Досліджено теоретичні засади проблеми формування культури мислення старшокласників у процесі дослідницької діяльності. Розкрито суть і зміст структурних компонентів даної культури. Обгрунтовано й експериментально перевірено дидактичні засади формування культури мислення, визначено принципи й умови впровадження дослідницької діяльності учнів до навчально-виховного процесу. Установлено чотири групи критеріїв сформованості культури мислення старшокласників, які відповідають певним структурним компонентам процесу особистісного розвитку учнів, а саме: логічному, особистісно-мотиваційному, емоційно-ціннісному, мовленнєвому. Розроблено та впроваджено комплекс навчально-методичного забезпечення формування культури мислення старшокласників, ефективність якого підтверджено результатами педагогічного експерименту.