Основною метою роботи науково-дослідної лабораторії є теоретичне й емпіричне обґрунтування умов підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти.

Відповідно до мети співробітники лабораторії вирішують основні завдання:

- теоретико-концептуальний аналіз проблем підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти;

- визначення та обґрунтування шляхів і відповідних дидактичних технологій і засобів підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти;

- визначення критеріїв і рівнів якості шкільної природничо-математичної освіти;

- розробка інструментарію проведення психолого-педагогічної діагностики якості шкільної природничо-математичної освіти в системі ППО;

- розробка інформаційного забезпечення процесу підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти в системі неперервної освіти;

- підготовка наукових праць, узагальнення перспективного педагогічного досвіду з проблем підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти.