孔子提倡學習知識面要廣泛，並且強調要在學習的基礎上認真深入進行思考，把學習與思考結合起來。他説：“學而不思則罔，思而不學則殆。”如果只是讀書記誦一些知識，而不通過思考加以消化，這隻能是抽象的理解，抓不住事物要領，分不清是非。
明朝著名的科學家徐光啟從小就有着的強烈好奇心，對於自然方面的知識一定要問個清清楚楚，一次徐光啟看到一個老人掐掉自己棉田裏的棉桃，感到很奇怪，就“刨根問底”學了個清楚，還説服父親也採用這種科學的種棉方法，取得了豐收。長大後的徐光奇就是憑着這種探索的精神，寫出了《農政全書》這樣的科學鉅著。
《中庸》中提出為學的五個階段：博學、審問、慎思、明辨、篤行。慎思就是要把外在的知識和事件與自己切身經驗結合起來進行認真思考，既用自己的經驗來思考知識與事件，又用知識與事件來思考自己的經驗，不斷地交換位置和方向，達到理解和重新理解知識、事件和經驗的目的，促進自己內精神世界的'成長。
“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”，當讀到這句詩時，沈括的的眉頭凝成了一個結，“為什麼我們這裏花都開敗了，山上的桃花才開始盛開呢?”，為了解開這個謎團，沈括約了幾個小夥伴上山實地考察一番，四月的山上，咋暖還寒，涼風襲來，凍得人瑟瑟發抖，沈括矛茅塞頓開，原來山上的温度比山下要低很多，因此花季才來得比山下來得晚呀。憑藉着這種求索精神和實證方法，長大以後的沈括寫出了《夢溪筆談》。