La labor fundamental del grupo Cognición Científica y Matemática se concentra en la investigación del desarrollo del pensamiento científico y matemático en contextos educativos formales e informales, y en contextos culturales. Igualmente, lleva a cabo investigación en intervención y evaluación en la primera infancia, desde el marco de las denominadas 'ciencias del desarrollo', una perspectiva amplia e integradora en las que las problemáticas relacionadas con el campo de la primera infancia se abordan teórica, conceptual y metodológicamente desde enfoques interdisciplinarios.

El grupo de investigación Cognición Científica y Matemática se conformó en 1997 con el nombre Matemática y Cognición, como producto de la búsqueda por comprender las intersecciones entre el estudio de la matemática y el estudio de la cognición humana. Durante más de 15 años los investigadores del grupo estuvieron enfocados en examinar los procesos de construcción del número y el desarrollo de los sistemas numéricos, la comprensión de las operaciones aritméticas y del valor de posición y, la enseñanza del número en contextos escolares. Desde el 2010, el grupo empezó a desarrollar programas de investigación en otros micro-dominios de la matemática incluyendo la cognición espacial, el pensamiento geométrico y el algebra temprana, y las relaciones entre habilidades matemáticas y funciones ejecutivas como la memoria de trabajo, tanto en niños oyentes como en niños sordos. A partir del año 2016, el grupo integró investigadores en el dominio del pensamiento científico y la educación en ciencias, dando lugar a nuevas perspectivas teóricas y metodológicas. Así, desde Septiembre de 2016 el grupo de investigación adoptó su nuevo nombre Cognición Científica y Matemática, actualizando simultáneamente su plan estratégico y su agenda de investigación.

Todos los proyectos de investigación básica y aplicada del grupo Cognición Científica y Matemática se llevan a cabo en dos líneas de investigación fundamentales: 1) Desarrollo del pensamiento matemático y científico en contextos educativos, y, 2) Intervención y evaluación tempranas en la primera infancia. Los proyectos en estas líneas son financiados por la Universidad del Valle, por Colciencias y por otras entidades externas nacionales e internacionales. Igualmente, el grupo de investigación ha construido importantes redes nacionales e internacionales para investigación conjunta, pasantías, profesores visitantes y otras actividades académicas. Además, el grupo es el principal promotor de la Cátedra Fulbright Universidad del Valle “Psicología e Infancia: Democratización del Acceso al Conocimiento y la Inclusión”.