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我国传统的教学模式基本上是以教师为中心。其直接影响是由教师主宰课堂，忽视了学生作为认知主体的作用。这不利于创造型人才的培养。与传统教学相比，在研究性学习中，教师不仅仅是知识的传授者，而且是学生发展的促进者、指导者、学习者和合作者等。
现代社会要求教师的职责应该是越来越少地传递知识，而越来越多地激励学生思考；教师必须集中更多的时间和精力从事那些有效果的和有创造性的活动。在研究性学习中教师作为促进者，与学生之间构成了一种认知师徒关系。学习中教师要做到：首先要积极地旁观，当学生在自主观察、实验或讨论时，教师要积极地看、积极地听，真实地感受学生的所作所为、所思所想，随时掌握各种情况，考虑下一步如何指导学生的学习；给学生以心理上的支持，创造良好的学习氛围，采用各种适当的方式，给学生以精神上的鼓舞，使学生的思维更加活跃，探索热情更加高涨；注意培养学生的自律能力，注意教育学生遵守纪律，与他人友好相处。
在以往的教学中，教师基本上不与其他学科的教师合作就能独立完成教学工作。但在研究性学习中，教师面临着指导学生“解决问题”的任务，教师指导的内容需广泛涉及科学、技术、文化等其他领域，并且面对的是若干个小组，因此这对绝大多数教师而言，很难独自一人去完成对各个小组学生的所有指导工作。教师若要在更大的空间、以更加平等的方式与更多的教师紧密合作，就必须与其他同事，甚至家长及社会人员建立联系。教师从仅仅关注本学科走向，到关注其他相关学科；从独立完成教学任务，到和其他教师一起合作完成对学生的指导工作。在教育学生学会合作的同时，教师首先自己要学会合作。教师的合作者角色不仅仅是教育者之间的合作，教师还要走出学校，与社会的相关人士进行合作（如家长、专家、社区人员）。教师与学生之间应是一种相互合作、相互促进的学习研究共同体。
在研究性学习中，不仅教师的角色发生了很大的变化，学生角色也随之被赋予了不同的意义。学生不只是学习者，而且是合作者和研究者。
学生的学习者角色，是自教育产生之日起就被赋予的，但随着时代的变更，人们对学生的学习者角色定位也产生了不同的认识。在传统教育中学习者角色是一种唯一的、且是被外人强加的角色。具体而言，这是一种过分强调“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”的他主学习方式。在这种情境下，学生的个性受到压抑，作为知识的授受者，只能消极被动地接受学习。虽然也有许多教育家高举人本主义的大旗，鼓吹张扬学生的个性，但由于受到时代的局限，难以真正落实到整个教育过程中。在研究性学习中，学生作为学习者的角色，则更为强调其成为一个自主（或自我调节）的学习者。自主学习是一种主动学习、独立学习、元认知监控学习和发现学习。自主学习就是学生能自觉地担负起学习的责任，不断挖掘潜在的独立学习能力，在学习过程中进行自我计划、自我调整、自我指导、自我强化，不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题，强调有个性的学习活动过程。这种学习有利于培养学生的创新和实践能力。在研究性学习中，学生需要自我激励、设置学习目标、独立进行研究、进行自我引导的学习、将新建构的知识应用到复杂的问题解决之中，并且还要监控和反思解决问题的过程。当他们解决问题之后，他们也就学会成为一名独立自主的思考者和学习者，真正做到了学、思、行相结合。
学生的研究不等同于严格意义的科学研究，虽然两者有相似的地方，但学生的研究活动更多地体现为探究的兴趣与过程。但是探究涉及到提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等各种活动，这又与科学研究相类似。在基于问题的学习中，当学生可以从多种角度看待事物时，问题情境能够吸引并维持学生的兴趣，能使他们积极寻求解决问题的方法。期间，学生是致力于解决问题的人：他们识别问题的症结所在，寻找解决问题的良好方法，并努力探求、理解问题的现实意义。学生作为一名研究者角色，应了解探究的过程和方法，逐步学会科学地看问题、想问题；保持和发展好奇心与求知欲，形成敢于创新的科学态度。
在研究性学习中，教师和学生都是鲜活的生命体，每个人的人格和尊严都应当得到尊重，每个人的个性都需得到张扬。教育活动应该在师生之间，特别是在学生之间产生互动，相互交流，教学相长，共同发展，进而达到和谐。这是教育的最高境界。教师作为参与者，应逐渐抛弃师道尊严的观念，建立平等的师生关系，从自身实践需要和帮助学生处理问题的关键环节出发，身体力行，与学生共同研究，共同探索，做到教学相长。总之，在研究性学习中，无论是教师还是学生，角色都发生了改变，同时师生关系也呈现出新的态势
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