皮亚杰（Jean Piaget）是瑞士著名的儿童心理学家，认知发展理论的开创者。他所提出的认知发展理论被公认为20世纪发展心理学最权威的理论，对当代西方心理学的发展和教育改革都产生了深远的影响。皮亚杰在1925年发表了《心理学与认识的批判》一文，阐述了心理学与认知发展相结合的必要性。不过，当时的心理学界正是行为主义盛行的时期，皮亚杰没有采用当时主流的定量研究的方法，而选择了对个别儿童作详细、连续的观察，观察他们的智力发展与年龄之间的关系。这使他的研究理论直至20世纪60年代才逐渐被其他心理学家所认可。
皮亚杰的认知发展实际上指的是智能发展，他以个别儿童为研究对象，从知觉、动作、思考等多个方面来了解孩子从婴儿一直到儿童约12年间的认知发展历程，并将个体的认知发展分为四个时期：感觉运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段。不同阶段的儿童会有不同的思维方式和行为方式。下面这三则实验便揭示了处于这四种不同发展阶段的孩子在认知上的差异。
【实验一】 客体永久性实验
一、实验目的
了解感觉运动期的婴儿对客体永久性的反应。
二、实验过程
婴儿刚出生时，只能依靠感觉与动作去感知世界。物体的存在在他们的感觉中是怎样的呢？皮亚杰试图通过实验来揭示。他首先测验了出生不久的婴儿，在它面前摆放了一只玩具小象，婴儿对它很感兴趣，用手触碰它。
图1
图2
在孩子玩得高兴的时候，研究者把小象用白纸挡住，观察婴儿的反应。结果，婴儿发现玩具不见了，并没有掀开白纸去寻找小象。
接下来皮亚杰又测试了年龄稍大些的儿童。他将玩具摆在孩子面前，让孩子知道有玩具的存在。随后，他用一块布把玩具遮挡起来，看孩子的反应。这时的孩子已经知道了玩具在布的后面，于是便很快地穿过布找到了玩具。
图3
图4
图5
三、实验结论
从实验可知，婴儿在刚出生不久，他对物体的认知是非永久性的，在孩子眼里，只有看到的东西是存在的，而看不到的东西就不存在了。一般来说，这个时间要持续到6个月左右。当婴儿慢慢长大之后，他会逐渐发现不在眼前的东西也是存在的，只是眼睛没看到而已，也即在认知上知道了客体的永久性。
【实验二】 守恒实验
一、实验目的
研究儿童对守恒概念的掌握。
二、实验过程
守恒是皮亚杰认知发展理论中的核心概念，它指的是儿童能够抓住事物的本质进行抽象概括，而不再受事物外在空间特点（如形状、组合、位置等）的影响。守恒观念的出现，是儿童心理发展中的一个质的飞跃。
在实验中，实验者首先将两杯一模一样的水放在儿童面前。随后将其中一杯水倒入旁边另一只较高、口径较小的杯子中，液面自然升高。这时，研究者问被试：哪一只杯子中的水比较多呢？
研究结果表明，年龄在6、7岁以下的孩子，他们会认为细长型的杯子中水比较多，因为它的水面高度要明显高于原来的杯子。而6、7岁以上的孩子的答案截然不同，他们认为两个杯子中的水是一样多的。
三、实验结论
从实验可知，年幼的孩子还无法理解守恒的概念，其判断易受物体形状、组合的影响。除了上面这则体积守恒实验外，其他数量守恒、面积守恒、长度守恒的实验都得到了类似的结果。当孩子成长到一定的阶段后，他们会逐渐理解和掌握守恒的概念，皮亚杰认为一般在8岁左右。守恒概念的掌握是具体运算阶段与形式运算阶段的分界点，它标志着儿童从此进入形式运算阶段，是儿童认知发展中一个质的飞越。
【实验三】 具体运算阶段与形式运算阶段思维差异实验
一、实验目的
比较处于具体运算阶段的孩子与形式运算阶段的孩子在思维过程中的差异。
二、实验过程
实验者首先选择了两组孩子作为被试，一组被试为7岁的小学生，他们正处于具体运算阶段，另一组被试为初中生，他们已进入形式运算阶段。
实验者在被试面前放置了5个玻璃瓶子。第1瓶是稀硫酸，第2瓶是清水，第3瓶是过氧化氢溶液，第4瓶是硫代硫酸钠，第5瓶是碘化钠溶液。前四个瓶子都是无色无味的溶液，第5瓶是实验药水，实验者用G标注。
实验时，实验者将事先混合好的1和3的溶液和第2瓶中的清水摆放在被试的面前，用滴管从G瓶中取出药水，分别加入两杯溶液，让被试观察混合后的反应。结果，一杯溶液变成黄色，而另一杯没有发生任何变化。这时，实验者要求被试自己来尝试，判断哪一瓶或哪几瓶中的液体与G瓶中的药水混合能够产生黄色液体。实验者将被试的操作过程以及与他们的对话记录下来。
