Beim Kognitivismus, der historisch als Gegenreaktion auf den Behaviorismus aufgefaßt werden kann, werden die im Gehirn stattfindenen Verarbeitungsprozesse, die den Input in Output umsetzen, untersucht, unterschieden und in ihrer jeweiligen Funktion miteinander in Beziehung gesetzt. Es wird versucht, für diese Verarbeitungsprozesse theoretische Modelle zu entwickeln. Bei den unterschiedlichen Ausprägungen des Kognitivismus kann der Prozeß des Denkens als ein Prozeß der Informationsverarbeitung angesehen werden. Auf dieser sehr abstrakten Ebene sind menschliches Gehirn und Computer äquivalent, d.h. beide erscheinen als "Geräte" zur Informationsverareitung. Die Art des Lernens, die beim Kognitivismus im Mittelpunkt steht, ist das Problemlösen: Es geht nicht mehr darum, auf gewisse Stimuli die (einzig) richtige Antwort zu finden, sondern es soll vielmehr eine Methode oder ein Verfahren gefunden werden, deren Anwendung dann erst die richtige(n) Antwort(en) ergeben.

Eine Kritik am Kognitivismus richtet sich gegen die relativ geringe Rolle des Körpers, die dieser bei diesem Paradigma spielt. Es findet eine zu starke Konzentration auf die geistigen Verarbeitungsprozesse statt. Aus diesem Grund tun sich Kognitivisten schwer, körperliche Fertigkeiten und Fähigkeiten zu erklären oder zu simulieren. Ein weiterer Kritikpunkt richtet sich dagegen, daß auch das Lernmodell des Kognitivismus noch zu einfach und zu einseitig ist. Es geht davon aus, daß wenn ein Problem objektiv gegeben ist, repräsentiert werden kann und die Lösung nur eine Frage der Zeit ist. Probleme müssen aber erst einmal gesehen (gefunden oder konstruiert) werden, damit sie gelöst werden können. Dieser Aspekt wird aber beim Kognitivismus vernachlässigt.

Auf der kognitivistischen Lerntheorie beruhende CBT-Software beschreibt dem Tutanden Faktoren, die eine bestimmte Situation kennzeichnen, und zeigt Probleme, die sich in dieser Situation ergeben, welche dann zu lösen sind. Es geht nicht mehr darum, die eine richtige Antwort zu finden, sondern es können vielmehr verschiedene Verfahren zu optimalen Ergebnissen führen. Die Rolle des Lernprogramms ist ein beobachtender und helfender Tutor. Das Programm gibt bei Bedarf zum Lösen des Problems erforderliche Hilfestellungen. Die Tutanden stehen in einem aktiven Dialog mit dem Programm [Baumgartner, Payr 94, S. 103-107; Baumgartner, Payr 94b, S. 138-139; Haag 95, S. 47].