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论文皮亚杰认知发展阶段理论浅析
论文一皮亚杰认知发展阶段理论浅析
皮亚杰认知发展阶段理论浅析
沙春燕逻辑学专业0411422指导老师:
王左立
摘要，皮亚杰是一位与时俱进的大师，直至晚年他还从相邻的学科中汲取营
养以修正和完善自己的理论。
其成果被称为“皮亚杰的新理论”，以区别于
“皮
亚杰的经典理论”。
本文截取发生认识论的一个方面一一认知发展阶段理论，对
以群、格和命题运算为丄具的经典的四阶段理论，和以态射-范畴论为工具的内
运算、间运算、超运算理论作出比较，并说明了选择范畴论的理山以及新理论
中存在的问题。
笔者认为，经典阶段理论能够说明横向的对应，而新的态射-范
畴论的引入则解决了纵向的转换问题。
但山于皮亚杰没有以此重新整合经典理论的全部成果，其新理论仍有待完善。
，关键词，认知发展阶段理论皮亚杰新理论态射-范畴论结构-建构
Abstract：
Piagetisamasterwhokeepspaceswiththetimes.Inhislateryears,hestilltakesnourishmentfromtheneighborsubjectstoreviseandperfecthistheory.Itsresultsiscalled"Piaget'snewtheory”todifferentiatefrom“Piaget'sclassical
theory”.Thisthesistakesoneaspectofgeneticepistemology,thestagetheoryofcognitivedevelopment,comparestheclassicalfour-stagetheorywhichusesgroup,
latticeandpropositionaloperationasitsinstrumentswiththenewintraoperation,interoperation,transoperationtheorywhichusesmorphism-categorytheoryasitsinstrument,andexplainsthereasontochoosethecategorytheoryandthedisadvantagesinthenewtheory.Theauthorpointedoutthattheclassicalstagetheoryexplainshorizontalcorrespondence,whiletheintroductionofthenewmorphism-categorytheoryresolvestheproblemofverticaltransform・Nevertheless,sincePiagethasn"tintegratedtheresultsoftheclassicaltheorywithit,histheoryremainstobeimproved・
Keywords:
thestagetheoryofcognitivedevelopment,PiagetTsnewtheory,morphism-categorytheory,structure-construction
，正文，
皮亚杰凭借其在生物学、哲学、心理学和逻辑学等领域精湛的研究，为认
识论提供了一种发生的视角，“把一般的哲学认识论改造成了个体知识生长的发
1生认识论”。
儿童认知发展阶段理论作为其“发生认识论”（geneticepistemology）
1李其维：
《论皮亚杰心理逻辑学》，华东师范大学出版社，1990年，第14页。
1
的一个重要方面，既有开创性的重要意义，乂随着理论的深入发展而面临诸多批评。
经典的阶段理论将儿童的认知发展划分为感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段和形式运算阶段，并用逻辑数学工具（如群、格、命题逻辑）展现阶段的结构性特点。
然而，山于没有强有力的原理来说明从一个阶段到另一个阶段的转变，即没有很好地展现其建构主义特点，阶段理论受到很多诟病。
晚年的皮亚杰在《走向一种意义的逻辑》、《态射与范畴：
比较与转换》、《心理发生和科学史》等著作中，以一种更新、更有力的方法去修正和发展他的理论。
他借助数学中的态射-范畴论，以内态射、间态射、超态射来说明阶段间结构的转换，从而以建构主义的立场再次说明了认知发展的机制。
皮亚杰因其结构主义在哲学领域为人们所熟知，但他的结构主义是和建构主义相联系的，是发展的结构主义。
本文以逻辑-数学工具为基础，展现皮亚杰经典的阶段理论和晚年的“内运算”、“间运算”、“超运算”理论的差异，并试图对认知发展阶段理论作初步的思考。
一、皮亚杰认知发展阶段理论中的基本假设
1、认知发展的内在主动性
2行为主义者强调环境在儿童心理发展中具有决定性作用，皮亚杰不同意这个观点，他认为环境只是发展的一个重要条件，儿童发展的根本动力在儿童自身中。
