由學生自主地圍繞自己感興趣的研究方向開展資料的收集、分析、研究工作，在這個過程當中，學生必然會產生有關這些研究方向的疑問需要解答。
當學生經曆一兩次課題研究活動後，可以由學生初步提出課題，教師篩選課題，學生選擇課題研究。如果教師事先準備好若幹個研究課題讓學生進行選擇，表麵上看起來學生的確開展了一些課題研究工作，但這種方法沒有讓學生自主地確定課題而僅僅是選擇課題。合作探究一定要讓學生體驗發現問題、分析問題，進而確定課題的經曆。學生也可以根據自己的學習、生活、工作經曆，自己提出一些研究方向，並將自己所了解的有關這些研究方向的資料，包括內容簡介、參考書目和相關網址上傳到“研究型課程學習支持網”的“學生研究”中，供其他同學在開展研究性學習、確定研究課題時參考，其他同學也可以在學生自己提出的研究方向中確定課題。
最終必須做到學生在自己感興趣的領域中發現、提出問題，並形成課題。
這要求學生開動腦筋，在自己感興趣的領域中發現、提出問題，分析自己提出的問題並形成課題。學生可以就生活中碰到的值得研究和值得改進的問題提出自己的想法，或者提出自己感興趣的一直想做而未做的事。內容不必局限於課內或是課外、單科還是綜合，不管是文科還是理科、是理論探索還是實驗研究或，都可以提出來作為研究課題。選題時並不要求一定是全新的、別人沒有研究過的課題，就是別人早已研究過的、已有現成產品的東西，也可以重新研究，通過實踐對其加以改進。選題階段可暫不考慮可行性，提出的課題越多越好。
因為課題研究重在研究過程，而不在於出研究成果；是通過課題研究的實踐過程培養學生的研究意識，掌握研究方法，形成科學的態度和科學的素質。
在學生提出自己的研究題目後，教師圍繞學生們的選題，將具有相關課題、相同興趣的同學組成一個小組，每個小組自行推薦產生小組長，負責協調組內工作及加強和老師的聯係。組成小組後，組長再將大家的課題濃縮成一個具有一定可行性的組內共同課題。合作探究的分組要考慮三個因素，一是興趣，如根據學生對不同專題所表現的興趣分組；二是異質，小組之間的能力高低盡量平衡；三是小組之間的性別和文化背景平衡。合作探究的觀念之一是，幫助不同文化背景的學生共同學習，需要更高的信任和合作。達到這一目的的第一步是小組成員的多樣性。
第三步，製訂探究計劃，實施合作探究活動。
在確定了研究題目和掌握了一定的研究資料的基礎上，教師指導學生們設計自己的研究計劃。研究計劃的內容包括課題名稱、課題研究的目的、本課題研究現狀及可行性分析、課題研究內容、實施步驟及分工安排、研究的預期成果、參考資料（文獻）等。學生自己拿出設計方案是培養學生研究能力的關鍵。
在這一階段讓學生充分發揮想象力，根據課題要求、所查資料，提出自己的設想；同學間互相交流自己的設想，充分的討論，相互啟發、補充、修改和完善。
研究方案設計較為合理後，學生開始從事研究活動。首先，各個小組要聘請各自的指導老師，以獲得理論及實踐上的指導。學校要給予一定的時間保證，創造必要的物質條件，便於各小組著手進行課題研究。小組成員分工合作，有的同學在圖書館查資料，有的同學則走出校門，在社會上進行調查訪問等。
學生開展研究時要做好比較詳細的工作記錄，最終彙總成為研究成果。