正解は「どちらの場合もありうる」です。人間は熱が上がってくる時は寒気を感じます。これは熱の上がり方が急速であればあるほど強く感じます。こういう時に冷やされたら人間たまったものではありませんので暖めてください。寒気を感じる熱も上がりきると今度は「熱い、熱い」になります。こういう時に暖められたらこれも苦痛ですから、当然冷やしてあげてください。
つまり熱は上がったり下がったりする時に熱く感じる時間と寒く感じる時間があり、各々に応じて冷やしたり、暖めたりすると考えてください。とはいえしゃべってくれない子供を相手に今寒いのか、熱いのかを判断する方法が必要です。
子供が熱があるかどうかは胴体を触ってもらえれば（体温計を使ってももちろんかまいません）わかります。胴体が熱くて手足が冷たいときは熱の上がりかけ、すなわち寒く感じている時と考えてください、また手足が熱くなっており汗もかいているときは熱く感じている時と考えてください。
厳密にはややタイムラグがあるのですが、おおよそこれぐらいの目安で判断してくださればそんなにハズレはないはずです。