Anak – anak mulai menggunakan simbol – simbol ketika mereka menggunakan sebuah objek atau tindakan untuk merepresentasikan sesuatu yang tidak hadir ( Ginsburg dan Opper, 1988, h.70). Seperti sudah di bahas di atas, anak – anak mulai melakukan hal ini pada tahap 6 perkembangan sensori-motoriknya.
Salah satu sumber utama simbol ini adalah bahasa, yang berkembang cepat selama tahun – tahun pra-operasional awal (sekitar 2-4 tahun) . Salah satu penggunaan simbolik pertama Jacqueline terhadap bahasa muncul ketika dia hampir berusia dua tahun, setelah mengunjungi kolam ikan. Waktu dia kembali di rumah, dia bercerita kepada ayahnya tentang pengalaman tersebut “ Robert menangis, bebek berenanf di danau, terbang pergi” ( 1946, h.222). Dia menggunakan kata – kata untuk merekontruksikan peristiwa yang tidak hadir lagi, sesuatu yang dari masa lalunya.
Bahasa mengembangkan cakrawala anak – anak. Lewat bahasa, mereka dapat menghidupkan kembali masa lalu, mengantisipasi masa depan, dan mengomunikasikan peristiwa – peristiwa kepada orang lain. Namun karena pikiran anak kecil begitu cepat berkembang, dia belum dapat memiliki sifat – sifat logis yang koheren. Ini terlihat dari penggunaan mereka atas kata - kata sebagai kelas – kelas objek yang benar, melainkan hanya sebagai pra-konsepsi.
Beberapa psikolog percaya kalau anak – anak belajar berfikir secara logis ketika mereka menguasai bahasa. Menurut pandangan ini, bahasa menyediakan bagi kita kategori – kategori konseptual ( lihat Brown, 1965). Namun Piaget tidak setuju, meskipun bahasa sangat penting yaitu menyediakan bagi kita sumber simbol – simbol umum untuk berkomunitasi dengan orang lain tidak berarti dia menyediakan struktur berfikir logis itu sendiri. Logika, bagaimanapun, berasal dari tindakan.
Bayi sudah mengembangkan sistem – sistem tindakan yang cukup terorganisasikan dari jenis tindakan yang lebih internal ( Piaget dan Inhelder, 1966, h.86-90). Untuk mempelajari tindakan – tindakan internal ini membentuk sistem – sistem logis, Piaget memberikan anak – anak bermacam – macam tugas ilmiah. Biasanya dia memulai eksperimen dengan anak – anak pada usia empat tahun, karena mereka sekarang sudah dapat duduk, fokus pada tugas dan berkomunikasi dengan penguji.
Penalaran Ilmiah
Pengkonservasikan kualitas – kualitas ( benda cair ) yang sambungan. Ini adalah eksperimen Piaget yang paling terkenal. Di dalam salah satu versi ( Piaget dan Szeminska, h.17), anak – anak diberi dua gelas, A1 dan A2 yang dipenuhi air dengan ketinggian yang sama. Mereka di tanya apakah dua gelas ini mengandung jumlah cairan yang sama, dan semuanya setuju. Kemudian penguji ( atau anak – anak itu) menuangkan cairan ri gelas A2 ke gelas P yang lebih rendah pada yang lain dan lebih lambat untuk bisa dikuasai? Kalau begitu, pencapaian konservasi merupakan sebuah proses gradual di dalam periode operasi berfikir konkret.
Pengklasifikasian.Di dalam eksperimen pengklasifikasian yang unik Piaget ( Piaget dan Szeminska, 1941, h. 161 – 181) memberikan anak – anak 20 manik – manik kayu, di mana 18 di antaranya berwarna coklat dan 2 lagi putih. Piaget memastikan anak – anak mengerti bahwa meskipun kebanyakan manik– manik berwarna coklat dan sisanya putih, tetap saja semua terbuat dari kayu . dia kemudian bertanya kepada mereka “ lebih banyak mana, manik – manik berwarna coklat ataukah seluruh manik – manik kayu yang ada?”
Pada tahapan ini pra-operasional anak – anak menjawab bahwa warna coklat yang lebih banyak. Tampaknya mereka begitu terkejut dengan banyaknya jumlah manik – manik coklat jika dibandingkan dengan manik – manik putih sehingga gagal menyadari bahwa manik – manik putih dan coklat adalah bagian dari keseluruhan yang lebih besar – kelas manik – manik kayu. Sama seperti pengkonservasian, anak – anak menguasai tugas pengklasifikasian semacam ini selama periode operasi berfikir konkret, dimana operasi – operasi logis yng sama terlibat di dalamnya ( 1941, h. 178)
Pemikiran sosial
Egosentrisme. Piaget percaya bahwa di setiap periode terdapat kaitan umum antara pemikiran ilmiah dan pemikiran sosial. Sebagai contoh, sama seperti anak – anak yang berfikiran pra-operasional gagal menyadari dua dimensi pada tugas – tugas pengkonversian, mereka juga gagal menyadari tentang kemungkinan adanya lebih dari satu perspektif di dalam interaksi mereka dengan orang lain. Anak – anak yang berfikiran pra-operasional sering kali egosentrisme, menganggap segala sesuatu berasal dari satu titik pandang saja. Ini tampak dari percakapan anak – anak kecil ( Piaget, 1932). Salah satu studi Piaget yang paling banyak dikutip adalah studi yang berkaitan dengan persepsi anak tentang ruang. Di dalam studi ini ( Piaget dan Inhelder, 1948) anak – anak di suruh berjalan mengelilingi sebuah model berbentuk tiga gunung agar mereka dapt melihat model itu dari sudut 4ang berbeda – beda.