Bazı öğrenciler, araştırmanın yollarını kendi başlarına öğrenebilirken, çoğu öğrenci, ihtiyaçlarına göre öğretim sürecini ayarlayan, ne zaman ve nasıl rehberlik sağlayacağını bilen, daha fazla keşif için motive eden, ne zaman daha detaylı incelemeler isteyeceğini bilen, ne zaman bilgi sağlayacağını bilen ve ne zaman öğrencileri diğer kaynaklara yönlendireceğini bilen öğretmenlere gereksinim duyarlar (NRC, 1996: 33, Akt:Carin, vd., 2005: 65)
Araştırmaya dayalı öğretim uygulamalarına yönelik araştırmalarda, pek çok araştırmacı, öğretmenin araştırmaya dayalı öğretim uygulanmasında önemli bir rol oynadığını ortaya koymuştur. (Keys and Bryan 2001; Crawford 2000; Wallace and Kang 2004, Tobin, Tippins ve Gallard, 1994’dan akt; Sandoval, Deneroff ve Franke, 2002). Araştırmaya dayalı öğretim, öğretmenlerin inançlarında ve yeni becerilerin geliştirilmesinde önemli bir değişime gereksinim duymaktadır (Tytler, vd., 2008). Martin vd., (2005) ise, öğretmenlerin, etkinlikler sırasında oluşabilecek problemler ile ilgili yeterli öngörüye sahip olmaları gerektiğini belirtmişlerdir.
Öğrenci-öğrenci ve öğrenci-öğretmen etkileşim, sınıf içi iletişim yani öğretmenler ve öğrenciler arasındaki diyalog sağlandığında daha yüksek olmaktadır, çünkü araştırmaya dayalı sınıflarda, öğretmen öğrencileri soru sormaları için cesaretlendirir ayrıca onları yargılamadan öğrenci fikirlerini kabul ederler (Oliveira, 2009). Treagust (2007), sınıf içi etkileşimin öğretmenin soru sorma biçiminden direk olarak etkilendiğini ve üst düzey sorular sormanın fen sınıflarından meydana gelen konuşmaların sıklığını ve
kalitesini geliştirdiğini bulmuştur. Crawford (2007), öğretmenlerin fen algısının, araştırma olarak feni öğretme biçimlerini etkileyebileceğini vurgulamaktadır. Sorgulama ile ilgili bu algılamalar, öğretmenlerin bilimsel araştırmanın doğası ile ilgili bilgilerinden ve araştırmayı sınıfta uygulamak için tavsiye edilmiş olan yöntemlerden kaynaklanmaktadır (Kang vd., 2008; Lotter vd., 2007; Windschitl 2003).
Araştırmaya dayalı öğretimde öğretmenin rolü, öğrencilere rehberlik etmek, eleştirel düşünmeyi uygulamaları konusunda yardımcı olmak, onların üst düzey düşünme ve problem çözme becerilerini geliştirmek, onlara bilimsel kavramları anlamada rehberlik etmek, bilimsel süreç becerilerinin rolü ile ilgili farkındalıklarını geliştirmek ve onların öğrenme motivasyonlarını arttırmaktır. Araştırmaya dayalı öğretimi uygulamak için, fen öğretmenleri öğrencilerin bilgiyi nasıl yapılandırdıklarını anlamalı, çok çeşitli düzeylere sahip olan öğrenciler için farklı öğrenme ortamları oluşturmalı ve araştırmaya dayalı öğretimi uygulamak için çoklu strateji ve beceriler geliştirmelidir (Tseng, vd., 2013).
Öğretmenlerin sınıf içinde araştırma temelli bilimi başarılı bir biçimde uygulamaları onların araştırmaya dayalı öğretime karşı olan yatkınlıklarına bağlı olabilir (Eick & Reed 2002) ve ayrıca onların araştırmaya dayalı fen hakkında var olan algılamalarına da bağlıdır (Morrison, 2013).
Öğrencilerin öğrenmelerini desteklemek ve kolaylaştırmak için öğretmenlerin özel araştırmaya dayalı fen öğretme yeterliliklerine sahip olmaları gerekir (Kirschner, vd., 2006). Öğretmen davranışları ve yeterliklerinin, araştırmaya dayalı öğrenmede en önemli boyut olduğunu belirten Llewellyn (2002), araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımında öğretmen davranışlarını detaylı biçimde ele almıştır. Araştırmaya dayalı öğretim sürecinde, öğretmenlerin sözü edilen davranışları şöyle sıralanabilir (Ash ve Kluger-Bell, 2000; Gallagher-Bolos ve Smithenry, 2004; Harlen, 2004; Llewellyn, 2002; NRC, 1996: akt: Baykara, 2011);
• Yeni konuya geçmeden önce öğrencilerinin ön bilgilerini değerlendirir ve öğretilecek yeni kavramlar için bu ön bilgileri temel alır.
