1920'lerde İsviçreli psikolog Jean Piaget, çocukların zekâ testlerine verdiği yanıtları inceleyen bir çalışmada görev alıyordu. Kısa sürede doğru yanıtlardan çok yanlış yanıtlarla ilgilenmeye başladı. Belirli yaştaki çocukların aynı türden hataları yapması dikkatini çekmişti. Piaget'ye göre bu hatalar rastgele değildi; çocukların dünyayı yetişkinlerden farklı ama kendi içinde tutarlı bir biçimde düşündüğünü gösteriyordu.

Piaget'nin temel düşüncesi, çocukların bilgiyi pasif bir şekilde almadığı, onu etkin bir biçimde kurduğudur. Çocuk, adeta küçük bir bilim insanı gibi dünyayı keşfeder, deneyler yapar, sonuçlar çıkarır ve yeni deneyimlere göre düşüncelerini yeniden düzenler. Piaget, bu süreçte iki temel mekanizmanın işlediğini savundu: Yeni bilgileri mevcut zihinsel yapılara yerleştirmek ve mevcut yapılar yetersiz kaldığında onları değiştirmek.

Piaget'ye göre çocukların düşünme biçimi, belirli aşamalardan geçerek gelişir. Doğumdan yaklaşık iki yaşına kadar süren ilk dönemde bebekler dünyayı duyuları ve hareketleri aracılığıyla tanır. Bu dönemin önemli kazanımlarından biri "nesne sürekliliği"dir: Gözden kaybolan bir nesnenin var olmaya devam ettiğinin anlaşılması. Çok küçük bir bebek, oyuncağı bir örtünün altına saklandığında onu aramaz; çünkü onun için görmediği şey yok olmuştur.

İki ile yedi yaş arasındaki dönemde çocuklar dili ve sembolleri kullanmaya başlar; ancak düşünceleri henüz mantıksal işlemlerden yoksundur. Bu dönemin en bilinen özelliği, Piaget'nin "korunum" deneyleriyle ortaya koyduğu sınırlılıktır. Aynı miktardaki su, kısa ve geniş bir bardaktan uzun ve ince bir bardağa döküldüğünde, bu yaştaki çocuklar uzun bardakta daha fazla su olduğunu söyler. Çocuk, suyun yalnızca bir boyutuna, yüksekliğine odaklanır.

Yaklaşık yedi ile on bir yaş arasında çocuklar somut nesneler üzerinde mantıksal işlemler yapabilmeye başlar. Su miktarının bardağın biçimi değişse de aynı kaldığını kavrarlar. On bir yaş civarından itibaren ise soyut ve varsayımsal düşünme gelişir. Ergenler, henüz gerçekleşmemiş olasılıklar üzerine düşünebilir, hipotezler kurabilir ve bunları sistematik olarak sınayabilir.

Piaget'nin kuramı, eğitim anlayışını derinden etkiledi. Çocukların hazır bilgiyi ezberlemek yerine keşfederek öğrenmesi gerektiği, öğretimin çocuğun gelişim düzeyine uygun olması gerektiği gibi ilkeler, büyük ölçüde onun çalışmalarından beslenir.

Ancak sonraki araştırmalar, Piaget'nin bazı konularda çocukların yeteneklerini olduğundan düşük tahmin ettiğini gösterdi. Daha duyarlı yöntemlerle yapılan deneyler, bebeklerin nesne sürekliliğine ilişkin bazı sezgilere Piaget'nin düşündüğünden çok daha erken yaşta sahip olduğunu ortaya koydu. Rus psikolog Lev Vygotsky ise Piaget'nin çocuğu fazlasıyla yalnız bir keşifçi olarak gördüğünü, oysa öğrenmenin büyük ölçüde yetişkinler ve akranlarla kurulan etkileşim içinde gerçekleştiğini vurguladı.

Bu eleştirilere rağmen Piaget, çocukların "küçük yetişkinler" olmadığını, kendine özgü bir düşünme dünyasına sahip olduklarını gösteren ilk büyük kuramcılardan biri olarak psikoloji tarihindeki yerini korumaktadır.