思维是认识的高级阶段是较高级的心理过程，它具有概括性和间接性的特点。儿童思维的发展是与儿童言语的发展分不开的，也与儿童的经验和实践活动密切相关。借助思维活动，儿童才能在学习过程中，深入理解教材，掌握多种概念、理论，了解事物的规律和知识体系，才能在人际交往中解决自身遇到的各种问题。
比起感觉和知觉等，思维发生较迟，但随着年龄的增长，儿童的思维水平不断提高，在发展的不同阶段，儿童的思维显示出不同的水平和特点。著名儿童心理学家皮亚杰把儿童的思维发展划分为四个大的阶段：感觉运动阶段、前运演阶段、具体运演阶段和形式运演阶段。而小学阶段正处于皮亚杰所论述的具体运演阶段，在这一阶段儿童的思维显示出如下一些特点。
(一）由具体形象思维向抽象思维过渡
儿童思维的发展遵循着质量互变这一辩证规律。在小学阶段由具体形象思维为主要思维形式发展到以抽象思维为主要思维形式是一个质变。但思维发展过程中的每一个质变都不是突然爆发的，而是通过新质要素逐渐积累和旧质要素逐渐衰亡和改造实现的。小学儿童由具体形象思维向抽象思维过渡不是自发实现的，而是在新的生活环境中，在教学条件的影响下实现的。
刚入学的儿童的思维还离不开事物的具体形象，也就是说，他们还要借助具体事物的表象解决问题。有经验的教师都会发现这样一个事实：当儿童对抽象的数学运算感到困难时，只要教师用直观教具一演示或以形象的语言来提示，学生就能很快领悟，得到正确答案。初入学儿童的思维虽然保持具体形象的特点，但不意味着他们的思维没有任何抽象概括的成分。小学儿童的思维如何从以具体形象为主向以抽象概括为主过渡呢？我们仅以一个实验为例具体说明。在一个关于“儿童对物体运动速度”的认知发展研究中，小学儿童在理解v=s/t这一抽象关系时经历了这样一个过程：最初(6～7岁）儿童比较两车速度的快慢只是依据单一的空间因素，如哪个车停在前面哪个车就快；或只依据单一的时间因素，如哪个车先停哪个车就快。以后，儿童逐渐能看到空间和时间两方面的因素，但也只能从外部形象判断，不能整合其中的关系。最后，儿童才能真正抽象出“速度=路程/时间”的关系，主动采取各种策略解决问题，他们的思维逐渐达到了抽象概括的水平。
对速度的认知如此，对其他事物的认知也表现出类似的发展趋势。
(二）思维的基本过程日趋完善
分析和综合是思维的基本过程。幼儿在解决问题时，往往只注意事物的某一点或某一个方面，不能同时注意和思考更多的方面。这种倾向称之为思维的中心性。瑞士著名心理学家皮亚杰做过一个试验：他给儿童看两个形状、大小完全一样的玻璃杯，杯中装着一样多的水，让儿童确认两个杯子的水一样多之后，将其中之一倒在另一个扁平的杯子中。他们让儿童判断此时两个杯子的水是否一样多，幼儿往往认为两杯水是不一样多的。这说明幼儿在解决问题时往往容易考虑事物的单一因素，他们的分析综合能力还很差。而到了小学阶段(6岁半到8岁半），儿童已能同时考虑到液面降低了和杯子变宽了等多种因素，而且知道一个维度──液体高度的变化可以由另一个维度──液体宽度的相应变化所补偿。这种倾向称为思维的脱中心化。这说明儿童的分析综合能力提高了。小学低年级儿童还只能在直接观察事物的条件下进行分析综合，随着儿童知识经验的积累，在教学条件的影响下，小学高年级儿童已能在表象和概念的基础上进行更高水平的分析和综合了。
比较也是思维的过程。要找出事物的相同点和不同点就需要比较。研究表明，小学儿童比较能力的发展表现在：从区分具体事物的异同，逐渐发展到区分许多部分关系的异同；从直接感知条件下的比较逐步发展到运用语言在头脑中引起表象的条件下进行比较。小学儿童的比较不是在所有条件下都是相同的，对某些事物的比较既能找出相似点又能找出细微的差别，但在另一些条件下，他们进行比较时则有不同。
