Uurimisprobleem on kitsam fookus, millele uurimistöö keskendub. Uurimisprobleem on mingi uurija meelest oluline probleem, mille sisu, põhjuseid või tagajärgi ei teata. Uurimisprobleem võib olla üsna mastaapne (nt õpilaste rahulolu kooliga langeb põhikooli III kooliastmes), aga see võiks olla siiski hoomatav (võrdle nt maakera kliima soojeneb). Uurimisprobleemi põhjendatakse tavapäraselt 1-2 lõigus uurimistöö sissejuhatuses. Põhjenduses tuuakse välja probleemi olulisus, esitatakse kokkuvõtlikult olemasolev teadmine ja teadmiste lünk. Näiteks, kui uurimisprobleemiks on see, et õpilaste rahulolu kooliga üldiselt langeb põhikooli III kooliastmes, siis õpilasuurimus saabki keskenduda enda kooli III kooliastme õpilaste rahulolu kaardistamisele või rahulolematust põhjustavate tegevuste tuvastamisele.
Uurimisküsimus on konkreetne küsimus, millele vastamine lahendab vähemalt mingi osa uurimisprobleemist. Tavaliselt on töös 2-4 uurimisküsimust, kuid see pole reegel. Uurimisküsimus on vastatav andmete kogumise ja analüüsimise järel. Uurimisküsimuste sõnastamisel tuleb samaaegselt juba hakata mõtlema, milliseid andmeid ning kuidas on tarvis uurimisküsimustele vastamiseks koguda. Teisisõnu, uurimisküsimuste sõnastus annab vihjeid metodoloogilisteks valikuteks, milline uurimisperspektiiv (kvantitatiivne või kvalitatiivne) ja millised andmekogumismeetodid on asjakohased. Näiteks võib tuua kaks erinevat laadi uurimisküsimust:
- Kuidas on seotud III kooliastme õpilaste rahulolu ja õpitulemused?
- Kuidas kogevad III kooliastme õpilased koolikeskkonda?
Esimese küsimuse puhul soovime analüüsida seoseid ning siinkohal oleks asjakohane kasutada kvantitatiivset uurimisperspektiivi ja koguda andmeid näiteks küsimustikuga. Teise uurimisküsimuse puhul (“kuidas” küsimus) soovime mõista süvitsi õpilaste kogemusi ning asjakohane on kvalitatiivne uurimisperspektiiv ja intervjuud.
Uurimisprobleemi ja -küsimuste sõnastamisel saab õpilasi toetada, suunates neid analüüsima eelnevaid õpilasuurimusi ja tuvastama, kuidas on uurimisprobleemi avatud ja uurimisküsimusi sõnastatud.