Дана група методів складається з індуктивних та дедуктивних методів навчання, які дають можливість усвідомити логіку відтворення змісту навчального матеріалу.
Використанняіндуктивногометодупередбачає викладання навчального матеріалу від конкретних фактів, демонстрації дослідів тощо до його поступового теоретичного узагальнення (визначення основних понять теми, формулювання правил, законів тощо). Індуктивний метод навчання забезпечує перехід від одиничного до загального висновку на основі знання про предмети даного класу (повна індукція), або ж на основі знання лише про окремі предмети даного класу (неповна індукція). Позитивною стороною даного методу є можливість подання матеріалу шляхом спільних міркувань. Але такий підхід до вивчення певної теми потребує багато часу та обмежує розвиток абстрактного мислення.
Дедуктивний метод передбачає виклад загальних теоретичних положень, на основі яких проходить конкретизація завдань проблеми, що вивчається. Дедуктивний метод забезпечує систематичний і логічний виклад навчального матеріалу, тісний взаємозв’язок різних елементів знання в його системі. Така побудова навчального процесу сприяє засвоєнню учнями знань загального та абстрактного характеру.
До цієї групи відносять також методи навчального аналізу, синтезу, аналогії, виявлення причинно-наслідкових зв’язків , закономірностей тощо.