מבין כלל המיומנויות הנדרשות בולט מקומן של המיומנויות הקוגניטיביות המאפשרות טיפול שיטתי, יעיל ופרודוקטיבי במידע המצטבר, הבנה עמוקה ומשמעותית של נושאים, רעיונות ומושגים, כמו גם שימוש הולם ומותאם בידע הדיסציפלינרי התיאורטי והמעשי הנרכש על ידי התלמידים במהלך חייהם, ובפרט בשנותיהם בבית הספר.
כיוון שביכולות כלליות עסקינן – יכולות תומכות ומנחות למידה והתפתחות ללא תלות בסוג הידע הנדון – רכישה מיטבית של המיומנויות הקוגניטיביות דורשת תרגול ואימון של היכולות המרכיבות אותן במגוון רחב של הקשרים לימודיים. לפיכך, הנחלת המיומנויות הקוגניטיביות תתבצע באמצעות שילוב פרקטיקות פדגוגיות המטפחות ידע ומיומנויות מטא-קוגניטיביות לתרגול יכולות הליבה השונות בשיעורים מקצועיים בכל הכיתות ובכלל תחומי הדעת, בהתאם להתפתחות הקוגניטיבית, הרגשית, החברתית והלשונית של התלמידים.
את המיומנויות באשכול המיומנויות הקוגניטיביות אפשר לחלק לשתי קבוצות:
- מיומנויות המתבססות על ידע תיאורטי ומעשי אשר נרכש בשיעורים ייעודיים בבית הספר ואשר הנחלתן דורשת מומחיות פדגוגית ספציפית. לקבוצה זו שייכות המיומנויות: אוריינות לשונית, אוריינות מתמטית ואוריינות מדעית.
- מיומנויות אשר אינן מתבססות על ידע תיאורטי ומעשי מסוים ולכן נדרש להתאימן לדרכי החשיבה המקובלות בתחומי הדעת השונים. לקבוצה זו שייכות המיומנויות: חשיבה ביקורתית, חשיבה יצירתית, אוריינות מידע ואוריינות דיגיטלית.