Phát triển NLTD của HS tức là giúp HS hiểu kiến thức một cách sâu sắc, không máy móc, biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt có hiệu quả. Thực chất công cụ của nhận thức chính là các thao tác tƣ duy. Tƣ duy là nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật, hiện tƣợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng. Tƣ duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tƣợng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở kiến thức mới khái quát hóa thu đƣợc.
Tƣ duy càng phát triển thì khả năng lĩnh hội tri thức càng nhanh và sâu sắc, khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và có hiệu quả. Theo thuyết hoạt động có đối tƣợng thì năng lực chỉ có thể hình thành và phát triển trong hoạt động. Để giúp HS phát triển NLTD mà đặc biệt phát triển NLTD sáng tạo thì cần phải tập cho HS hoạt động tƣ duy sáng tạo. Theo L.N.Tônxtôi: ”Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thành quả của những cố gắng tƣ duy chứ không phải trí nhớ”, điều đó có nghĩa là HS chỉ thực sự lĩnh hội đƣợc tri thức chỉ khi họ thực sự tƣ duy.
Trong thực tế, không phải bất cứ một sự vật hiện tƣợng nào đều đƣợc phản ánh rõ ràng để chúng ta có thể nhận biết chúng bằng cảm giác, tri giác. Có những sự vật, hiện tƣợng chúng ta phải nhận biết bằng khả năng tƣ duy sáng tạo, khả năng suy đoán tƣởng tƣợng.
Ví dụ: Giác quan của con ngƣời không thể nhận thấy sự tồn tại của các ion trong dung dịch, hay sự chuyển động của các electron trong nguyên tử, nhƣng dựa vào những dấu hiệu phản ứng mà chúng ta có thể nhận biết đƣợc nó.
Phát triển NLTD có vai trò quan trọng trong quá trình học tập của HS, bằng cách tƣ duy, ngƣời học có thể nắm bắt đƣợc kiến thúc một cách dễ dàng hơn, vận
dụng kiến thức vào thực tế linh hoạt và mềm dẻo hơn. Tƣ duy giúp con ngƣời có thể tự rèn luyện đƣợc những đức tính tốt nhƣ rèn luyện tính độc lập, tính tích cực, chủ động sáng tạo trong việc giải quyết những tình huống có vấn đề.