儿童是刺激的主动寻求者、环境的主动探索者，任何一个年龄阶段的儿童在与外界相互作用的过程中，都有一套独特的表征和解释世界的方法和原则，表现出思维的独特性。
因此，“不应该将一个4岁儿童简单地视为一个12岁儿
3童的缩小体，在许多方面两者之间存在本质的不同。
”
皮亚杰在强调儿童智力发展具有内在主动性的时候，实际上是指个体认知结构所具有的一种性质。
皮亚杰认为，结构是具有内在活动性的，结构必须通过主体的不断练习，才能获得加强、巩固和发展。
这种反复练习的出现，完全来自于儿童的内驱力，是他们新获得的那种心理技能需要通过活动而达到巩固的LI的所致。
另外，儿童的好奇心也是其内在主动性的重要表现。
虽然，一个儿童也可能因为外在的奖励而去探寻新的信息，但这些外在的因素对儿童的学习与发展不是最重要的。
2、认知发展时期认知结构的改进与转换
皮亚杰认为，儿童认知的发展是通过认知结构的改进和转换而实现的。
皮亚杰的结构是一种认知上的功能结构。
结构虽然也111元素组成，但这些元素要
2行为主义是20世纪初起源于美国的一个心理学派，创始人为华生
（J.B.Watson）。
行为主义心理学的观点主要体现在三个方面:
主张心理学研究行为，反对研究意识;主张用实验方法，反对内省;主张行为的环境决定论，即一切复杂的行为都取决于环境影响，而这种影响是通过条件反射实现的。
3陈英和：
《认知发展心理学》，浙江人民出版社，1996年，第33页。
2
服从于用来规定结构或系统的一些规律，这些规律并不为元素本身所具有。
因此，“整体的特性就不能还原为其组成元素的特性，而各个元素本身特性的简单
4相加，也不等于整体的特性。
”皮亚杰重视主体及其活动在结构中的作用。
与福柯、阿尔都塞相反，皮亚杰提出：
“结构没有消灭人，也没有消灭主体的活动。
”5主体的活动是“运算”，即在主体自身动作协调的基础上的反思抽象，而不是个别主体对于对象的最初意识。
结构的整体性、转换性和自我调节性使得主体在与外界环境的相互作用中，认知结构得到不断的改善和转换，山最初的遗传反射图式发展到后来的感觉运动图式、表象图式、直觉思维图式，最后构成运算思维图式（具体运算和形式运算）。
不同性质与水平的图式对应着儿童智力发展的不同阶段，不同性质与水平的图式能对外来信息进行不同程度的组织和解释。
3、认知发展的建构性特点
6结构-建构论作为“概括皮亚杰发生认识论的全部立场”的三论之一，突出了结构的建构性。
结构的建构是一个不断从低级水平向高级水平过渡的无止境的发展过程。
依据哥德尔定理:
一种足够丰富和前后一致的理论，是不能由它本身，或者比它本身更不完善或更"弱”的手段来证明自身的无矛盾性的;一个理论体系如果仅以自身的手段为工具去证明自身，就必定会导致出一些不能决定其真假的命题来。
因此，任何一个理论体系就其自身来说总是不完备的。
但理论与理论之间可形成一个强度不断增加的序列，强的理论可以证明弱的理论的一致性。
皮亚杰对此作出一个类比。
他认为，任何一个结构在没有被整合到一个更大的更为复杂的结构中之前总是不完善的，这就要求对现有的结构进行新的建构。
建构过程也就是一个不断对现有形式进行再加工，使之过渡到更为高级水平的形式化过程。
这样，“在建构过程中，各种结构可以按照其丰富性和完备性
7的程度而排列起来，成为一个强度不断增长的序列。
”
不同水平的结构之间不能单向还原，而只能互反同化。
皮亚杰认为，单向还原的方法实际上是一种预成论，因为他假定了每个结构都是预先形成的，而完全忽略了新结构在形成过程中发生变化的可能性。
“什么是可能的东西，只能
8在反省过去时才能予以真正确定。
”也就是说，要在它被现实化以后才能确定。
当我们把一个现实的事物归结为某种预先形成了的可能性时，这只不过是一个事后的假定，并不等于我们山此而在事先就能确定这种可能将要并且怎样成为现实。
4雷永生：
《皮亚杰发生认识论述评》，人民出版社，1987年，第5页。
5皮亚杰：
《结构主义》，倪连生，王琳译，商务印书馆，1984年，第138页。
6李其维：
《论皮亚杰心理逻辑学》，华东师范大学出版社，1990年，第61页，另外的两论是逻辑决定论和双向建构论。
7雷永生：
《皮亚杰发生认识论述评》，人民出版社，1987年，第20页。
8同上，第22页。
3
皮亚杰将逻辑和数学的成果运用于其认知发展阶段理论。
在这里，我们有必要对皮亚杰理论中的逻辑是何种意义上的逻辑这个问题讨论一番。
皮亚杰自
910己也说“我必须澄清我的逻辑”。
在《运算的心理发展》中，皮亚杰把逻辑作为形式化其认知发展阶段理论的工具，而在《走向一种意义的逻辑》中，他
11乂提到“发生认识论所关心的是'逻辑和数学的认识论起源'”，逻辑似乎乂成了研究的对象。
这看似矛盾的说法涉及到逻辑学理论所描述的逻辑和作为人类思维规律的逻辑之间的关系。
形式逻辑在形式化的道路上越走越远，早已不是传统的亚里士多德逻辑的面貌了。
“人类思维规律”的逻辑定义受到人们的质疑和批评。
所以二者之间早已不是一种刻画和被刻画的关系。
皮亚杰借鉴并改造了现代逻辑中的部分知识，使其更适当地去刻画认知发展阶段中的逻辑结构。
所以，在这里，它既有作为工具使用的时候，也有作为对象被研究的时候。
