2、前運(yùn)算階段(2—7歲)
與感知運(yùn)動階段相比，前運(yùn)算階段兒童的智慧在質(zhì)方面有了新的飛躍。在感動運(yùn)動階 段，兒童只能對當(dāng)前感覺到的事物施以實(shí)際的動作進(jìn)思維，于階段中、晚期，形成物體永久性意識，并有了最早期的內(nèi)化動作。到前運(yùn)算階段，物體永久性的意識鞏固了，動作大量內(nèi)化。隨著語言的快速發(fā)展及初步完善，兒童頻繁地借助表象符號(語言符號與象征符號)來代替外界事物，重視外部活動，兒童開始從具體動作中擺脫出來，憑借象征格式在頭腦里進(jìn)行"表象性思維"，故這一階段又稱為表象思維階段。 前運(yùn)算階段，兒童動作內(nèi)化具有重要意義。為說明內(nèi)化，皮亞杰舉過一個例子：有一次皮亞杰帶著3歲的女兒去探望一個朋友，皮亞杰的這位朋友家也有一個1歲多的小男孩，正放在嬰兒圍欄(Playben)中獨(dú)自嬉玩，嬉玩過程中嬰兒突然跌倒在地下，緊接著便憤怒而大聲地哭叫起來。當(dāng)時皮亞杰的女兒驚奇地看到這情景，口中喃喃有聲。三天后在自己的家中，皮亞杰發(fā)現(xiàn)3歲的小姑娘似乎照著那1歲多小男孩的模樣，重復(fù)地跌倒了幾次，但她沒有因跌倒而憤怒啼哭，而是咯咯發(fā)笑，以一種愉快的心境親身體驗(yàn)著她在三天前所見過的"游戲"的樂趣。皮亞杰指出，三天前那個小男孩跌倒的動作顯然早已經(jīng)內(nèi)化于女兒的頭腦中去了。
在表象思維的過程中，兒童主要運(yùn)用符號(包括語言符號和象征符號)的象征功能和替代作用，在頭腦中將事物和動作內(nèi)化。而內(nèi)化事物和動作并不是把事物和動作簡單地全部接受下來而形成一個攝影或副本。內(nèi)化事實(shí)上是把感覺運(yùn)動所經(jīng)歷的東西在自己大腦中再建構(gòu)，舍棄無關(guān)的細(xì)節(jié)(如上例皮亞的女兒并沒有因跌倒而憤怒啼哭)，形成表象。內(nèi)化的動作是思想上的動作而不是具體的軀體動作。內(nèi)化的產(chǎn)生是兒童智力的重大進(jìn)步。
皮亞杰將前運(yùn)算階段又劃出兩個分階段：前概念或象征思維階段和直覺思維階段。
第一分階段 前概念或象征思維階段(2—4歲)
這一階段的產(chǎn)生標(biāo)志是兒童開始運(yùn)用象征符號。例如在游戲時，兒童用小木凳當(dāng)汽車， 用竹竿做馬，木凳和竹竿是符號，而汽車和馬則是符號象征的東西。即兒童已能夠?qū)⑦@二者聯(lián)起來，憑著符號對客觀事物加以象征化。客觀事物(意義所指)的分化，皮亞杰認(rèn)為就是思維的發(fā)生，同時意味著兒童的符號系統(tǒng)開始形成了。
語言實(shí)質(zhì)上也是一種社會生活中產(chǎn)生并約定的象征符號。象征符號的創(chuàng)造及語言符號的掌握，使兒童的象征思維得到發(fā)展。但這時期的兒童語詞只是語言符號附加上一些具體詞缺少一般性的概念，因而兒童常把某種個別現(xiàn)象生搬硬套到另一種現(xiàn)象之上，他們只能作特殊到特殊的傳導(dǎo)推斷，而不能從般到特殊的推理。從這個時期兒童常犯的一些錯誤可以看出這點(diǎn)。例如，兒童認(rèn)識了牛，他也注意到牛是有四條腿的大動物，并且兒童已掌握“�！�。又如兒童看到別人有一頂與他同樣的帽子，他會認(rèn)為“這帽子是我的”。他們在房間看到一輪明月，而一會兒之后在馬路上看到被云霧遮掩的月亮，便會認(rèn)為天上有兩個月亮。
第二分階段 直覺思維階段(4—7歲)
這一階段是兒童智力由前概念思維向運(yùn)算思維的過渡時期。
