Для анализа способностей к решению комплексных исследовательских задач важнейшее значение имеет введенное А.Деметроу понятие "причинно-экспериментального мышления" (causal-experimental thought). Это мышление, направленное на выявление причинных связей посредством экспериментирования [Demetriou et al., 1993(а, б)]. По классификации А.Деметроу, экспериментальное мышление является одной из пяти основных специализированных структурных систем познавательной деятельности человека. Его функцией является выявление причинных связей во взаимодействующих структурах. В состав экспериментального мышления входят следующие компоненты.

1) Комбинаторные способности. Они являются, по А.Деметроу, "краеугольным камнем" данной специализированной системы и необходимы для исчерпывающего поиска всех возможных взаимодействий между переменными.

2) Способности по формированию гипотез о возможных причинных отношениях. Главную роль здесь играют гипотезы о взаимодействиях внутри различных сочетаний факторов. Р.Готтсданкер [1982] называет такие гипотезы комплексными, или комбинированными.

3) Способности строить планы многофакторных экспериментов, направленных на проверку выдвинутых гипотез.

4) Способности конструирования объяснительных моделей.

Что касается комбинаторных способностей, то они в большинстве случаев оцениваются на материале "чистой" комбинаторики, не "отягощенной" факторными взаимодействиями между комбинируемыми элементами. Например, испытуемому дается задание перечислить все сочетания нескольких элементов (перечислить все цепочки, которые можно сделать, беря по одной бусине красного, желтого, зеленого и синего цветов). Бусины, естественно, никак не реагируют на то или иное соседство, то есть между ними нет взаимодействия. Отсутствие взаимодействий неважно с точки зрения "чистой" комбинаторики, но важно с точки зрения многофакторного экспериментирования, которое теряет всякий смысл, если взаимодействий между факторами нет.