处于前操作期的孩子还是“以自我为中心的”（这跟感觉运动期的孩子一样），皮亚杰用这个词来表示不能想像事物从另外一个角度看上去是什么样子。他经常让4－6岁的孩子看三座山的模型，把一只小玩偶放在山上的某个地方，显示一组从不同角度拍摄的山中照片，然后问孩子们说，哪一张照片显示玩偶正在看的方向。孩子们总是选择他们自己看去的那个方向的照片。同样地，他报告说，前操作期的孩子不能想象其他人正在思考的问题，而且，说话的时候经常不知道别的人根本不知道他正在谈的一些事情。

　　具体操作阶段（7－12岁）：到约7岁的时候，孩子转移到了完全不同和更有能力的一个新思维阶段。他们现在可以执行像数数和分类之类的操作，也可以理解并思考相互的关系。一个前操作期的孩子知道“兄弟”这个词，但不知道兄弟是什么东西；他知道什么是“大”的，但不知道两个都很大的东西中哪一个更大些。而一个操作期的孩子这两个问题都能解决。在心理上逆转一个过程是另一项操作。当一个孩子可以想象把水从细长容器倒回到原来的瓶子中的时候，他就获得了逆转的概念，也因此而知道了“守恒”的概念，这就使他认识到，数量在外形发生变化的时候并不发生变化。

　　处于这个阶段上的孩子还慢慢知道了在他们之外的事物自有其发生的原因。前操作期的孩子会说，到晚上的时候天要黑，因为我们要睡觉了；具体操作期的孩子会说，天之所以要黑，是因为太阳下山了。他们还更能够想象事物从别的角度看上去会有不同的图象，也知道别的人如何思想和感觉。因此，他们可以在心理上操作符号，就好像这些符号就是他们所指的事物——可是，他们只知道代表实际事物和行为的符号，而不是抽象的概念或者逻辑过程。逻辑推理还不在他们能理解的范围之内。把三段式推理的前两项给他们，他们也不知道推出最后的结论。

　　如果出现好几个变量，他们也不知道运用一些方法系统地解决问题。在皮亚杰最有创见的一些测试中，有一项效果极好的测试就是悬摆问题。他常常让孩子看一个挂在绳子上的重物，然后让他看看怎样更改绳子的长度、重物的重量、在不同的高度松开重物和怎样用不同的力量推动重物。然后，他会请孩子计算哪个因素，或者哪些因素（长度、重量、高度和力量，单独地或者协同地）影响悬摆晃动的频率。前操作期的孩子没有行动方案，他们随意地尝试不同的东西，经常一次更改好几个变量，出现很多观察错误，结论也不正确。而操作期的孩子尽管更有方法也更准确一些，他们也经常犯一些错误，因为其逻辑思维能力很差。一位10岁的男孩子试着改变绳子的长度然后得出正确答案说，最摆的绳索越长，其摆动的速度越慢。然后，他将100克重的重物在长绳子上摆动的效果，与一个50克重的重物在一根较短的绳子上的摆动效果相比较，然后得出不正确的结论说，悬摆在重物的重量加大时摆动也慢些。

　　正式操作阶段（12岁及以上）：在发育的最后阶段，孩子们可以思考抽象的关系了，例如比率和可能性。他们掌握了三段论推理，可以处理代数问题，并开始理解科学思想和方法论的要素了。他们能够形成(本站的咨询师之家为咨询师朋友提供同城聚会的场所)假设，编制一些理论，并能系统地考虑一个谜语、神秘故事或者科学问题当中的可能性了。他们可以运用一些方法玩像“20个问题”这类的游戏，先解决宽泛的问题，然后再缩小到一些可能性上面。在这个阶段以前，他们的问题会从宽泛的地方跳到缩小的问题上，然后又回到宽泛的问题上。或者互相重叠，或者一再重复。

　　更为重要的是，他们现在不仅能够思考具体的世界了，而且能够解决像可能性、或然性和不可能性等问题，还能解决有关未来、公正和价值等的问题。如皮亚杰及其长期的同事巴贝尔·因霍尔德所说的：

　　这个阶段最新奇的地方在于，通过对形式和内容的区分，受试者能够就他不相信，或者暂不相信的一些论题进行正确的推理，也就是说，这些论题他认为完全是一种假设而已。他已经能够从一些仅仅是一种可能性的真理当中得出必要的结论来。

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