Là thao tác trí óc nằm trong hành động t duy, trong đó con ngời phải sử dụng một số năng lợng thần kinh để tiến hành t duy và đi đến sản phẩm cuối cùng là khái niệm, quy luật.
- Phân tích và tổng hợp:
Phân tích: Dùng trí óc để phân chia đối tợng thành những thuộc tính, bộ phận những mối liên hệ, quan hệ, nhằm nhận thức đối tợng sâu sắc hơn.
Tổng hợp: Dùng trí óc để kết hợp, liên kết nhiều bộ phận, nhiều mối quan hệ thành một điểm thống nhất (hay hệ thống).
Phân tích và tổng hợp là hai thao tác t duy trái ngợc nhau, nhng có liên quan mật thiết với nhau, phân tích là cơ sở của tổng hợp, phân tích phải hớng vào tổng hợp. Tổng hợp chỉ diễn ra trên cơ sở đã phân tích (căn cứ vào kiểu áo ngời thợ may sẽ cắt miếng vải thành các bộ phận khác nhau, sau đó ghép các bộ phận ấy lại thành chiếc áo theo đúng kiểu mà ngời ta yêu cầu).
- So sánh:
Dùng trí óc để đối chiếu sự vật, hiện tợng này với sự vật hiện tợng khác để tìm ra những đặc điểm giống và khác nhau, thống nhất và đối lập.
Sàng lọc liên tởng và hình thành giả thiết.
Kiểm tra giả thiết
Chính xác hoá Khẳng định Phủ định
Giải quyết
So sánh bao giờ cũng diễn ra trong một mối quan hệ nhất định và quy về các mặt khác nhau của sự vật hiện tợng nh màu sắc, độ lớn, vận tốc, cấu tạo, công dụng,...của đối tợng.
So sánh phải trên cơ sở của phân tích và tổng hợp. Nhờ có so sánh mà học sinh có thể lĩnh hội tài liệu học tập với tất cả tính đa dạng và độc đáo của các dấu hiệu và các thuộc tính của nó để hình thành nên những hình tợng phong phú, trong sáng, trực quan về những điều ấy.
- Trừu tợng và khái quát hoá:
Trừu tợng hoá: Dùng trí óc để gạt bỏ những cái ta đang nhận thức một số thuộc tính, một số quan hệ không cần thiết xét về phơng diện nào đó và chỉ giữ lại những cái cần thiết cho nhiệm vụ t duy. Thao tác này có liên quan đến sự phân tích và tổng hợp. Bởi vì, có phân tích ra những bộ phận chủ yếu, thuộc tính chủ yếu và kết hợp các bộ phận, dấu hiệu cơ bản làm cơ sở ta mới có thể trừu tợng hoá đợc.
Khái quát hoá: Dùng trí óc để bao quát nhiều đối tợng khác nhau lại trên cơ sở có một số thuộc tính, quan hệ, bản chất giống nhau sau khi đã gạt bỏ những cái không cần thiết xét một phơng diện nào đó.
Trừu tợng hoá và khái quát hoá gắn bó với nhau một cách chặt chẽ. Trừu tợng hoá là cơ sở cho khái quát hoá và chiều hớng trừu tợng hoá là do mô hình khái quát hoá qui định.
- Cụ thể hoá:
Là sự vận dụng những khái niệm, định luật và các qui tắc khái quát, trừu tợng đã lĩnh hội đợc vào hoạt động thực tiễn nhằm giải quyết những nhiệm vụ cụ thể
- Hệ thống hoá:
Dùng trí óc để phân các đối tợng hoặc hiện tợng thành các nhóm tuỳ theo sự giống và khác nhau giữa chúng.