Психологически исследовать мышление как процесс  значит изучить внутренние, скрытые причины, приводящие к образованию тех или иных познавательных результатов. Таковыми результатами, продуктами мышления являются, например, следующие факты: решил или не решил задачу данный ученик; возник у него или нет замысел, план решения, догадка; усвоил он или нет определенные знания, способы действия; сформировалось ли у него новое понятие и т.д. За всеми этими внешне выступающими фактами психология стремится вскрыть внутренний мыслительный процесс, к ним приводящий. Тем самым она исследует внутренние, специфические причины, которые позволяют объяснить, а не только констатировать и описывать внешне выступающие психические явления и события. Психологическая наука исходит при этом из принципа детерминизма (принципа причинной обусловленности): внешние причины действуют через внутренние условия. Иначе говоря, например, любое педагогическое воздействие влияет на человека не прямо и не непосредственно, а опосредтсвованно  преломляясь через психическое состояние данного человека, в зависимости от его чувств, мыслей и т.д.

Представим себе, что несколько учеников решают  каждый самостоятельно  одну и ту же задачу: на определенном этапе мыслительного процесса решения учитель оказывает каждому из них некоторую совершенно одинаковую помощь, подсказывая одну из теорем, на которой основано решение. Такая помощь извне, со стороны, окажет не одинаковое, а различное воздействие на каждого из учеников  в зависимости от того, насколько далеко сам школьник успел продвинуться вперед в процессе обдумывания задачи, т.е. в зависимости от внутренних условий его мышления. Чем дальше и быстрее продвинулся вперед ученик, чем глубже он успел осмыслить задачу, тем больше подготовлена почва для использования подсказки, данной извне, тем в большей степени сформировались внутренние условия для принятия помощи со стороны. И наоборот, чем меньше ученик сам продумал ту же задачу, тем труднее ему воспользоваться такой внешней подсказкой и довести решение до конца. Вначале он вообще может подумать, что подсказываемая теорема не имеет никакого отношения к делу, т.е. попросту не примет помощь со стороны, не сможет ею воспользоваться. Все это и означает, что внешнее (педагогическое и др.) воздействие дает тот или иной психический эффект, лишь преломляясь через внутренние условия. Факт неиспользования подсказки, помощи со стороны (которая, казалось бы, прямо указывает путь к решению) особенно отчетливо обнаруживает наличие таких внутренних специфических условий и закономерностей мыслительного процесса.

Анализ и синтез. Процесс мышления  это прежде всего анализ, синтез и обобщение. Анализ  это выделение в объекте тех или иных его сторон, элементов, свойств, связей, отношений и т.д.; это расчленение познаваемого объекта на различные компоненты. Например, школьник на занятиях кружка юных техников, пытаясь понять способ действия какого-либо механизма или машины, прежде всего выделяет различные элементы, детали этого механизма и разбирает его на отдельные части. Так  в простейшем случае он анализирует, расчленяет познаваемый объект.

В ходе анализа какого-либо предмета те или иные его свойства, являющиеся наиболее важными, значимыми, существенными, интересными, оказываются особенно сильными раздражителями и потому выступают на передний план. Такие раздражители вызывают активный процесс возбуждения (прежде всего в коре головного мозга) и по физиологическому закону индукции тормозят дифференциацию других свойств того же предмета, являющихся слабыми раздражителями. Таким образом, физиологической основой психического процесса анализа будет определенное соотношения возбуждения и торможения в высших отделах головного мозга.

Анализ и синтез всегда взаимосвязаны. Неразрывное единство между ними отчетливо выступает уже в познавательном процессе сравнения. На начальных этапах ознакомления с окружающим миром различные объекты познаются прежде всего путем сравнения. Всякое сравнение двух или нескольких предметов начинается с сопоставления или соотнесения их друг с другом, т.е. начинается с синтеза. В ходе этого синтетического акта происходит анализ сравниваемых явлений, предметов, событий и т.д.  выделение в них общего и различного. Например, ребенок сравнивает между собой разных представителей класса млекопитающих и с помощью учителя постепенно вычленяет наиболее общие признаки этих животных. Так сравнение ведет к обобщению.

