Розглянемо, в чому полягають найважливіші зміни, які за період молодшого шкільного віку відбуваються зі сприйманням, увагою, пам’яттю, мовою і мисленням дитини.
Швидкий сенсорний розвиток дитини в дошкільному віці призводить до того, що молодший школяр має достатній рівень розвитку сприймання: у нього високий рівень гостроти зору, слуху, орієнтації на форму і колір предмета. Процес навчання ставить нові вимоги до сприймання школяра. У процесі засвоєння навчальної інформації необхідна довільність і усвідомлення перцептивної діяльності учнів, вони сприймають різні зразки, згідно з якими повинні діяти. Довільність і усвідомленість дій тісно взаємопов’язані і розвиваються одночасно. Спочатку дитину приваблює сам предмет і, в першу чергу, його зовнішні яскраві ознаки. Зосередитись і детально розглянути всі особливості предмета та виділити в ньому головне, суттєве діти ще не можуть. Ця особливість проявляється і в процесі навчальної діяльності. Робота вчителя завжди повинна бути спрямована на розвиток уміння учнів аналізувати, порівнювати властивості предметів, виділяти суттєве. Необхідно вчити дітей зосереджувати увагу на предметах навчальної діяльності незалежно від їх зовнішньої привабливості. Все це призводить до розвитку довільності, усвідомленості, а разом з тим і до іншої вибірковості сприймання — вибірковості за змістом, а не за зовнішньою привабливістю. Вже наприкінці 1 класу школяр уміє сприймати предмети відповідно до потреб та інтересів, які виникають у процесі навчання, і свого попереднього досвіду. Вчитель продовжує вчити учнів «технології» сприймання, показує прийоми огляду чи прослуховування, порядок виявлення особливостей. Усе це стимулює подальший розвиток сприймання. З’являється спостереження як спеціальна діяльність, розвивається спостережливість як риса характеру.
Увага у молодшому шкільному віці стає довільною, але ще досить довго, особливо у 1-2 класах, сильною і конкурентною щодо неї залишається мимовільна увага. На початку навчання молодшого школяра приваблює лише зовнішній бік речей. Це заважає йому проникнути в їх сутність (подій, явищ), ускладнює самоконтроль за діяльністю. Формуванню довільної уваги сприяє чітка організація дій, якими дитина може керувати самостійно і при цьому постійно себе контролювати. Це може бути спеціально організована перевірка помилок, зроблених особисто або іншими школярами. Так поступово молодший школяр вчиться керуватись самостійно поставленою метою, тобто довільна увага стає провідною. Із розвитком довільної уваги розвивається мимовільна, яка пов’язана тепер не з яскравістю і зовнішньою привабливістю предмета, а з потребами та інтересами дитини, які виникають у ході навчальної діяльності. У молодшому шкільному віці розвиваються обсяг і стійкість, переключення і концентрація уваги. Однак і тут увага дитини ще зберігає певні ознаки «дитячості». Свої найбільш досконалі риси увага дітей виявляє лише тоді, коли предмет чи явище, що безпосередньо привернули увагу , особливо цікаві для них. Увага молодших школярів тісно пов’язана із значущістю для них навчального матеріалу. На початку навчання в школі увага ще досі нестійка. Зміцнюючи її, вчителю слід пам’ятати, що в 1 і 2 класах стійкість уваги вища при виконанні молодшими школярами зовнішніх дій і нижча – при виконанні розумових. Саме тому слід чергувати розумові завдання і завдання зі складання схем, рисунків, креслень. У молодших школярів слабо розвинений розподіл уваги. Особливо яскраво невміння розподіляти увагу проявляється під час написання диктантів, коли необхідно одночасно слухати, пригадувати правила, використовувати їх і писати. Але вже на час закінчення 2 класу спостерігаються помітні зрушення в удосконаленні цієї властивості, якщо вчитель на уроці, а батьки вдома так організують навчальну роботу, щоб діти вчилися контролювати свою діяльність і одночасно стежити за виконанням кількох дій. У молодших школярів недосконалою є і така важлива властивість уваги, як переключення. На початку навчання у них не сформовані навчальні вміння та навички, що й заважає швидко перейти від одного виду навчальних занять до іншого. Однак удосконалення навчальної діяльності вже на кінець 1-го і початок 2-го класу призводить до формування уміння переключатись з одного етапу уроку на інший, від однієї навчальної роботи до іншої. Усі ці особливості слід врахувати при організації навчання в початковій школі.
