Здійснено порівняльний аналіз показників розвитку пам'яті та мислення молодших школярів, зафіксованих під час проблемних та ігрових ситуацій в навчальному процесі. Встановлено, що розвиток пам'яті та мислення учнів перших класів значно прискорюється завдяки широкому використанню ігрових ситуацій. Досліджено, що у третьокласників активізація розвитку пам'яті та мислення відбувається в результаті використання в навчальному процесі проблемних ситуацій. За результатами контрольного експерименту доведено, що детермінантою розвитку пам'яті та мислення першокласників є дидактична гра, для третьокласників більш ефективним засобом розвитку пізнавальних процесів є проблемне навчання.