此階段兒童思維的顯著特征是仍然缺乏守恒性和可逆性，但直覺思維開始由單維集中 向二維集中過渡。守恒即將形成，運(yùn)算思維就要到來。有人曾用兩個不同年齡孩子挑選量多飲料的例子對此加以說明：一位父親拿來兩瓶可口可樂(這兩瓶可口可樂瓶的大小形狀一樣，里面裝的飲料也是等量)，準(zhǔn)備分別給他一個6歲和一個8歲的孩子，開始兩孩子都知道兩瓶中的飲料是一樣多的。但父親并沒有直接將兩瓶可樂飲料分配給孩子，而是將其中一瓶倒入了一個大杯中，另一瓶倒入了兩個小杯中，再讓兩個孩子挑選。6歲孩子先挑，他首先挑選了一大杯而放棄兩小杯，可是當(dāng)他拿起大杯看著兩個小杯，又似乎猶豫起來，于是放下大杯又來到兩小杯前，仍是拿不定主意，最后他還是拿了一大杯，并喃喃地說：“還是這杯多一點(diǎn)”。這個6歲的孩子在挑選飲料時表現(xiàn)出了猶豫地選擇了大杯)。在6歲孩子來回走動著挑選量較多的飲料時，他那8歲的哥哥卻在一旁不耐煩而鄙薄地叫道：“笨蛋，兩邊是一樣多的”、“如果你把可樂倒回瓶中，你就會知道兩邊是一樣多的”，他甚至還親自示范了將飲料倒回瓶中以顯示其正確性。從這個6歲孩子身上可以充分體現(xiàn)出直覺思維階段兒童思維或智力的進(jìn)步和局限性。數(shù)周前毫不猶豫地挑選大杯說明他的思維是缺乏守恒性和可逆性的，他對量的多少的判斷只注意到了杯子大這一個方面，而當(dāng)他此次挑選過程中所表現(xiàn)出的迷惘則說明他不僅注意到了杯子的大小，也開始注意到杯子數(shù)量，直覺思維已開始從單維集中向兩維集中過渡。但他最后挑選大杯表明守恒和可逆和可逆意識并末真正形成。
6歲兒童挑選可樂過程表現(xiàn)出的迷惘和猶豫其實(shí)也是一種內(nèi)心的沖突或不平衡，即同化與順應(yīng)之間的不平衡。過去的或是說現(xiàn)存的認(rèn)知結(jié)構(gòu)或圖式(同化性認(rèn)知結(jié)構(gòu))已不能解決當(dāng)前題，新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)尚未建立。不平衡狀態(tài)不能長期維持，這是智力的"適應(yīng)"功能所決定的，平衡化因素將起作用，不平衡將向著平衡的方向發(fā)展，前運(yùn)算階段的認(rèn)知結(jié)構(gòu)將演變成具體運(yùn)算思維的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。守恒性和可逆性獲得是這種結(jié)構(gòu)演變的標(biāo)志。8歲男孩的叫喊和示范動作充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。
總結(jié)起來，前運(yùn)算階段的兒童認(rèn)識活動有以下幾個特點(diǎn)：(1)相對的具體性，借助于表象進(jìn)行思維，還不能進(jìn)行運(yùn)算思維。(2)思維的不可逆性，缺乏守恒結(jié)構(gòu)。(3)自我中心性，兒童站在自己經(jīng)驗(yàn)的中心，只有參照他自己才能理解事物，他認(rèn)識不到他的思維過程，缺乏一般性。他的談話多半以自我為中心。(4)刻板性，表現(xiàn)為在思考眼前問題時，其注意力還不能轉(zhuǎn)移，還不善于分配;在概括事物性質(zhì)時缺乏等級的觀念。
皮亞杰將此階段的思維稱為半邏輯思維，與感知運(yùn)動階段的無邏輯、無思維相比，這是一大進(jìn)步。
3、具體運(yùn)算階段(7—11歲)
以兒童出現(xiàn)了內(nèi)化了的、可逆的、有守恒前提的、有邏輯結(jié)構(gòu)的動作為標(biāo)志，兒童智 力進(jìn)入運(yùn)算階段，首先是具體運(yùn)算階段。
說運(yùn)算是具體的運(yùn)算意指兒童的思維運(yùn)算必須有具體的事物支持，有些問題在具體事物幫助下可以順利獲得解決。皮亞杰舉了這樣的例子：愛迪絲的頭發(fā)比蘇珊淡些，愛迪絲的頭發(fā)比莉莎黑些，問兒童："三個中誰的頭發(fā)最黑"。這個問題如是以語言的形式出現(xiàn)，則具體運(yùn)算階段兒童難以正確回答。但如果拿來三個頭發(fā)黑白程度不同的布娃，分別命名為愛迪絲、蘇珊和莉莎，按題目的順序兩兩拿出來給兒童看，兒童看過之年，提問者再將布娃娃收藏起來，再讓兒童說誰的頭發(fā)最黑，他們會毫無困難地指出蘇珊的頭發(fā)最黑。