Молодший шкільний вік характеризується значними якісними змінами, що відбуваються у розвиткупам’яті дитини. Це, власне, сензитивний період розвитку пам’яті. Під впливом навчання у молодшого школяра формується логічна пам’ять, яка відіграє основну роль у засвоєнні знань. У цей період учні частіше вдаються до спеціальних прийомів запам’ятовування. Навчання дітей мнемічним діям повинно здійснюватися у два етапи. На першому з них діти повинні оволодіти мислительними операціями, які потрібні для запам’ятовування і відтворення матеріалу, а на другому — навчитись користуватися ними як засобами запам’ятовування у різних ситуаціях. Активному розвитку пам’яті дітей у перші роки навчання сприяє розв’язання спеціальних мнемічних завдань, які виникають перед дітьми у відповідних видах діяльності. У молодшому шкільному віці значно підвищується здатність заучувати і відтворювати, зростає продуктивність запам’ятовування навчального матеріалу. В учнів 2-4 класів зростає міцність запам’ятовування. З віком у молодших школярів підвищується точність упізнавання запам’ятованих об’єктів. Розвитку пам’яті сприяє вивчення віршів, виконання завдань на спостереження, розповіді тощо. Основна лінія розвитку пам’яті молодших школярів полягає в зміні співвідношення мимовільного й довільного запам’ятовування, образної та словесно-логічної пам’яті. Відбувається інтенсивний розвиток довільної пам’яті, довільного запам’ятовування і відтворення. Розвиток довільної пам’яті не означає послаблення мимовільних видів запам’ятовування. Тому вчителеві необхідно використовувати обидва види пам’яті. Довільне запам’ятовування буває найбільш продуктивним тоді, коли матеріал, що запам’ятовується стає змістом активної діяльності школярів.
Основна тенденція у розвитку уяви молодших школярів полягає в переходах від переважно репродуктивних її форм до творчої переробки уявлень, від простого логічного їх комбінування до побудови нових образів. У молодшому шкільному віці зростає вимогливість дитини до витворів власної уяви, збільшується швидкість утворення образів фантазії. Розвиток уяви молодшого школяра залежить від роботи вчителя із збагачення системи тематичних уявлень на уроках. У результаті його постійних зусиль у розвитку уяви молодшого школяра відбуваються зміни: спочатку образи уяви в учнів розпливчасті, нечіткі, але згодом вони стають більш точними і чіткими; спочатку в образі відображаються тільки декілька ознак (переважно несуттєві), а до 3-4 класу кількість відображених ознак значно зростає (серед них переважають суттєві). Перетворення образів уяви спочатку незначне, а до 3-4 класу, коли учень отримує значно більше знань, образи стають більш узагальненими та яскравими, діти вже можуть змінити сюжетну лінію оповідання. На початку навчання для виникнення образу необхідна опора на конкретний предмет (наприклад, при читанні чи розповіді — опора на малюнок), а далі розвивається опора на слово, оскільки саме воно дає школяреві можливість подумки створити новий образ. Завдяки розвитку у дитини здатності керувати своєю розумовою діяльністю уява стає все більше керованим процесом, а і її образи пов’язуються із задачами, які ставить перед молодшим школярем зміст навчальної діяльності. Усі названі особливості створюють основу для розвитку процесу творчої уяви, в якій велику роль відіграють спеціальні знання молодших школярів. Ці знання стають основою для розвитку цього виду уяви й процесу творчості у наступні вікові періоди життя школяра.
Мислення молодших школярів найчастіше характеризується як конкретно-образне. Але водночас у його структурі все більше зростає роль абстрактних компонентів. Під впливом навчання у мисленні молодших школярів змінюється співвідношення його образних і понятійних, конкретних і абстрактних компонентів. Процес навчання стимулює розвиток абстрактного мислення. Учні першого і частково другого класів застосовують переважно практично-дійовий та образно-мовленнєвий аналіз. У частини учнів другого і в більшості учнів третього та четвертого класів аналіз стає систематичним. Об’єктом аналізу є предмети, явища тощо. Рівень аналізу й синтезу у молодших школярів залежить не тільки від їхнього загального розвитку, а й від предметів, які є об’єктом цих дій. Аналіз і синтез поєднуються у порівнянні об’єктів. Порівняння молодших школярів також має свої особливості. Спочатку у порівнянні учні легко виділяють відмінності і важче – подібність. Далі поступово виділяється та порівнюється подібність. Процес порівняння вимагає систематичного і тривалого навчання школярів. Абстрагування молодшого школяра характеризується тим, що суттєвими ознаками вважаються зовнішні, яскраві. Діти легше абстрагують властивості предметів, ніж зв’язки і відношення. Узагальнення, особливо в 1 класі, характеризується усвідомленням тільки деяких ознак, оскільки школяр ще не може проникнути в сутність предмету. В учнів 2 класу удосконалюються способи узагальнення. Умовою успішного розвитку узагальнень є систематичне виконання завдань на групування й узагальнення наочних даних, а також словесно означених об’єктів. У молодшому шкільному віці відбувається усвідомлення дітьми власних мислительних операцій, що допомагає їм здійснювати самоконтроль у процесі пізнання. У процесі навчання розвиваються такі якості розуму, як самостійність, гнучкість, критичність та ін.