Giai đoạn lứa tuổi học sinh tiểu học là giai đoạn mà các quá trình nhận thức từ cảm giác đến tư duy của các em có một sự phát triển toàn diện.
Cảm giác đã hòa vào trong dạng nhận thức cảm tính phức tạp nhất là tri giác đến nỗi không thể nghiên cứu riêng 2 quá trình đó. Các loại cảm giác ở trẻ khá phát triển, những cảm giác bên ngoài bao gồm: nhìn (thị giác), nghe (thính giác), ngửi (khứu giác), nếm (vị giác), da (xúc giác). Những liên hệ cảm giác vận động tinh tế và chính xác được hình thành, những liên hệ này đảm bảo tính chính xác của hành động và sự kiểm tra bằng mắt các hành động đó [8], [14], [15].
Tri giác. Vào đầu lứa tuổi học sinh tiểu học, sự tri giác của các em còn mang tính tổng thể, chưa đạt đến trình độ tri giác phân biệt, vì vậy các em thường tri giác đại thể ít đi sâu vào chi tiết, các em chưa biết phân tích có hệ thống những thuộc tính và phẩm chất của các đối tượng tri giác [19].
Đầu lứa tuổi tiểu học, sự tri giác của các em mang tính không chủ định là chủ yếu, các em dễ bị thu hút bởi những hình ảnh, đồ vật có nhiều màu sắc rực rỡ, những hoạt động náo nhiệt. So với lứa tuổi mẫu giáo, thị giác của trẻ tiểu học nhạy bén hơn, các em từ 7 đến 10 tuổi đã phân biệt được những màu cơ bản nhưng chưa phân biệt được sắc điệu của mỗi loại màu. Tri giác thời gian còn chậm so với tri giác không gian. Đến cuối lứa tuổi tiểu học tri giác chủ định của các em đã phát triển, gắn liền với sự phát triển quan sát của các em.
Tư duy. Đầu lứa tuổi học sinh tiểu học, tư duy trực quan hành động chiếm ưu thế. Việc học tập của các em chủ yếu dựa trên sự phân tích, so sánh, đối chiếu các đối tượng, hình ảnh trực quan. Những khái quát về sự vật hiện tượng của các em còn mang tính trực tiếp, cảm tính, các em thường dùng những hình tượng, biểu tượng bên ngoài, những hình tượng, biểu tượng ấn tượng do cảm giác mang lại nên gây khó khăn trong việc hình thành khái niệm cho các em. Tư duy của các em vẫn còn bị cái tổng thể chi phối, tư duy phân tích chỉ mới bắt
đầu hình thành nên các em chưa thể hình thành các biểu tượng một cách chính xác, vững chắc, do đó các em dễ bị nhầm lẫn, sai sót khi lĩnh hội các khái niệm dù đơn giản [69] [62].
Như vậy, trong quá trình phát triển tư duy của trẻ có sự chuyển từ chỗ sử dụng các hành động thực tiễn để giải quyết nhiệm vụ cụ thể được đề ra một cách trực quan đến các hành động trí tuệ bên trong, những hành động được rút gọn lại. Trong khi đó, hành động thực tiễn không bị mất đi, không bị thay thế mà còn tiếp tục được giữ lại để dự trữ và sẽ được bộc lộ ở giữa lứa tuổi tiểu học khi giải quyết những nhiệm vụ mới mẻ, khó khăn với trẻ.
Đến cuối giai đoạn thứ hai, đa số học sinh tiểu học đã biết khái quát trên những cơ sở, những biểu tượng đã tích lũy được. Tư duy lý luận cũng bắt đầu phát triển, là dấu hiệu để phát triển tư duy logic [7].
Tưởng tượng. Trẻ ở giai đoạn này có điều kiện thuận lợi để phát triển trí tưởng tượng vì hầu hết những tri thức ở sách giáo khoa, các em được Thầy Cô mô tả bẳng lời, bằng hình vẽ, mô hình… Trí tưởng tượng của các em được chia làm 2 thời kỳ [13], [24], [30], [34], [72]:
Từ 6 đến 8 tuổi: Trẻ ít xử lý những biểu tượng đã có, tưởng tượng của trẻ chủ yếu là tưởng tượng tái tạo. Ban đầu, tưởng tượng tái tạo của các em còn nghèo nàn và chưa được phù hợp với đối tượng, các em thường chỉ hình dung được trạng thái ban đầu và cuối cùng của sự vật hiện tượng, dần dần các em mới có thể hình dung được đối tượng một cách đầy đủ, trọn vẹn trạng thái trung gian của sự vật hiện tượng.
