В статье представлен процесс становления проблемного обучения как понятия, а также рассмотрены разные точки зрения к его пониманию. В работе даны определения основным понятиям теории проблемного обучения: проблемная ситуация, учебная проблема и учебная задача. Все эти три понятия взаимосвязаны друг с другом и направлены на активизацию мыслительной деятельности студентов. Приведена классификация проблемных ситуаций и приемы разработки проблемных заданий. Основной целью работы является демонстрация использования проблемных заданий при освоении химии. Разработанные проблемные задания направлены на активизацию учебного процесса и развитие критического мышления у студентов. Методология исследования включает в себя теоретические и эмпирические методы. В статье приведены конкретные примеры проблемных заданий по неорганической, органической и пищевой химии. Представленные задания могут быть использованы, как для закрепления материала, так и для постановки проблемы при его изучении. Содержание условий задач составлены таким образом, что их решение требует наличия системы междисциплинарных знаний. В статье представлены результаты педагогического эксперимента. Автором приведена анкета для оценки эффективности использования проблемных задач в процессе обучения и получения обратной связи от студентов. Результаты, полученные в ходе эксперимента, показывают, что задания, не только позволяют проверять полученные знания и умения, но и повышают заинтересованность студентов в изучении химии, а также помогают более эффективно осуществлять подготовку будущих специалистов.