著名心理学家皮亚杰将学前期的阶段定义为前运算阶段，该阶段从2岁到7岁。在前运算阶段，儿童更多地使用象征性符合思维，心理推理出现，概念的使用有所增加。比如，看到妈妈的车钥匙可能会想到去商店吗？这个问题，因为孩子开始将钥匙看做开车的象征。用这种方法，儿童开始更善于在内部表征事件，更少依赖直接的感觉运动活动来理解周围的世界。但是他们并不能进行运算。，即有组织的、形式的、逻辑的心理过程，这是学龄儿童的特征。只有在前运算阶段结束的时候，他们才开始具备运算能力。因此，按照该理论，在学前阶段教授大量的数学运算是不合适的。

前运算阶段的另一特点，就是中心化：所见即所想。即注意刺激物的某一方面，并忽略其他方面的过程。学龄前儿童不能考虑有关刺激无的全部可用信息。相反，他们关注的是可见的、表面的、明显的部分。这些外在的成分在学龄前儿童的思维中占主导地位，导致思维的不准确性。如，当实验者在学龄前儿童面前摆出两排纽扣，一排是10个，摆放的紧凑，另外一排是8个纽扣，展开更长的一排，然后问他们哪一排包含更多的纽扣。4-5岁的儿童通常会选择看起来更长的那一排而不是实际上包含更多纽扣的那一排。

前运算阶段的另一特点，就是自我中心：不能采择他人的观点。自我中心思维。就是不能考虑其他人的观点的思维。学龄前儿童不明白其他人有着和自己不同的视角。自我中心思维有两种形式：缺乏对他人从不同物理视角看待事物的意识，以及不能意识到他人或许持有和自己不同的相仿、感受和观点。如，学龄前儿童可能会自言自语，即使一旁有别人，而且有时他们会忽视他人和自己说的化。这些行为并非性情古怪的表现，而是更多地说明了前运算阶段儿童思维的自我中心特点：没有意识到自己的行为引发他人的反应和回复。还有，3岁的儿童在捉迷藏中，用枕头将脸盖着，以为这样就能把自己藏起来。其实他们仍然能被别别人看到。他们的理由：如果他们看不到别人，别人也看不到他们。他们认为别人和他们的想法一样。皮亚杰的认知发展理论部分揭示儿童的认知规律，根据皮亚杰的理论，针对学前期儿童的思维特点，不应过早开始进行计算方面的教育。

除皮亚杰之外，俄国发展心理学家列夫.维果斯基的一些理论观点也较具有影响力。

维果斯基认为，认知发展是社会交互的结果，在社会交互过程中儿童通过指导式参与进行学习，和导师一起解决问题。维果斯基并不像皮亚杰和其他理论家那样关注个体的表现，他更加关注发展和学习的社会性方面。

维果斯基把儿童视为学徒，从成人和同伴参与者那里学习认知策略和其他技能。成人和同伴不只是呈现做事情的方式，而且提供帮助、指导和动机。因此，他关注儿童的社会和文化世界，认为这是儿童认知发展的源泉。根据维果斯基的观点，在成人和同伴提供的帮助下，儿童逐渐变得越来越聪明并开始自己解决问题。

维果斯基认为处于发展阶段的儿童与成人和同伴之间形成的合作关系，在很大程度上其本质是由文化和社会因素决定的。例如，文化和社会建立了公共机构，如幼儿园和托儿所，这些机构通过提供认知发展机会来促进儿童的发展。此外，通过强调特定任务，文化和社会将塑造儿童特定的认知进步。我们必须认识到现存社会对个体成员的重要意义，否则很容易低估个体最终所获得认知能力的实质和水平。

例如，儿童的玩具就能反映在所处的社会中什么是重要的和有意义的。在西方社会通常会玩具玩具四轮马车、汽车和其他交通工具，这在某种程度上反映了文化的流动本质。

因此，根据维果斯基的观点，儿童认知的发展依赖与和他人的互动。维果斯基认为，只有通过与他人——同辈、父母、老师和其他成人的伙伴关系，儿童才能全面地形成他们的知识体系、思考过程、信念和价值观。

维果斯基还引入了最近发展区和脚手架的概念。

维果斯基认为儿童认知能力是通过接触那些能足够引发他们的兴趣，但又不是很难处理的新信息而不断发展的。在某一水平下儿童几乎能够，但又不足以独立完成某一任务，但是在更具能力的人的帮助下是可以完成的，维果斯基将这二者之间的差距称为最近发展区。在最近发展区内提供适宜的教导，儿童就能够理解并掌握某项新任务。为了促进认知的发展，就必须由父母、教师或者能力更强的同伴在儿童的最近发展区内呈现新信息。例如，一个学龄前儿童不知道如何把一个小柄粘在她做的一个橡皮泥锅上，但是有了看护老师的建议她就能做到这一点。

最近发展区的概念认为，即使是两个儿童在没有帮助的情况下都能够实现同样程度的发展，但如果一个儿童得到了帮助，他就会比另一个儿童有更大的进步。在别人的帮助下进步越快，最近发展区的部分就越大。

关于脚手架，由他人提供的协助或扶持被称为脚手架。脚手架是对学生学习和解决问题的支持，并鼓励儿童的独立和成长。

对于维果斯基来说，脚手架不仅能够帮助儿童解决特定的问题，而且对儿童整体的认知发展都起到协助作用。“脚手架”这一术语得名于建筑施工中的支架，在搭建建筑物结构时起到支撑作用，在建筑物建好后就要移走。在教育中，脚手架首先是指帮助儿童以适当的方式思考和界定任务。另外，父母或教师应该提供完成任务的适合儿童发展水平的一些线索，以及提供促成任务完成得示范行为。在建构过程中，更有能力的人所提供的脚手架能够推动儿童完成任务，但是一旦儿童能够独立解决问题时就要把脚手架移走。

维果斯基的观点表征了一致的理论系统，有助于解释大量研究中得出的社会交互在促进认知发展中的重要性的结论。他关于儿童对世界的理解认识时他们于父母、同伴和社会中其他成员进行交互的结果的观点，不仅受到提倡而且得到大量研究结果的支持。其观点也与大量多元文化和跨文化研究相一致，这些研究结果发现，认知发展在某种程度上是由文化因素塑造而成的。

维果斯基的观点解释儿童认知发展的部分真理，基于他的观点，父母应该在儿童的认知发展中提供帮助和适当水平的交互，以促进儿童认知能力的发展。