Từ 9 đến 12 tuổi: Trẻ xử lý sáng tạo những biểu tượng, tưởng tượng sáng tạo phát triển. Trí tưởng tượng sáng tạo của trẻ sẽ có điều kiện phát triển thông qua các môn học, đặc biệt khi trẻ được vẽ, nặn tượng, cắt dán hoặc viết một đoạn văn.
Trí nhớ. Sự phát triển trí nhớ của các em ở lứa tuổi này cũng có những bước phát triển vượt bậc so với trẻ lứa tuổi mẫu giáo, đặc biệt trí nhớ trực quan
hình ảnh của các em phát triển mạnh nhất. Hình thức ghi nhớ không chủ định chiếm ưu thế và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển trí tuệ của trẻ. Đến khoảng giữa lứa tuổi tiểu học thì khả năng ghi nhớ có chủ định của các em mới được hình thành một cách rõ nét. Trẻ trong độ tuổi từ lớp một đến lớp ba thì ghi nhớ máy móc chiếm ưu thế, các em chưa biết tổ chức việc ghi nhớ ý nghĩa, chưa biết dựa vào các điểm tựa để ghi nhớ, chưa biết cách khái quát hóa hay xây dựng dàn bài để ghi nhớ, đến lớp bốn thì ghi nhớ có ý nghĩa bắt đầu phát triển. Trẻ thường tái hiện sự vật hiện tượng bằng cách học thuộc lòng, nặng tái hiện hình thức hơn là nội dung [55], [60], [74].
Chú ý. Đầu lứa tuổi học sinh tiểu học, sự chú ý của các em đã trở nên có chủ định nhưng còn yếu. Mặc dù sự tập trung chú ý của các em còn yếu, thiếu bền vững, dễ bị phân tán trong quá trình chú ý nhưng nhiều em cũng đã biết tập trung chú ý vào các tài liệu học tập, vào lời giảng, dặn dò của giáo viên. Khả năng điều chỉnh chú ý một cách có ý chí chưa mạnh, sự chú ý của các em đòi hỏi một động cơ gần thúc đẩy.
Sự phát triển chú ý có chủ định của các em được phát triển cùng với sự phát triển động cơ học tập mang tính chất xã hội cao cùng với sự trưởng thành về ý thức trách nhiệm đối với kết quả học tập. Dần dần, các em có khả năng mở rộng khối lượng chú ý và có kỹ năng phân phối chú ý đối với những dạng hành động khác nhau.
Sự hình thành tự ý thức. Sự phát triển nhân cách của học sinh tiểu học chủ yếu diễn ra và bị chi phối bởi hoạt động chủ đạo là hoạt động học tập. Việc tổ chức những giờ học chính khóa theo hệ thống nhất định, theo một qui định nghiêm túc đòi hỏi các em phải tập dần với việc tự điều khiển bản thân tuân theo những qui định đó chứ không thực hiện một cách tùy tiện theo mong muốn chủ quan của mình. Nhờ tính chủ định trong các quá trình nhận thức phát triển nên trẻ dần nắm được những chuẩn mực đạo đức và những qui tắc hành vi thông qua hoạt động học tập. Những chuẩn mực và qui tắc đó được tập trung và cô đọng ở
bản nội qui của trường, lớp một cách rõ ràng, cụ thể và được kiểm tra thường xuyên hàng ngày bởi hệ thống cán bộ lớp, cán bộ đội dưới hình thức thi đua. Khi thường xuyên tuân thủ những chuẩn mực, qui tắc đó, trẻ dần dần điều chỉnh hành vi của mình giúp cho nhân cách của trẻ phát triển. Hầu hết những trẻ ở lứa tuổi này rất ngoan, biết nghe lời và thực hiện tốt các chuẩn mực, nội qui của nhà trường [20].
Tóm lại: Đặc điểm phát triển thể chất của học sinh tiểu học là cơ sở khoa học hết sức quan trọng trong việc xây dựng chương trình giáo dục thể chất, lựa chọn các nội dung, hình thức, phương tiện tập luyện, vui chơi, giải trí vừa đảm bảo quan điểm giáo dục phát triển thể chất ở lứa tuổi này, vừa nâng cao tính giải trí, tự nguyện, có hứng thú cao trong việc nâng cao hiệu quả GDTC trong trường tiểu học.