През 50-те години на миналия век се появява основната и най-влиятелна теория на когнитивното развитие, когато работата на швейцарския психолог Жан Пиаже се превежда на английски и става достъпна за света. Пиаже започва своето изследване на децата чрез създаването на детайлни записки върху развитието на своите собствени деца. Той не само наблюдава тяхното поведение, но и адаптира различни експериментални задачи, с които да може по-добре да разбере детското мислене и моментите, в които то се променя и развива. По този начин той въвежда по-надеждния клиничен метод в изследването на когнитивното развитие, който дава много по-точна информация от чистото наблюдение.
В периода на своето развитие децата използват различни механизми на разсъждение, за да могат да научат повече, да се адаптират към променящата се среда и да успеят успешно да преминат към следващите етапи на развитие. Най-характерните от тези механизми са: схемите, асимилацията, акомодацията и тяхното уравновесяване.
Схемите са мисловните категории, които ни помагат да тълкуваме и разбираме света. Според Пиаже, схемата включва конкретната категория на знанията и процеса на активирането й. Когато научаваме нова информация, например, ние използваме това знание, за да модифицираме, добавим или променим предварително съществуващите схеми. Едно дете, например, може да има схема за вида на кучетата. Ако единственият опит на детето е с малки кучета, то може да смята, че всички кучета са малки. Когато детето срещне голямо куче, обаче, то ще вземе тази нова информация и ще я добави към съществуващата схема. В конкретната ситуация, разпознаването на кучето и свързването му с категорията "кучета" се нарича асимилация, а процесът на адаптиране на новия вид куче към старата схема (или създаването на нова схема) се нарича акомодация.
Така например, Пиаже вярва, че бебетата използват уравновесяването на тези механизми, за да се адаптират към средата си. Уравновесяването представлява адаптирането на собствените идеи и вярвания към условията на средата. Например, ако едно дете нарича всички възрастни жени "мама", то, то трябва да научи, че не всички жени са "мама". Постигането на равновесие между асимилацията и акомодацията на новата информация обяснява как децата преминават от един към друг стадий на развитие и как те подобряват разсъжденията и мисленето си.
Теорията на Жан Пиаже се състои от 4 стадия на развитие, започващи от раждането и приключващи в юношеството и след това. Те са наречени според характерните за тях поведения и мислене: сензомоторен, предоперационален, стадий на конкретните операции и стадий на формалните операции. Всеки период е характерен с придобиването на определени умения.
Сензомотерен стадий. Този етап описва развитието на малките от тяхното раждане до около 2-годишна възраст. Той е наречен така, защото през това време децата се научават да координират визуалната и тактилна информация със своите моторни умения. Както всички знаем, това е и периодът, свързан с най-динамичните промени и усвояването на най-много нови умения. От чисто рефлексните си реакции, малките постепенно придобиват все повече знания и от рефлекси те преминават към съзнателни, целенасочени действия. Децата научават, че предметите продължават своето съществуване дори и когато те не ги виждат, че действията имат своите последствия, научават се да използват механизмът на ''проба и грешка'', да имитират другите и по този начин, с всеки изминал ден, те научават все повече и повече за света.
Предоперационален стадий. Той започва в периода от около 2-рата година и се простира до 6-тата година на развитие. Децата на тази възраст срещат сериозни затруднения да видят света от различна от своята гледна точка (егоцентризъм). Те мислят, че слънцето грее за тях, че то ги следва, за да ги радва и че залязва, защото те си лягат и тогава то е свободно да се оттегли в почивка. В този етап децата срещат трудности в разбирането и осъзнаването на чуждата гледна точка. Те разбират света, така, както го виждат през собствените си очи и не осъзнават, че другите виждат нещата по друг начин и имат други мисли и идеи. На тази възраст децата също не могат добре да разбират някои лесни за нас понятия. Например, ако сложите едно и също количество вода в тясна чаша и в широка чаша, децата ще мислят, че в тясната чаша има повече вода. Така лесно може да ги подмамите да хапнат повече. Ако сложите храната им в голяма чиния те ще помислят, че е по-малко, защото така изглежда в сравнение с чинията. Проблемът се появява от факта, че те не умеят да работят с 2 понятия едновременно - количество вода и размер на съда. На около 5-годишна възраст, те вече могат да преценят количествата и размерите значително по-добре и по-рядко правят тези грешки.
Стадий на конкретните операции. Във възрастта между 7 и 12 години детската мисъл става значително по гъвкава. Те успяват да разсъждават по-умело и постепенно се разделят с егоцентризма си. Те използват добре логиката и съумяват да съпоставят частния си опит с общия, но все още срещат затруднения в използването на дедуктивното мислене (от общото към частното). Най-значимото постижение в тази възраст е разбирането за обратимост. На тази възраст те разбират, че тяхното куче е Лабрадор, Лабрадорът е вид куче, а кучето е вид животно. Т.е., те могат да разбират и работят с няколко категории на един обект без да ги объркват.
Стадий на формалните операции. Този период започва след около 12-годишна възраст и е последният от теорията на Пиаже. Характерно за него е появата и развитието на абстрактното мислене, планирането и дедуктивното мислене. Децата не се опират вече само на опита си, но вече съумяват да използват и по-абстрактни идеи, които са важни за решаването на проблеми и ученето. Те успяват да създават хипотези и могат да предвидят какви ще са евентуалните последици от определено действие без да се налага да го извършват. Тези умения са изключително полезни в развиването на математическото мислене и решаването на задачи, както и в ежедневния живот.
Теорията на Пиаже не остава без своята критика. Въпреки това, обаче, тя продължава да бъде актуална и до днес и внася разбиране за това как малките разсъждават и научават за света, защо допускат определени грешки и кога е вероятно те да надраснат определен проблем.Жан Пиаже остава, дори и толкова години след публикуването на теорията си, най-значимият психолог в развитието и разбирането на когнитивното развитие на децата.