В ходе обобщения в сравниваемых предметах  в результате их анализа  выделяется нечто общее. Эти общие для различных объектов свойства бывают двух видов: 1) общие как сходные признаки и 2) общие как существенные признаки. Например, можно найти нечто сходное между самыми разнородными предметами; в частности, можно объединить в одну группу, в один класс общности цвета вишню, пион, кровь, сырое мясо, вареного рака и т.д. Однако это сходство (общность) между ними еще никак не выражает действительно существенных свойств перечисленных предметов. В данном случае сходство основано на их чисто внешних, лишь очень поверхностных, несущественных признаках. Обобщения, которые делаются в результате такого поверхностного, неглубокого анализа объектов, не имеют большой ценности и к тому же постоянно приводят к ошибкам. Обобщение, основанное на поверхностном анализе чисто внешних свойств, например, кита, заставляет сделать глубоко ошибочный вывод о том, что кит  это не млекопитающее, а рыба. В данном случае сравнение этих объектов выделяет среди их общих признаков только сходные, но не существенные (внешний вид, рыбообразная форма тела). И наоборот, когда в результате анализа вычленяются общие свойства как существенные, становится ясно, что кит относится не к рыбам, а к млекопитающим.

Следовательно, всякое существенное свойство является вместе с тем и общим для данной группы однородных предметов, но не наоборот: не всякое общее (сходное) свойство является существенным для данной группы объектов. Общие существенные признаки выделяются в ходе и в результате углубленного анализа и синтеза.

Закономерности анализа, синтеза и обобщения суть основные внутренние, специфические закономерности мышления. На их основе только и могут получить объяснение все внешние проявления мыслительной деятельности. Так, учитель часто наблюдает, что ученик, решивший данную задачу или усвоивший определенную теорему, не может осуществить перенос, т.е. использовать это решение в других условиях, не может применить теорему для решения однотипных задач, если их содержание, чертеж и т.д. несколько видоизменяются. Например, учащийся только что доказавший теорему о сумме внутренних углов треугольника на чертеже с остроугольным треугольником, нередко оказывается не в состоянии провести то же доказательство, если уже знакомый ему чертеж повернуть на 90° или если дать школьнику чертеж с тупоугольным треугольником. Часто описываемые и практически очень важные факты такого рода требуют психологического объяснения. В качестве одной из причин этого переноса или непереноса знаний из данной ситуации в другую выступает прежде всего варьирование (изменение) условий при предъявлении задачи. Если существенно варьировать условия задач, решение которых основано на одной и той же теореме, тогда состоится перенос решения из одной задачи в другую. И наоборот, без такого варьирования перенос невозможен. Возникает впечатление, что перенос зависит непосредственно от варьирования. Однако это еще недостаточное, очень поверхностное и не психологическое объяснение внешне наблюдаемого факта (переноса).

В самом деле, варьирование условий (чертежа и т.д.), в которых ученику предъявляется задача,  это действие не ученика, а только учителя. Связывать перенос прямо с варьированием  значит непосредственно соотносить внешнее, педагогическое воздействие (варьирование учителем условий задачи) лишь с результатом мыслительной деятельности учащихся, т.е. с внешним фактом переноса или непереноса. О самом же процессе мышления ученика, о внутренних, специфических закономерностях его деятельности, приводящей к этому внешнему результату, здесь ничего нельзя сказать. Каким образом внутренние условия его мышления опосредствуют внешнее, педагогическое воздействие, остается неизвестным. Тогда невозможно и целенаправленное обучение ребенка, невозможно формирование его мышления.

В действительности варьирование условий задачи психологически означает, что для мыслительной деятельности учащегося созданы благоприятные предпосылки. Варьирование условий способствует тому, чтобы ученик осуществил анализ предложенной ему задачи, выделил в ней наиболее существенные компоненты и произвел их обобщение. По мере того как он выделяет и обобщает существенные условия разных задач, он и совершает перенос решения из одной задачи в другую, существенно сходную с первой. Так за внешней зависимостью «варьирование  перенос» выступает психологически раскрываемая, внутренняя зависимость «анализ  обобщение». Внешне наблюдаемый перенос оказывается закономерным следствием внутреннего процесса мышления учащегося. Чтобы перенести решение с одной задачи на другую, надо вскрыть то существенно общее, что между ними имеется. Раскрытие этого общего принципа решения в результате анализа обеих задач и является внутренним, психологическим уровнем переноса.