Ada tiga tahap dalam proses pengolahan informasi berlangsung. Pertama, informasi diproses pada register sensor pencatat (sensory register, sensory memory, sensory registry). Lalu, informasi diproses pada memori jangka pendek, yang kemudian dikirim dan disimpan ke memori jangka panjang  dan dipanggil kembali saat diperlukan.
b. Pembelajaran menurut aliran kognitivistik Jean Peaget
Salah satu ahli dibidang psikologi kognitif, Piaget, mempunyai pengaruh yang signifikan pada cara para pakar psikologi kognitif lainnya berpikir. Peaget berpendapat bahwa perkembangan kognitif didasarkan pada mekanisme biologis perkembangan sistem syaraf dan merupakan proses genetik. Ketika seseorang lebih tua, susunan sel syarafnya semakin kompleks dan kemampuannya semakin meningkat. Asimilasi, akomodasi, dan ekuilibrasi atau penyeimbangan adalah langkah-langkah yang harus diikuti oleh proses belajar, menurut teori Piaget. Asimilasi yaitu proses integrasi atau penyatuan informasi baru ke dalam struktur kognitif seseorang; akomodasi yaitu proses penyesuaian struktur kognitif ke dalam lingkungan baru; dan ekuilibrasi adalah proses penyesuaian yang terus menerus antara asimilasi dan akomodasi. Sebagai contoh, setelah seorang anak mempelajari prinsip pengurangan, mereka mengintegrasikan prinsip pengurangan yang sudah mereka pahami dengan prinsip pembagian, proses ini disebut asimilasi. Situasi ini disebut akomodasi jika anak diberi soal-soal pembagian. Artinya, anak-anak sudah siap untuk menerapkan prinsip pembagian dalam keadaan baru dan unik. Terdapat empat tahap dalam perkembangan kognitif manusia, sebagai berikut:
1. Tahap sensorimotor (umur 0-2 tahun). Anak-anak mulai menggunakan indra mereka untuk belajar dan mengendalikan lingkungannya. Pada tahap ini, perilaku bayi sepenuhnya bergantung pada stimulus yang diterimanya. Bayi yang berusia sekitar delapan bulan memiliki pengetahuan tentang keabadian objek, yang berarti bahwa bahkan jika sebuah objek tidak terlihat di depan matanya pada suatu saat, itu masih tidak ada. Bayi pada umumnya percaya bahwa benda yang tidak mereka lihat tidak ada sebelum usia delapan bulan. Pada titik ini, bayi memperoleh pemahaman tentang dunianya dari pengamatan apa yang dilakukan orang-orang di sekitarnya. Bayi, misalnya, menyadari bahwa dia akan diberi makan saat ibu menyiapkan perlengkapan makan bayi.
2. Tahap preoperasional (umur 2-7/8 tahun). Dalam tahap ini,  penggunaan simbol atau bahasa tanda serta munculnya berbagai konsep imajinasi adalah karakteristik utama perkembangan. Tahap praoperasional dan intuisi berbeda. Anak-anak yang berada pada usia praoperasional (dari dua hingga empat tahun) memiliki kemampuan untuk menggunakan bahasa untuk mengembangkan ide-ide mereka, meskipun keterampilan ini masih sangat dasar. Oleh karena itu, kita sering salah memahami objek. Tahap ini memiliki karakteristik self-counter yang sangat jelas: kemampuan untuk mengklasifikasikan barang pada tingkat dasar yang jelas dan tunggal adalah ciri khas dari kemampuan ini, tidak dapat berkonsentrasi pada hal-hal yang berbeda dapat mengumpulkan barang-barang sesuai dengan persyaratan, tetapi tidak memenuhi persyaratan yang benar, seta memiliki kemampuan untuk membuat benda berderet, namun dia tidak bisa menjelaskan perbedaan antara deretan.
Pada tahap intuitif, anak berusia 4-7/8 tahun bisa memperoleh pengetahuan melalui kesan yang agak abstrak pada tahap pemahaman. Seringkali kesimpulan tidak diucapkan. Akibatnya, anak-anak dapat mengungkapkan perasaan mereka secara simbolis pada usia ini, terutama bagi mereka yang sudah memiliki banyak pengalaman. Cirinya adalah anak mungkin membuat kelas atau kategori objek, tetapi ini tidak terlalu umum; anak belajar tentang korelasi logistik antara berbagai hal yang lebih rumit; anak-anak memiliki kemampuan untuk memanfaatkan berbagai ide; aak-anak mampu mendapatkan prinsip dengan cara yang tepat. Memiliki pemahaman yang baik tentang banyak hal yang teratur dan bagaimana mengelompokkannya.
3. Tahap operasional konkret (umur 7 atau 8-11 atau 12 tahun). Karakteristik penting dari perkembangan adalah anak-anak mulai menggunakan aturan-aturan yang jelas dan logis, yang ditandai dengan perubahan dan kekekalan. Anak-anak berpikir logis, tetapi hanya dalam situasi nyata. Jenis tindakan yang memanipulasi objek atau gambar dalam dirinya dikenal sebagai operasi. Akibatnya, untuk membuat tindakan ini lebih efektif, proses transformasi informasi ke dalamnya diperlukan. Anak-anak sudah bisa menggunakan model "kemungkinan" dalam aktivitas tertentu, sehingga mereka tidak perlu mencoba dan membuat kesalahan lagi. Anda dapat menggunakan temuan sebelumnya. Anak-anak mampu menggunakan sistem klasifikasi. Anak memiliki kemampuan mengklasifikasikan, mengelompokkan, dan mengatur masalah, tetapi mereka belum sepenuhnya memahami prinsip yang ada di dalamnya. Meskipun demikian, sisi berpikinya sudah dapat dianggap berubah.  Anak-anak tidak lagi berkonsentrasi pada sifat perseptual pasif. Anak-anak harus diberi contoh nyata untuk membantu mereka mengatasi keterbatasan berpikir mereka dan memahami masalah.  Namun, masalah berpikir abstrak masih ada pada anak-anak berusia 7-12 tahun.
4. Tahap Operasional formal (umur 11/12-18 tahun). Salah satu ciri penting perkembangan pada tahap perkembangan ini adalah anak-anak mulai menggunakan pola berpikir "kemungkinan" untuk berpikir abstrak dan logis, mulai menggunakan model berpikir ilmiah induktif dan hipotetis, dan mulai membuat kesimpulan, menafsirkan, dan mengembangkan hipotesa. Saat ini, keadaan psikologis anak bisa bekerja secara efektif dan teratur; menggabungkan analisis. Akibatnya, setelah diberikan dua kemungkinan penyebab, C1 dan C2, yang masing-masing menghasilkan R, anak dapat menentukan beberapa kemungkinan; berpikir secara proporsional, yang berarti menemukan jenis proporsional untuk C1, C2, dan R, misalnya; menarik generalisasi umum untuk jenis konten tertentu kemajuan kognitifnya.
c. Pembelajaran menurut aliran kognitivistik David P. Ausubel
David P. Ausubel adalah seorang ahli psikologi pendidikan yang menekankan belajar bermakna. Dia terkenal dengan teori bermaknanya juga. Ausubel mengusulkan konsep belajar bermakna (meaningfull learning). Belajar bermakna adalah proses menghubungkan informasi baru dengan berbagai ide yang relevan dan ada dalam struktur kognitif seseorang.Pembelajaran berdasarkan empat prinsip:
1. Advanced Organizer
