Teori konstruktivisme sebagai filosofi pemikiran telah memberikan kontribusi yang besar dalam paradigma pendidikan IPA. Teori konstruktivisme mencoba mengatasi masalah pembelajaran tradisional yang berpusat pada guru beralih kepada pembelajaran aktif yang berpusat pada siswa. Teori konstruktivisme menggambarkan bagaimana proses pengajaran dan bagaimana siswa memperoleh pengetahuannya. Secara umum, pemikiran konstruktivisme memiliki dua perspektif yaitu teori konstruktivisme kognitif oleh Jean Piaget dan teori konstruktivisme social-budaya oleh Lev Vygotsky. Jean Piaget menyumbangkan gagasan transformasi dalam pembelajaran dan pengembangan. Sedangkan, Lev Vygotsky menyumbangkan gagasan bahwa pembelajaran dan pengembangan terkait secara integral dengan interaksi komunikatif dengan orang lain. Teori pembelajaran konstruktivis adalah salah satu perkembangan terbaru dalam bidang psikologi kognitif, mencoba menjelaskan bagaimana orang mengetahui apa yang mereka ketahui. Ada beberapa model pembelajaran IPA berbasis pendekatan Konstruktivisme yang dapat diterapkan di kelas. Meskipun, pendekatan konstruktivisme memiliki banyak manfaat dalam pembelajaran, namun pendekatan ini memiliki tantangan-tantangan utama bagi guru agar siswa berhasil membangun pengetahuannya.