Важное значение для Пиаже имели исследования, в которых доказывалась разница между образным и логическим планом в мышлении. Так, он показывал детям рисунок, на котором мишке надо было дойти до стула, находящегося на расстоянии в четыре красных кружка, а затем до стола, который отстоял от стула на расстоянии в три белых кружка. Детей спрашивали, каких кружков больше — белых или красных, и они правильно отвечали, что красных больше. Тогда их спрашивали, чего больше — кружков или красных кружков, и они отвечали, что красных кружков больше. На вопрос экспериментатора, до какого предмета мишке дальше идти — до стула или до стола, дети правильно отвечали, что до стола дальше, показывая это расстояние на рисунке. Однако на повторный вопрос о том, чего больше — кружков или красных кружков, дети снова повторяли, что красных.

Эти исследования привели Пиаже к выводу, что до 7 лет дети находятся на предоперационной стадии, т.е. у них начинают формироваться внутренние мыслительные операции, но они еще несовершенны, необратимы. Только к 7 годам дети начинают правильно решать предложенные задачи, но их логическое мышление связано только с конкретными проблемами, в то время как формальная логика у них только начинает развиваться. И лишь к подростковому возрасту у детей формируется как конкретное, так и абстрактное логическое мышление.

Исследования развития взаимосвязи между восприятием и мышлением в этом возрасте привели Л.А. Венгера к мысли о существовании модельной формы мышления, промежуточной между образным и логическим мышлением. Им также были разработаны программы развивающего обучения для дошкольников, позволяющие сформировать логические операции обобщения, классификации и т.п. на образном материале, доступном для детей этого возраста. В его работах было показано, что существуют определенные виды деятельности, к которым сензитивно восприятие и мышление; в дошкольном возрасте ими являются рисование и конструирование.

Рисование и особенно конструирование оказывают существенное влияние и на переход образного мышления на более высокий уровень схематического мышления. Если при образном мышлении дети при обобщении или классификации предметов могут опираться не только на основные, но и на второстепенные их качества, то схематическое мышление предполагает умение детей выделить главные параметры ситуации, качества предметов, на основании которых проводится их классификация и обобщение. Однако эта возможность существует у детей только в том случае, если предметы присутствуют во внешнем плане, в виде схем или моделей, которые и помогают детям отделить главные признаки от второстепенных. В том же случае, если дети могут вывести понятие уже на основании словесного описания предмета или ситуации, т.е. процесс мышления проходит «во внутреннем плане» и дети даже без опоры на внешнюю схему правильно систематизируют предметы, речь идет уже о словесно-логическом мышлении.