具體運(yùn)算階段兒童智慧發(fā)展的最重要表現(xiàn)是獲得了守恒性和可逆性的概念。守恒性包括有質(zhì)量守恒、重量守性、對應(yīng)量守恒、面積守恒、體積守恒、長度守恒等等。具體運(yùn)算階段兒童并不是同時獲得這些守恒的，而是隨著年齡的增長，先是在7-8歲獲得質(zhì)量守恒概念，之后是重量守恒(9-10歲)、體積守恒(11-12歲)。皮亞杰確定質(zhì)量守恒概念達(dá)到時作為兒童具體運(yùn)算階段的開始，而將體積守恒達(dá)到時作為具體運(yùn)算階段的終結(jié)或下一個運(yùn)算階段(形式運(yùn)算階段)的開始。這種守恒概念獲得的順序在許多國家對兒童進(jìn)行的反復(fù)實(shí)驗(yàn)中都得到了驗(yàn)證，幾乎完全沒有例外。
下面具體介紹幾種典型的守恒實(shí)驗(yàn)：
(1)液體質(zhì)量守恒
把液體從一個高而窄的杯倒向矮而寬的杯中，或從大杯倒向兩小杯中。問兒童大杯和 小杯中的液體是否一樣多?或高窄杯和矮寬杯中的液體是否一樣多?用以觀察兒童理解長5高=寬5矮這一相逆補(bǔ)充關(guān)系的水平。
(2) 對應(yīng)量守恒
杯子與雞蛋是對應(yīng)的關(guān)系，八個杯子旁放著8個雞蛋。兒童知道杯子 和雞蛋的數(shù)目相等。但破壞這種知覺對應(yīng)而把杯子或蛋堆在一起時，再問兒童杯子和雞蛋是否一樣多?或是雞蛋多杯子少、杯子多雞蛋少?
(3) 重量守恒
先把兩個大小、形狀、重量相同的泥球給兒童看，然后其中一個作成香腸狀，問 兒童;大小、重量是否相同?
(4) 長度守恒
兩根等長的棍子，先兩頭并齊放置，讓兒童看過之后，改成平行但不并齊放置 問兒童兩根棍子是否等長?
(5) 面積守恒
兩個等面積的紙板表草地，有一只牛在上面吃草。草地上蓋有牛舍14間。在一個 紙板上牛舍是建在一起的，而在另一紙板上是散居的。問兒童，分別在兩塊草地的兩頭牛是否可以吃到一樣多的草?
(6) 積守恒
把一張紙片假定為湖，上面的不同大小的方形是小島，要求兒童在這些不同面積的小島中建筑體積相同的房子。研究兒童是否想到要以高度的增加來補(bǔ)償面積的減少，從而達(dá)到體積的守恒(房子一樣多)。
4、 形式運(yùn)算階段(11—15歲)
上面曾經(jīng)談到，具體運(yùn)算階段，兒童只能利用具體的事物、物體或過程來進(jìn)行思維或運(yùn)算，不能利用語言、文字陳述的事物和過程為基礎(chǔ)來運(yùn)算。例如愛迪絲、蘇珊和莉莉頭發(fā)誰黑的問題，具體運(yùn)算階段不能根據(jù)文字?jǐn)⑹鰜磉M(jìn)行判斷。而當(dāng)兒童智力進(jìn)入形式運(yùn)算階段，思維不必從具體事物和過程開始，可以利用語言文字，在頭腦中想象和思維，重建事物和過程來解決問題。故兒童可以不很困難地答出蘇珊的頭發(fā)黑而不必借助于娃娃的具體形象。這種擺脫了具體事物束縛，利用語言文字在頭腦中重建事物和過程來解決問題的運(yùn)算就叫做形式運(yùn)算。
除了利用語言文字外，形式運(yùn)算階段的兒童甚至可以根據(jù)概念、假設(shè)等為前提，進(jìn)行假設(shè)演繹推理，得出結(jié)論。因此，形式運(yùn)算也往往稱為假設(shè)演繹運(yùn)算。由于假設(shè)演澤思維是一切形式運(yùn)算的基礎(chǔ)，包括邏輯學(xué)、數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和社會科學(xué)在內(nèi)。因此兒童是否具有假設(shè)演繹運(yùn)算能力是判斷他智力高低的極其重要的尺度。
當(dāng)然，處于形式運(yùn)算階段的兒童，不僅能進(jìn)行假設(shè)演繹思維，皮亞杰認(rèn)為他們還能夠進(jìn)行一切科學(xué)技術(shù)所需要的一些最基本運(yùn)算。這些基本運(yùn)算，除具體運(yùn)算階段的那些運(yùn)算外，還包括這樣的一些基本運(yùn)算：考慮一切可能性;分離和控制變量，排除一切無關(guān)因素;觀察變量之間的函數(shù)關(guān)系，將有關(guān)原理組織成有機(jī)整體等。