下面是主试与一位7岁被试在实验过程中的对话：
被试：（采用两两组合的方式，先试1＋G，不成；再试2＋G，也不成；又再试3＋G，还是不成。最后放弃不再尝试。）我都试过了，我找不到。
主试：能不能试试另外的方法？
被试：我不知道。
主试：（再给被试两个空杯子，让被试尝试。）
被试：（重复以前的做法，1＋G，2＋G，3＋G……）
主试：你每次只用一个瓶中液体与G瓶药水去配。能不能试试别的方法？
被试：我每次用两瓶试试看。（先试1＋4＋G，不成；再试2＋3＋G，又不成。至此又放弃。）
主试：为什么不试试其他瓶中的液体？
被试：（尝试1＋2＋3＋G），结果得到黄色液体，但并非标准答案，因为2是水，加上去是多余的。
主试：很好，请你再做一遍。
被试：（先试2＋4＋G，不成；又试2＋3＋4＋G，又不成；再试1＋2＋4＋G，又不成。最后又放弃。）我记不得刚才是怎样找到的。
再看下面另一位14岁被试解决同一问题的记录：
被试：我想我必须试试所有瓶子中的液体。我先从1瓶开始。（先试1＋G，……，一直到4＋G。无结果。）这样不行，我把它混合一下试试。（先试1＋2＋G，不成；再试1＋3＋G，成功，得到黄色液体。）
主试：你想还有没有另外的办法？
被试：我试试看（每次取两瓶与G组合，但无结果）。不成，只有1＋3＋G才是对的。
三、实验结论
从实验结果可知，7岁的儿童已经能够遵循一定的逻辑法则来进行推理，会尝试1＋G，2＋G，3＋G，4＋G，逐一试验，但对问题的全面掌控仍有欠缺。因而需要他人从旁指导，适时鼓励。而初中生的思维能力已明显提高，思维具有较强的逻辑性，能够针对问题提出假设，然后一一验证，得出清晰的实验结果。可见，具体运算阶段与形式运算阶段的被试在思维过程上有着明显的差异。
皮亚杰的认知发展理论以阶段的方式解释了儿童从幼稚到成熟的认知发展历程。从感觉运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段，直至形式运算阶段，不同阶段儿童的认知方式有较大差异。处于感觉运动阶段的婴儿（0—2岁）主要依靠感觉与动作来认识外界。处于前运算阶段的儿童（2—7岁）开始运用语言符号来吸收知识，也能运用简单的符号来进行思考，但他们的思维方式往往是不合逻辑的。处于具体运算阶段的儿童（7—11岁）面对具体问题能够遵循一定的逻辑法则来进行推理，但对问题的全面掌控仍有欠缺，缺乏抽象思维能力。处于形式运算阶段（11岁以上）的儿童思维能力已明显提高，能够运用抽象的、符合形式逻辑的推理方式来思考问题。皮亚杰认为到达这个阶段之后，人的思维已经成熟，以后的学习只是增加知识和生活经验而已，在逻辑思维上将不再提升。
皮亚杰的认识发展论给予我们最大的启示就是教育内容、课程设置必须符合儿童身心发展的特点，循序渐进，在已有认知结构的基础上促进儿童认知水平的提高。对于处于感觉运动阶段的婴儿，家长可以尽可能地丰富婴儿的生活环境，让婴儿接触大千世界，锻炼婴儿的视觉、听觉、触觉和动作，让其获得丰富的体验，掌握生活经验。通过听、看、模仿来让婴儿逐渐接触语言和符号信息。
对于处于前运算阶段和具体运算阶段的儿童，他们的抽象能力、逻辑推理能力尚有欠缺，因而教学的直观性就显得非常必要。教师可以通过大量的示范案例，通过直观教具和图像等进行辅助教学，让学生在案例中发现规律，在丰富的直观信息中得到启发、获得提升，学会归纳与总结。如小学阶段常用的分类训练便是一种很好的方法。
对于处于形式运算阶段的孩子，他们已经能够进行高层次的概念、逻辑推理，能够较好地进行演绎和归纳，使得以命题形式呈现的概念学习成为可能。因此，在这一阶段，学生在学习新的抽象概念或规则时可以省去具体实践经验的环节，而直接通过概念解释或概念同化来掌握，学生的抽象思维已经达到了一定的水平与发展高度。
当然，皮亚杰用不同阶段划分相关联的生理年龄来说明儿童的认知发展阶段只是大概的，毕竟儿童的发展是参差不齐的。他们有可能在思维的某些方面发展较快，而在另一些方面发展较慢，不同儿童的发展也不尽相同。因而，教育者要善于观察儿童的学习特点、思维方式，及时调整教育方式方法。
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