Третий этап развития педагогической психологии (с середины ХХ в.) выделяется на основании создания ряда собственно психологических теорий обучения. Так, в 1954 г. Б. Скиннер наряду с Дж. Уотсоном выдвинули идею программированного обучения, а в 1960-е гг. Л. Н. Ланда сформулировал теорию его алгоритмизации. Затем начала разрабатываться целостная система проблемного обучения, опирающаяся, с одной стороны, на точку зрения Дж. Дьюи о том, что обучение должно идти через решение проблем, а с другой – на положения С. Л. Рубинштейна и других о проблемном характере мышления, его фазности, о природе возникновения мысли в проблемной ситуации. В 1950-е гг. появились первые публикации П. Я. Гальперина, а позже – Н. Ф. Талызиной, в которых излагалась теория поэтапного формирования умственных действий. В этот же период в работах Д. Б. Эльконина и В. В. Давыдова разрабатывается теория развивающего обучения, воплощенная на практике в экспериментальной системе Л. В. Занкова.
В этот же период С. Л. Рубинштейн в «Основах психологии» дал развернутую характеристику учения как усвоения знаний. Психологические проблемы усвоения в дальнейшем разрабатывались с разных позиций Л. Б. Ительсоном, Е. Н. Кабановой-Меллер, Н. А. Менчинской, Д. Н. Богоявленским. Широкие теоретические обобщения в этой области отражены в трудах И. Лингарта «Процесс и структура человеческого учения» (1970) и И. И. Ильясова «Структура процесса учения» (1986).
Принципиально новым направлением в педагогической психологии в 1960-1970-е гг. стала суггестопедия, основанная на управлении педагогом неосознаваемыми обучающимися психическими процессами восприятия и памяти. В ее рамках был разработан метод активизации резервных возможностей личности (Г. А. Китайгородская), группового сплочения и групповой динамики в процессе такого обучения (А. В. Петровский, Л. А. Карпенко).
Все эти разнообразные теории последних лет преследовали фактически одну цель – поиск психологических методов, в наибольшей степени отвечающих требованиям общества к системе обучения и учения. Поэтому в рамках этих направлений выявилось много общих проблем: активизация форм обучения, педагогическое общение, учебно-педагогическое сотрудничество, управление усвоением знаний и др.
В наши дни формируются предпосылки перехода педагогической психологии на новую стадию развития в связи с повсеместным внедрением компьютерной техники. Информатизация системы образования превращает обучающегося в свободного пользователя и созидателя новых информационных технологий, обеспечивает ему свободу действий в информационном пространстве. При этом существенно меняется и роль педагога: среди его функций все большую значимость приобретает организация самостоятельной деятельности учащихся по поиску знаний. Изложение же готового материала и обучение действиям по заданному образцу все меньше отвечают требованиям сегодняшнего дня.