Авторы монографии «Психология усвоения знаний в школе» утверждает: «Мы выделяем в сознательной деятельности в качестве ведущих процессов анализ и синтез. Таким образом, основные закономерности, которые помогают раскрыть сущность перехода от низших этапов усвоения к высшим – закономерности анализа и синтеза. Это означает также, что в других мыслительных операциях мы обнаруживаем проявление различных форм анализа и синтеза, которые лежат в их основе».[6]

Но не все исследователи согласны с этим утверждением. Так, Шорохова Е.В. подвергает сомнению положение о том, что «анализ и синтез» есть основной механизм умственной деятельности, а абстракция и обобщение их производные, или представляют собой своеобразные формы мыслительной деятельности, имеющие разную физиологическую основу».[7]

Исходным приёмом логического мышления является анализ. На эмпирическом уровне умение анализировать начинает формироваться ещё в дошкольный период. Однако в процессе школьного обучения термин «анализ» не только не разъясняется, но и почти не употребляется. Даже в тех случаях, когда, казалось бы, без этого термина невозможно обойтись, вместо него обычно применяется термин «разбор» (разбор слова, предложения) Между тем доказано, что переход к теоретическому уровню формирования данного умения может быть осуществлён уже в 4-5 классах. Для начала даётся краткое определение: анализ - мысленное расчленение целого на части. В ходе дальнейшего обучения умение анализировать всё более совершенствуется: от предметно-наглядного анализа учащиеся переходят к словесно-логическому; увеличивает количество вычленяющих элементов; осуществляется многоступенчатый анализ и целого, и его частей; параллельно анализируется различные, но сопоставимые явления.

С анализом неразрывно связан синтез, который представляет собой противоположную мыслительную операцию.

«Вводить и разъяснять эти понятия желательно одновременно, что позволяет использовать для облегчения усвоения данных приёмов противопоставление»[8]

Синтезирование – наиболее трудная для учащихся операция, ведь именно мыслительное соединение элементов требует раскрытия тех внутренних связей, которые делают элементы составными частями целостного объекта. Именно благодаря раскрытию этих связей синтезированное знание об изучаемом объекте является более полным, чем сумма знаний об отдельных её частях. Что касается термина «синтез», то он в практике обучения встречается довольно редко, потому что эта логическая процедура обычно осуществляется не отдельно, а как составная часть других способов учебно-познавательной деятельности: обобщения, классификации, систематизации, формулирование вывода.

«Всё познается в сравнении» – в этом общеизвестном афоризме точно отражена одна из основных закономерностей процесса познания. Именно поэтому термин «сравнение» школьники в своих учебниках начинают встречать уже во втором классе. В момент его введения на объяснять учащимся, что сравнением называется раскрытие в изучаемых явлениях общего и различного. В последующих классах используется многие виды сравнения: полное (одновременно раскрываются общие и отличительные признаки) или неполное; комплексное (объекты сравниваются по нескольким линиям или однолинейное; сопоставление сходных или противопоставление противоположных явлений.

«Осознанное оперирование данным логическим приёмом позволяет учащимся лучше видеть в изучаемых объектах, как проявление общих закономерностей, так и неповторимые особенности каждого из них; способствует более простому запоминанию учебного материала; помогает вести самостоятельный поиск необходимых для сравнения объектов и применять аналогию»[9]

Сравнение служит основой классификации. Данный термин начинает применяться уже в 6 классе при ознакомлении учащихся на уроках ботаники с классификацией растений. В этот момент и вводится определение: классификация–распределение множества на группы по общему для каждой группы признаку. Овладение этим приёмом необходимо, чтобы учащиеся не только понимали в школе различные классификационные системы, но и умели самостоятельно находить место в них для отдельных объектов (например, выяснять, к какому роду и семейству относится то или иное животное).