• Öğrencilerin yorumlarını dinleyerek onların kavram yanılgılarının farkına varır.
• Öğrencilerin yanıtlarına, onların yanıtlarını izleyen sorular sorarak dönüt verir.
• Öğrenci işbirliğini sağlayarak öğrenme ortamını düzenler.
• Öğretim sürecinde gerçekleştirilen grup çalışmalarında öğrencilere rehberlik eder.
• Beden dilini etkili şekilde kullanarak sağlıklı iletişimi sağlar.
• Öğrencilerin kendi araştırmalarını yapılandırmaları konusunda onları cesaretlendirir.
• Hazırladığı öğrenme etkinlikleri ile öğrencilerinin feni diğer disiplinlerle ilişkilendirmelerini sağlar.
• Bilgiyi yapılandırırken öğrencilerin yararlanacakları deneyleri, materyalleri ve kaynakları sağlar.
• Araştırmalarında öğrencilerin gereksinim duyacakları araçların kullanımını onlara gösterir.
• Açık uçlu sorularla öğrencilerin düşünme, gözlem yapma ve araştırma yapma becerilerini geliştirir. Ayrıca bu sorularla öğrencilerin gerçekleştirdikleri öğrenmeleri değerlendirmelerini sağlar. (Bu sorular, eleştirel düşünme becerilerini kullanmayı gerektiren sorulardır.)
• Öğrencilerin, süreç içinde kendi kararlarını oluşturmalarına fırsat verir. • Öğrencileri, araştırma sonuçlarını sunmaları için cesaretlendirir.
• Öğrenciler arasındaki iletişimi izler ve bunun sürekli olmasına yardımcı olur. İşbirliğine dayalı öğrenme ortamı sağlar.
• Öğrencilere, yeni edindikleri bilgileri kullanabilmeleri için ortamlar oluşturur. Bu bilgileri, kavram haritaları kullanarak ve model çizerek sunmaları konusunda öğrencileri teşvik eder.
• Öğrencilerin beceri ve düşüncelerinin gelişimini gözlemek amacıyla bilgi toplar.
• Öğrencilerin gelişimlerine yönelik farkındalıklarını artırmak amacıyla, onları öz değerlendirme yapmaları konusunda teşvik eder.
• Bilimsel düşüncelerin tartışıldığı bir ortam hazırlar.
• Bilimsel araştırmanın ve bilimin doğasının özellikleri öğrencilere öğretilmelidir.
Luera, vd., (2005), sadece daha fazla geleneksel fen dersi almanın, öğretmen adaylarının, araştırmaya dayalı bir ders oluşturma becerilerini geliştirmediği sonucuna varmıştır.
Araştırmaya dayalı öğretimi uygulamak için, fen öğretmenleri, öğrencilerin bilgiyi nasıl yapılandırdıklarını anlamalı, çok çeşitli düzeylere sahip olan öğrenciler için farklı öğrenme ortamları yaratmalı ve araştırmaya dayalı öğretimi uygulamak için çoklu strateji ve beceriler geliştirmelidir (Windschitl, 2003). Ancak, bir ilkokul sınıfında araştırmaya dayalı fen öğretimi oldukça zor bir iştir. Araştırmaya dayalı pedagojiyi kullanan ilkokul öğretmenleri öğrencilerin gerçek bir bilimsel keşifle meşgul olmalarını sağlamalıdır. Dersin özelliğine bağlı olarak, öğrencilerini test edilebilir sorular oluşturmada, deneyleri tasarlamada, prosedürleri planlamada, araştırmaları yürütmede, bulgularını rapor etmede, sonuçları analiz etmede ve sonuçlar çıkarmada yönlendirme konusundan hazırlıklı olmalı ve bunları yaparken de kanıtlar şekilde bilimsel tartışmaları yapılandırma ve değerlendirme yoluyla bilimsel açıklamalar yapmaları yönünde onları teşvik etmelidir (Duschl, vd., 2007; Zembal-Saul 2002; Krajcik & Sutherland 2010; Minner, vd., 2010; Osborne, 2010). Roehrig ve Luft (2004), mesleğe yeni başlamış olan ortaokul öğretmenlerinin araştırmaya dayalı fen öğretimi uygulamalarını etkileyen beş kısıtlamadan bahsetmektedir: öğretmenlerin, (a) araştırma anlayışları ve fenin doğası ile ilgili anlayışları, (b) alan içeriği ile ilgili bilgi, (c) pedagojik alan bilgisi, (d) genelde öğretim hakkında var olan inançlar, yönetim ve öğrenci endişeleri.