Мышление выявляет и использует отношения действительности при помощи действий. Система этих действий составляет операциональные структуры мышления. Для педагогической психологии существенно, что эти структуры зависят от способа обучения, которым формируется мышление. Так, при первом способе мышление формируется через сообщение, заучивание и использование готовых общих правил. В этом случае основой мыслительных операций становится преимущественно связь общего правила и объектов, к которым оно применимо. Такого рода связи играют важную роль при решении типовых задач и вообще при применении к конкретным случаям тех или иных формул или правил.
Второй способ формирования операциональной структуры мышления – усвоение отношений, на которые опирается мышление. При этом способе учащиеся сами обнаруживают свойства и отношения объектов в процессе деятельности с ними, а затем с их помощью решают определенные задачи. Здесь на первый план выдвигаются мыслительные операции, которые выявляют существенные свойства и отношения объектов. Такими операциями будут отождествление, различение, анализ, синтез.
Результаты анализа и синтеза закрепляются в понятиях с помощью процессов абстрагирования, обобщения, конкретизации и типизации. Благодаря этим процессам свойства и отношения действительности, обнаруженные в результате операций анализа, синтеза, различения и отождествления, отделяются от объектов и закрепляются в понятиях или, наоборот, приписываются определенным объектам, воплощаются в них.
Формирование операциональных структур мышления сводится к усвоению умений правильно осуществлять мыслительные операции и действия над объектами, представлениями и понятиями в соответствии с решаемой задачей. Обучить мышлению с этой точки зрения – значит научить человека тому, как следует осуществлять указанные операции и процессы применительно к определенным классам объектов и задач. Конкретные способы выполнения анализа и синтеза, абстрагирования и обобщения называются приемами умственной деятельности. Их исследования показали, что приемы меняются в зависимости от характера учебного материала и решаемых задач. Так, приемы анализа объектов в ботанике и математике различны. В ботанике они опираются на функциональные части растения, а в математике – на счет, упорядочение и т. д. Обучение мышлению всегда осуществляется на определенном содержательном материале и состоит в том, чтобы обучить школьников конкретным приемам умственной деятельности, необходимым для выявления свойств данного материала и их использования при решении учебных или практических задач.