Le programme de l’épistémologie génétique défini par Piaget était de comprendre la formation des connaissances scientifiques à partir d’une étude de l’évolution de la pensée de l’enfant. Il est constructiviste en ce sens que l’enfant contribue activement à la construction de sa personne et de son univers.
Selon Piaget, la structure cognitive s’organise autour de l’acquisition et de la construction, par le sujet, d’invariants opératoires. Les invariants opératoires ne sont pas des entités isolées, ils sont mis en relations et l’ensemble constitue une structure cognitive caractéristique d’une étape développementale.
Les travaux de l’école piagétienne ont mis en évidence l’existence des stades principaux : le stade sensori-moteur, le stade pré-opératoire, le stade des opérations concrètes, le stade formel. Pour Piaget, le stade ultime du développement de la pensée, celui de la pensée formelle se traduit par un accès à la pensée hypothético-déductive et combinatoire.
Le second grand volet des travaux piagétiens concerne les rapports entre structures logico-mathématiques et connaissances nouvelles. Ces rapports mettent en jeu:
Ainsi, pour Piaget "à chaque instant, pourrait-on dire ainsi, l'action [de l'individu] est déséquilibrée par les transformations qui surgissent dans le monde, extérieur ou intérieur, et chaque conduite nouvelle consiste non seulement à rétablir l'équilibre, mais encore à tendre vers un équilibre plus stable que celui de l'état antérieur à cette perturbation." (Piaget, 1970, p. 13). Pour dégager la forme générale des besoins et intérêts communs à tous les âges, Piaget considère que tout besoin tend (1) à "assimiler" le monde extérieur aux structures [formes d'organisation de l'activité mentale] déjà construites, et (2) à réajuster celles-ci en fonction des transformations subies, donc à les accommoder" aux objets externes (Piaget, 1970, p.14).
Comme le souligne Vergnaud (2000) Piaget s’est intéressé davantage aux structures pouvant caractériser un stade donné de développement qu’à l’évolution adaptative des connaissances dans une situation, ou ensemble de situations, où elles sont fonctionnelles. Notre étude portant sur l’évolution en situation de classe, il est essentiel pour nous de faire appel à Vygotski pour prendre en compte le rôle des interactions sociales dans l’apprentissage.