Selles peatükis on esitatud uurimistöö protsessi mudel ja uurimisprotsessi peamised osad - uurimisteema valik, uurimisprobleemi ja uurimisküsimuste püstitamine, uurimismeetodite valik, andmete kogumine ja analüüs, tulemuste esitamine ja järelduste tegemine. Tööriistakastis on pakutud õpetajatele ideid, kuidas uurimistöö kursuse ja UPT juhendamise raames õpilaste uurimispädevuse ning probleemilahendus- ja planeerimisoskuste arengut toetada.
Uurimisprotsessi mudel on esitatud joonisel 4.
Reaalses uurimistöös võib uurimisprotsess näha välja mõnevõrra teistsugune. Näiteks andmete kogumisel ja analüüsimisel võib õpilane avastada midagi, mida ta töö planeerimise etapis oodata ei osanud. Seetõttu tekib vajadus tulla tagasi eelnevasse etappi ja vaadata üle juba sõnastatud uurimisküsimused või otsida juurde täiendavaid kirjandusallikaid. Siiski on oluline enne uurimistöö läbiviimist uurimisplaan koostada, kus on kirjas erinevad uurimistöö etapid, nende sisu ning planeeritav ajakava.
Allpool tuleb täpsemalt juttu uurimisteema valikust, uurimisprobleemi ja uurimisküsimuste sõnastamisest ning metodoloogilistest valikutest.