為了解釋此階段兒童運(yùn)算邏輯模式，同時也用于了解和確定形式運(yùn)算階段及此階段的平均年齡范圍，皮亞杰及其學(xué)派成員設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)或測試題(皮亞杰作業(yè))，下面舉幾個例子加以說明。
(1)辨別液體實(shí)驗(yàn)
此實(shí)驗(yàn)用以觀察形式運(yùn)算階段兒童是否能夠考慮一切可能性的組合在被試面前放置5瓶不同的無色透明液體，分別標(biāo)志1、2、3、4、5(如下圖所示) 從一瓶或幾瓶中取出少量液體，與從5中取出的少量液體相混合。這5瓶中液體分別是稀硫酸(瓶1);水(瓶2);過氧化氫溶液(瓶3);硫代硫酸鈉(瓶4);瓶5是碘化鈉溶液。主試向兒童顯示化學(xué)演示，讓被試兒童觀看混合后的顏色反應(yīng)。但不要讓兒童知道混合了哪幾瓶中的液體。演示后讓兒童自己做試驗(yàn)，判斷那一瓶或哪幾瓶中的液體與瓶5中液體混合能產(chǎn)生特定的顏色(棕色)，那一瓶或哪幾瓶中的液體與5瓶中溶體混合不能產(chǎn)生棕色。
正確的答案是瓶1和瓶3的溶液加上5中的溶液形成棕色(生成碘)，瓶2的水沒有什么用處，只是為增加組合的復(fù)雜性而增加，瓶4中的液體妨礙棕色形成，或者如果已經(jīng)形成棕色 ，它可以還原碘來消除棕色。
這一實(shí)驗(yàn)并不測驗(yàn)化學(xué)知識，只是測驗(yàn)兒童組合思維的能力�？梢园l(fā)現(xiàn)在兒童做此項(xiàng)試驗(yàn)，有的亂撞瞎碰，而有的卻在找其中的規(guī)律性，大約14、15歲或以上形式運(yùn)算階段的青少年能按五瓶溶液的順序①②③④⑤進(jìn)行配合：①+②，①+③，①+④，①+⑤，接著②+③，②+④，②+⑤……去概括，揭示其中的規(guī)律，得出正確答案。
(2) 看不見的磁力
試驗(yàn)的材料是帶著8個扇形的一塊大的園木板，相對的扇形在顏色相配。在相配的扇形上是數(shù)對盒子，其中一對閃著光亮的盒中裝有隱藏在蠟中的磁鐵。被試不知道隱藏中的磁鐵，讓被試解答問題：為什么中央的金屬條每時每刻總指向同一對盒子而不是指向放置在園面周圍的其余盒子。為了歸納出金屬條是被磁力所吸引的結(jié)論，被試必須做出假設(shè)演繹并證實(shí)演繹的正確性。假設(shè)演繹能力正是形式運(yùn)算階段兒童的思維的最基本特征。
(3) 顏色的組合
實(shí)驗(yàn)出示6堆10個一組的木片，每一堆的顏色不同，要求被試找出顏色沒有重復(fù)的任何一對，并窮盡全部可能的組合。指示被試設(shè)計(jì)一個完整的組合系統(tǒng)。完整地組成15對。算是成功地完成了這個試題。此實(shí)驗(yàn)是研究兒童的推理水平。
(4) 比例問題
實(shí)驗(yàn)材料包括兩個人物模型，(一個高，一個矮)、園形鈕扣及回形針。讓兒童先用鈕扣分別測高個子和矮個子的身高，例如測得高個子身高是6個鈕扣，矮個身高是4個鈕扣。然后再讓兒童用回形針測量矮個的身高為61回形針，但卻不許用回形針測高個的身高，而要求兒童根據(jù)已有的條件算出高個的身高來。
其他還有很多各種試驗(yàn)題，分別檢測兒童形式運(yùn)算思維所應(yīng)具備的各種能力。實(shí)驗(yàn)中特別重視兒童得出某一答案的理由而拘泥于答案的精確性。這些試驗(yàn)題與話結(jié)合即皮亞杰所創(chuàng)造的臨床法。
形式運(yùn)算思維是兒童智力發(fā)展的最高階段。
二、認(rèn)知發(fā)展與教學(xué)的關(guān)系(理解)(18)
(一)認(rèn)知發(fā)展制約教學(xué)的內(nèi)容和方法
(二)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展
(三)關(guān)于最近發(fā)展區(qū)(識記)(19)
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