Решение задач - важнейший вид учебной деятельности, в процессе которого обучающимися усваивается предметное содержание учебных дисциплин, развиваются их творческие способности и самостоятельность мышления. В основе реализации задачного подхода в обучении лежит методика решения задач, которая имеет определяющую значимость в формировании мыслительных умений. В работе рассматривается взаимосвязь между многомерным и вариативным мышлением и операциями причинно-следственного анализа. Многомерное мышление проявляется в способности разрешать проблемную ситуацию, определяя и выстраивая взаимоотношения между элементами соответствующей задачной модели. Вариативное мышление проявляется в способности находить разнообразные варианты решения задачных ситуаций. Основное внимание в статье уделяется вопросу конструирования обратных задач. Обратная задача - важный инструмент в различных областях науки и техники. Она позволяет получить информацию о скрытых процессах и закономерностях на основе выходных данных. Постановка и решение обратной задачи как продуктивные преобразования, связаны с изменением задачной структуры, и характеризуются высоким уровнем сложности. Делается вывод о том, что задачи обратной структуры должны быть включены в процесс обучения как яркий пример интеллектуального творчества. Приведены примеры составления обратных задач. Задача о робототехническом устройстве «манипулятор» (вычисление углов по заданному положению рабочего органа манипулятора и известной схеме его кинематики) и задача о получении коэффициентов гармоник с целью синтеза звука инструментов (получение сигналов с помощью ряда Фурье с соответствующими коэффициентами).