Pour ce qui concerne la dimension cognitive, le comportement manifesté pendant la réalisation de la tâche peut constituer un indicateur plus fin mais moins fiable dans la mesure ou l'observation ne peut être complète. Cela dit une grille d'observation du comportement pendant la tâche, pour peu qu'elle soit bien construite, peut permettre des inférences intéressantes sur les compétences engagées par l'apprenant dans la tâche. L'activité mentale sous-jacente est, par définition, non directement observable. On peut cependant approfondir la connaissance du fonctionnement mental de l'apprenant. Une entrée, souvent employée, consiste à travailler avec les apprenants les stratégies utilisées pour réussir. Outre qu'elle implique souvent la recherche de la bonne stratégie (qui n'est pas nécessairement la bonne pour tous), cette approche a l'inconvénient de privilégier ce qui est achevé, maîtrisé et donc difficilement analysable de façon fine parce qu'intériorisé et même automatisé par l'apprenant. On soutiendra que l'analyse des erreurs, la recherche de l'origine des difficultés, est beaucoup plus informante quant aux caractéristiques du fonctionnement mental. C'est à ce niveau que le travail de recherche de l'origine des erreurs s'avérera fécond. L'incitation à se pencher sur ses erreurs, le questionnement dynamique, l'examen en groupe des traces : les pièces mal faites, les brouillons, les ratures, ce que nous appellerons le " travail sur le sale " va être le moyen pédagogique d'aide à la compréhension et à l'amélioration du fonctionnement mental de l'apprenant.