Piaget merupakan salah satu tokoh teori belajar kognitif yang mengajukan empat konsep pokok dalam menjelaskan perkembangan kognitif. Keempat konsep tersebut adalah skemata, asimilasi, akomodasi, dan ekuilibrium.
Teori Piaget mengatakan bahwa belajar berkaitan dengan pembentukan dan pengembangan skema (jamak skemata). Skema adalah struktur mental atau struktur kognitif yang melaluinya seseorang secara intelektual menyesuaikan diri dan mengoordinasikan lingkungan sekitarnya. Skema tidak pernah berhenti berubah, skemata seorang anak akan menjadi skemata seorang dewasa. Proses yang menyebabkan terjadinya skemata disebut adaptasi. Proses pembentukan adaptasi ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu, asimilasi dan akomodasi. Asimilasi merupakan proses kognitif dimana seseorang mengintegrasikan rangsangan (stimulus) berupa persepsi, konsep, hukum, prinsip ataupun pengalaman baru ke dalam skema yang sudah ada di dalam pikirannya. Akomodasi dapat berupa pembentukan skema baru yang sesuai dengan ciri-ciri stimulus yang ada atau memodifikasi skema yang ada agar sesuai dengan ciri-ciri stimulus yang ada. Asimilasi dan akomodasi lazimya beroperasi bersama-sama seiring berkembangnya pengetahuan dan pemahaman anak terhadap dunia di sekitarnya. Piaget mengemukakan bahwa anak-anak seringkali berada dalam kondisi ekuilbrium. Ekuilbrium merupakan proses dimana seseorang menafsirkan dan menanggapi peristiwa-peristiwa baru berdasarkan skema yang sudah ada.
Piaget menyatakan bahwa perkembangan intelektual melalui empat tahap, yaitu :
1. Tahap Sensorimotor (0-2 tahun)
Pada tahap ini anak mengenal lingkungan dengan kemampuan sensorik dan motorik, anak mengenal lingkungan dengan penglihatan, penciuman, pendengaran, perabaan, dan pergerakannya.
2. Tahap Praoperasional (2-7 tahun)
Pada tahap ini anak mengandalkan diri pada persepsi tentang realitas, ia telah mampu menggunakan simbol, bahasa, konsep sederhana, berpartisipasi, membuat gambar, dan menggolong-golongkan.
3. Tahap Operasional Konkret (7-11 tahun)
Pada tahap ini anak dapat mengembangkan pikiran logis, ia dapat mengikuti penalaran logis, meskipun kadang-kadang menyelesaikan masalah secara trial dan error. pada usia ini sangat dibutuhkan bimbingan dari orang terdekat untuk dapat mengembangkan pikiran logis si anak. jika proses ini dapat berjalan dengan sebagaimana mestinya, maka anak akan mampu melanjutkan tahap operasional formal.
4. Tahap Operasional Formal (11 tahun ke atas)
Pada tahap ini operasi formal anak dapat berpikir abstrak seperti orang dewasa. Mereka dapat memikirkan dan membayangkan konsep-konsep yang tidak berhubungan dengan realitas konkret. Selain itu, mereka juga mengenali kesimpulan yang logis, sekalipun kesimpulan tersebut berbeda dari kehidupan sehari-hari.
Berdasarkan uraian di atas menunjukkan bahwa teori Piaget relevan dengan pendekatan saintifik. Karena dalam pendekatan saintifik akan dibentuk kelompok-kelompok belajar, dimana siswa diharapkan mampu berinteraksi dengan teman sebayanya untuk membentuk skema, mengembangkan skema, dan mengubah skema melalui proses adaptasi (asimilasi dan akomodasi) sebagai hasil dari informasi dan pengalaman baru tersebut. Selanjutya, dalam teori Piaget menyatkan bahwa seseorang memegang kendali terhadap perkembangan kognitif mereka sendiri. Hal tersebut sesuai dengan konsep pendekatan saintifik bahwa peserta didik dituntut untuk menemukan jawaban dengan caranya sendiri.