孔子提倡学习知识面要广泛，并且强调要在学习的基础上认真深入进行思考，把学习与思考结合起来。他说：“学而不思则罔，思而不学则殆。”如果只是读书记诵一些知识，而不通过思考加以消化，这只能是抽象的理解，抓不住事物要领，分不清是非。
明朝著名的科学家徐光启从小就有着的强烈好奇心，对于自然方面的知识一定要问个清清楚楚，一次徐光启看到一个老人掐掉自己棉田里的棉桃，感到很奇怪，就“刨根问底”学了个清楚，还说服父亲也采用这种科学的种棉方法，取得了丰收。长大后的徐光奇就是凭着这种探索的精神，写出了《农政全书》这样的科学巨著。
《中庸》中提出为学的五个阶段：博学、审问、慎思、明辨、笃行。慎思就是要把外在的知识和事件与自己切身经验结合起来进行认真思考，既用自己的经验来思考知识与事件，又用知识与事件来思考自己的经验，不断地交换位置和方向，达到理解和重新理解知识、事件和经验的目的，促进自己内精神世界的成长。
“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，当读到这句诗时，沈括的的眉头凝成了一个结，“为什么我们这里花都开败了，山上的桃花才开始盛开呢？”，为了解开这个谜团，沈括约了几个小伙伴上山实地考察一番，四月的山上，咋暖还寒，凉风袭来，冻得人瑟瑟发抖，沈括矛茅塞顿开，原来山上的温度比山下要低很多，因此花季才来得比山下来得晚呀。凭借着这种求索精神和实证方法，长大以后的沈括写出了《梦溪笔谈》。