Актуальні проблеми організації освітньої діяльності учнів зумовлюють необхідність удосконалення методів та форм навчання, спрямованих на розвиток їхньої пізнавальної компетентності в навчанні природничих наук. Це передбачає активізацію навчально-пізнавальної діяльності, критичного мислення, творчості, самостійності та відповідальності. У цьому контексті провідну роль відіграє залучення учнів до навчально-пізнавальної діяльності та керування нею, а також розвиток мотивації до навчання та загальнонавчальних умінь. Водночас, сучасний етап розвитку освіти вимагає врахування умов цифрової трансформації, формування навичок самостійної роботи та прагнення до самоосвіти. Розвиток особистості учня, його мислення та інтелектуальних здібностей розглядається як ключова передумова для успішної навчальної діяльності. Це дозволяє: забезпечити ґрунтовні та усвідомлені знання; підготувати учнів до активної участі у пізнавальній діяльності; сформувати вміння самостійно здобувати та поповнювати знання; втілювати в життя науково-технічні рішення.