Эмпирически-научный способ мышления характеризуется тем, что ребенок делает попытку научного анализа решения задачи, но ориентируется лишь на конкретные условия взаимодействия материальных объектов. В процессе решения он использует те или иные естественнонаучные законы, но поскольку их поиск носит эмпирический характер, то ответ, как правило, неверен. Общим для данного подхода является ориентация лишь на конкретные условия задачи, хотя и делается попытка их научного анализа. Для эмпирического типа мышления существенно то, что учащиеся, зная естественнонаучные законы, лежащие в основе решения задач, не могут «увидеть» их в предложенных конкретных условиях. Соответственно не может быть сделан вывод о том, что высшей стадией сформированности естественнонаучного мышления является синтетическая стадия, связанная со сформированностью у учащихся интегративного способа мышления, основанного на межпредметных теоретических обобщениях за счет становления более высокой формы теоретического синтеза — внешнего (междисциплинарного), выступающего как психическое новообразование подросткового возраста.

Из всего сказанного ясно, что методики диагностики естественнонаучного мышления непременно должны учитывать его специфику, связанную прежде всего с особенностями процесса теоретического естественнонаучного обобщения и стадиями развития данного вида мышления.

Рассматривая развитие мышления, следует учитывать, что оно осуществляется прежде всего в рамках организованного обучения; социальные требования к развитию естественнонаучного мышления в обязательном порядке будет трансформироваться в определенной системе обучения.

Поскольку процесс обучения реализуется через систему учебных предметов, релевантных основным видам деятельности, то требова-ния к развитию конкретного вида мышления реализуются через определенный процесс обучения, в совокупности составляющий его содержание, методы и средства обучения.

Если у учащихся посредством определенной системы обучения формируется один уровень мышления (например, в школе с углубленным изучением естественнонаучных дисциплин этот уровень ориентирован на деятельность ученого-исследователя), то и соответствующим должен быть критерий его сформированности.