In some contexts, you can have an inversion in an affirmative sentence. It happens when the sentence starts with: à peine ... que, ainsi, aussi, du moins, en vain, encore, non seulement, peut-être, sans doute, toujours.... It's only used in formal language. More here.
À peine était-il entré dans la pièce qu'il ressentit un grand malaise.
Peut-être était-il confus.
Toujours est-il que sans lui, rien de tout cela ne serait arrivé.
The Larousse mentions it only happens when it is not followed by a coma. There is one in your sentence, but the whole sub-proposition "en plus du vocabulaire concret qui permet de désigner et de décrire efficacement" should be considered as an "optional" addition that doesn't change the structure of the sentence without it:
Ainsi [...] un élève a-t-il besoin de maîtriser un vocabulaire abstrait pour structurer sa pensée et manier les idées.
In the first link there's an example of correct sentences with and without the comma, with a slight difference in meaning:
Aussi, elle décida d’aller faire le plein (= en plus d’autre chose).
Aussi décida-t-elle d’aller faire le plein (= après avoir constaté que le réservoir était vide et qu’il valait mieux aller le faire remplir).