小学生的抽象概括能力也有了明显的发展，这种发展表现在儿童能从对事物外部特点的概括(形象概括）发展到对事物本质属性的概括(抽象概括）；从对简单事物的概括发展到对复杂事物的概括。冯申禁等研究人员对儿童词语概括能力的发展进行了研究，发现二至五年级儿童在概括三组包含不同因素的材料时，有不同的水平。句组中包含的因素越多，概括的难度越大。小学儿童的概括能力是随年龄的增长而逐渐发展的，但发展的过程有时快有时慢，对不同任务的认知发展是不同步的。
儿童对数的概括能力的发展也表现出类似的发展趋势。林崇德等对儿童数能力发展的研究表明：小学儿童数概念的发展趋势是，7～8岁儿童基本上属于具体形象概括，8～10岁从具体形象概括向抽象概括过渡，10～12岁儿童大部分达到初步本质抽象概括水平。
(三）逐步稳定地形成各种概念
概念是思维的重要方面。概念的形成和发展是认知发展的重要组成部分。儿童只有形成了某种概念，才能用它进行抽象、概括、判断和推理，用它来分析问题和解决问题。而另一方面，儿童掌握概念和理解概念又是以原有认知水平，特别是以思维水平为基础的。
儿童概念的发展水平是教材和教法制定的依据，教师在教学过程中，只有按照儿童概念发展的规律传授知识，才能更好地促进儿童智力的发展。
刘范等对7～12岁小学儿童认数、数序与系列、数的组成、运算和应用等四方面的研究发现：儿童数概念的发展表现出四种水平。小学6～8岁儿童已由利用实物运算过渡到抽象的数的运算；经过学习，形成数群概念，逐步掌握三、四位数的初步概念系统。在这个范围内，能比较数的大小，认识数的相邻关系。数词和标志同一数量的图形之间建立了联系，可以互相转换，能解决简单的应用题。大约9～12岁即小学3～6年级学生逐步形成数的概念系统。此时儿童的抽象逻辑思维有了发展，儿童可以通过推理掌握更大的数，在一定的范围内正确运用归纳和演绎的形式进行推理，能解决条件较隐蔽、内容较复杂的应用题，能逐步认识三维空间图形。他们也发现，概念的发展水平明显受任务条件和教育条件的影响，有时会显示出不同步现象。
稳定性是儿童认知发展的一个重要指标。在小学阶段，儿童各种概念的发展已趋于稳定。皮亚杰把这种认知发展的稳定性称为“守恒”，即儿童在认识事物时，不像幼儿那样容易受事物表面现象的变化所左右，能稳定地掌握事物的有关属性。比如，皮亚杰在一个数量守恒实验中，将八粒钮扣直接排在另一排八粒钮扣之上，这样两排钮扣的长度相等，儿童同意这两排钮扣同样多。但如果把一排钮扣排得靠近些，使这一排短一些，幼儿(前运算阶段）就可能说较长的一排钮扣多。而小学儿童(具体运演阶段）知道钮扣的重新排列并不改变他们的数目。在小学阶段，儿童已能达到数的守恒(6～9岁），长度守恒(6～8岁），液体守恒(6～8岁半），面积守恒(8～10岁），重量守恒(9～10岁）和容积守恒(11～12岁），等等。达到守恒是具体运演阶段儿童的主要成就。
儿童为什么能达到守恒？皮亚杰认为，这是因为儿童能够进行可逆的心理运算。可逆性是儿童思维发展的另一个指标。可逆性包括逆向性和互反性。逆向性如M 加上 A 为 N, N 减去 A 回到 M,减是增的逆向。互反性如A>B,它的互反为B
(四）已能初步监控自己的认知活动
能监控自身的认知活动过程与策略，即对认知的认知，是发展得较迟的一种能力，称其为元认知能力。元认知已成为认知发展研究中一个重要领域。幼儿的元认知能力还刚刚萌芽，而到了小学阶段，儿童的这种能力已有所发展。在解决问题之后，如果你要求儿童报告其解决问题的过程和采用的方法，他们已能回答问题。但如果要求儿童详细描述自己解题的过程和策略时，他们还会感到困难。
