Эксперимент как метод обучения имеет огромное значение в учебном процессе. Наряду с другими практическими методами он обеспечивает эмпирический уровень познания, но, в отличие от других методов, вызывает более активную мыслительную деятельность. Он развивает исследовательские навыки у учащихся, их творческие способности, самостоятельность, самоконтроль, целеустремленность и т. п. Отрицательными сторонами этого метода является то, что выполнение его часто сопряжено с применением дополнительного оборудования, соблюдением определенных норм и правил, процесс получения нового знания замедлен в значительно большей степени, чем при применении других методов.

В учебном процессе по предметам естественнонаучного цикла широко применяется метод моделирования. Название его произошло от слова «модель», определение которого неоднозначно. Так кибернетик Н. М. Амосов определяет модель как систему, в которой отношения между элементами отражают другую систему. Философ В. А. Штофф под моделью понимает такую мысленно представляемую или материально реализуемую систему, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте.

Модели бывают материальные (вещественные) и идеальные (умозрительные, мысленно построенные). К материальным моделям относятся глобус, модель термометра, цветка, сердца и т. п. Среди идеальных моделей выделяют модели образные и знаковые. Эти модели создаются мысленно на основе анализа реальной действительности. Чтобы их сохранить, сделать достоянием других, они переносятся на бумагу, доску, компьютер и т. п. в виде знаков, рисунков, схем, таблиц, диаграмм и т. д. Примером знаковых моделей являются условные знаки для обозначения погоды, природоохранные знаки, условные знаки плана и карты и др. Образные модели строятся из чувственно-наглядных элементов. Таковы, например, схемы круговорота воды в природе, развития растения из семени, цепочки связей отдельных компонентов природы между собой, различного рода инструктивные рисунки (правила ухода за комнатными растениями, изготовление фильтра и др.).