Introdução: Nos estudos sobre o desenvolvimento humano, várias vertentes buscaram investigar como se forma o pensamento. Dentre os vários teóricos destacamos neste texto os estudos de Piaget que investigou a cognição e avaliou a lógica do pensamento, elaborando provas operatórias que auxiliassem a compreensão sobre como ocorre o desenvolvimento cognitivo. Para este autor o desenvolvimento da inteligência se dá em uma sequência de estágios, pela ação, operação sobre a ação, operação sobre a operação e operação formal que se sustentam na interação do sujeito com o mundo que o cerca. Objetivo: Identificar nível de estrutura cognitiva de um escolar com deficiência intelectual leve. Método: Trata-se de um estudo caso, com delineamento do método clínico piagetiano constituído pela exposição de um participante às provas operatórias. A professora do AEE aplicou as provas operatórias para uma menina de nove anos, no 3º ano de escolarização. A avaliação foi realizada em dias e horários de atendimento da criança no serviço especializado. Resultados: Na análise inter-domínios cognitivos o escolar apresentou homogeneidade entre o domínio de seriação e classificação, encontrava-se no primeiro nível do estágio operatório-concreto; no domínio da conservação, encontrava-se no segundo nível do estágio pré-operatório. No que se refere à análise intra-domínios cognitivos o participante apresentou homogeneidade interna nos três domínios: conservação, seriação e classificação. A aluna apresentou condutas relacionadas ao pensamento pré-operatório de nível inicial, pois não utilizava em nenhum momento a medição, nem na verticalidade, nem na horizontalidade e apenas fazia cálculo visual. Conclusão: A aplicação das provas operatórias pode ser considerada uma ferramenta útil no processo avaliativo de educandos com deficiência intelectual, por permitir propor atividades que os desafiem na realização das operações que devem ser promovidas. Deste modo, permitem propor estratégias e metodologias que atendam ao nível operatório correspondente do sujeito avaliado ao mesmo tempo que o desafiam para atingir nível o seguinte.