Phát triển NLTD của HS tức là giúp HS hiểu kiến thức một cách sâu sắc, khơng máy móc, biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt có hiệu quả. Thực chất cơng cụ của nhận thức chính là các thao tác tư duy. Tư duy là nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật, hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở kiến thức mới khái quát hóa thu được.
Tư 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 tượng 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 tư 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 tư duy chứ khơng phải trí nhớ”, điều đó có nghĩa là HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức chỉ khi họ thực sự tư duy.
Trong thực tế, không phải bất cứ một sự vật hiện tượng nào đều được phản ánh rõ ràng để chúng ta có thể nhận biết chúng bằng cảm giác, tri giác. Có những sự vật, hiện tượng chúng ta phải nhận biết bằng khả năng tư duy sáng tạo, khả năng suy đốn tưởng tượng.
Ví dụ: Giác quan của con người khơng thể nhận thấy sự tồn tại của các ion trong dung dịch, hay sự chuyển động của các electron trong nguyên tử, nhưng dựa vào những dấu hiệu phản ứng mà chúng ta có thể nhận biết được nó.
Phát triển NLTD có vai trị quan trọng trong q trình học tập của HS, bằng cách tư duy, người học có thể nắm bắt được kiến thúc một cách dễ dàng hơn, vận
dụng kiến thức vào thực tế linh hoạt và mềm dẻo hơn. Tư duy giúp con người có thể tự rèn luyện được những đức tính tốt như rèn luyện tính độc lập, tính tích cực, chủ động sáng tạo trong việc giải quyết những tình huống có vấn đề.