皮亚杰的形式化工作可区分为两个阶段:
早期的结构主义时期和晚年的后结构主义时期。
前者乂称为经典理论或标准理论阶段，后者则被从事皮亚杰研究的研究者们称为皮亚杰的新理论阶段。
二、经典阶段的认知结构及其形式化
就数学模型而言，经典理论采用的是布尔巴基学派的结构概念，特别是抽
12象代数中的“群”、“格”等代数结构。
于是有了感知运动阶段的位移群、前运算阶段的单向函数、具体运算阶段的“群集”、形式运算阶段的叮RC群和十六种二元运算组合系统的格结构等形式化成果。
位移群（groupofdisplacement）表面上是关于物体的位移所组成的结构，其结构元素是位移，但深层反映的是儿童对于物体的客观存在性，以及对空间和因果性的认识，它体现了这些认识的协调和综合，甚至时间因素也在一定程度上介入其中了。
前运算的数学模型为单向函数y二f（x）,即y由x所决定，但它并不表示x同时也由y决定。
儿童此时获得了所谓"函数从属性”（functionaldependency）的概
念。
这充分体现了前运算思维的“半逻辑”特点。
也就是说，只能单方向进行思维操作。
具体运算有两大类:
一类为类运算，另一类为关系运算。
它们分别构成了类和关系两大系统。
在这两大系统中起构造作用的分别是基于逆反和基于互反
9皮亚杰、加西亚：
《走向一种意义的逻辑》，李其维译，华东师范大学出版社，2003年，第15页。
10HowardE.Gruber,&J.JacquesVoneche.TheEssentialPiaget.NewYork:
BasicBooks,1977,pp.456--464.11皮亚杰、加西亚：
《走向一种意义的逻辑》，李其维译，华东师范大学出版社，2005年，第16页。
12在这里要澄清一个错误的观点，即把格、群结构作为认知结构。
群、格结构都是数学概念，是其组成元素可进行特定的代数运算的代数系统。
但它们本身并不是认知的工具，因而不可能成为主体认知和同化外界信息的手段一—认知结构。
数学领域提供的这种一般分析手段具有方法论价值，可对思维中所发现的结构进行定性分析。
但它们只是一种抽象的模式，是用来对认知结构进行形式化的工具，而不是认知结构本身。
4
的两种可逆性。
然后根据对称性和非对称性、加法性和乘法性再进行细分，于是得到了八个具体运算的结构。
这八个具体运算的结构的数学模型都是“群集”。
形式运算的组合系统一经构成，儿童就能把“物体和物体”或“因素和因素”组合起来，也能把“概念和概念”或“命题和命题”组合起来，从而导致新的逻辑一一命题逻辑的产生。
“它具有乔姆斯基转换生成语法中的深层结构的
13意义。
”为了解决这十六种二元运算组合系统的内部转换规律问题，皮亚杰根据参与转换的可逆性的性质，把全部转换区分为三种类型:
反演性转换（N）,互反性转换（R）,和对射性转换（C）,加之另外一种并不涉及可逆性的转换一一同一性转换（I）。
这四种转换，构成了一个转换的整体结构一一INRC四转换群。
1、感知运动阶段（TheSensorimoterPeriod）（出生到两岁左右）
儿童最早的活动既显示出在主体和客体之间完全没有分化，也显示出一种根本的自身中心化，可是这种自身中心化乂由于同缺乏分化相联系，因而基本上是无意识的。
在皮亚杰看来，在出现符号功能和表象性智力的阶段（十八到二十四个月）
14“发生了一种哥白尼式的革命”（虽然还只是发生在实物性动作的水平上），
也就是说，活动不再以主体的身体为中心。
主体的身体被看作是处于空间中的诸多客体之一。
主体开始意识到自身是活动的来源，于是主体的活动也得到协调而彼此关联起来。
使活动取得协调就是使客体发生位移。
当这些位移被协调并加工成“位移群”，从而使客体有确定的先后次序，客体就获得了一定的永久特性。
这乂引起因果本身的空间化和客观化。
13从心理学上说来，位移群具有下列儿个特征：
a）位移AB同位移BC可协调成为单一的位移AC,而AC仍然是这体系
的一部分。
AB和BC如果不在一直线上，线路AC可不通过B。
B
b）每个位移AB可逆转为BA,也就是说每个“返回”的行为模式仍然可以回到原来的出发点。
c）位移AB和逆转位移BA结合成AA（位移等于零）。
d）位移是联合的;在右图ABCD中，
AB+BD二AC+CD,也就是说，从A点出发,经由
不同路线可到达同一D点。
当儿童懂得空间这个特
性时，他能开始解决"迂回”的问题。
从感知运动水平往后发展，主客体的分化与日俱增，出现了两种协调:
一种是把主体的活动彼此联系在一起的协调，另一种是与客体之间的相互作用有关的协调。
第一种协调在于：
“把主体的某些活动或这些活动的格局联合起来或
13李其维：
《论皮亚杰心理逻辑学》，华东师范大学出版社，1990年，第108页。
14皮亚杰：
《发生认识论原理》，王宪钿等译，商务印书馆，1996年，第24页。
15皮亚杰、英海尔德：
《儿童心理学》，吴福元译，商务印书馆，1980年，第14页。
5
16分解开来;对它们进行归类、排列顺序，使它们发生相互关系。
”也就是说，它们成为逻辑数学结构所依据的一般协调的最初形式。
笫二类协调是，“从运动
17学或动力学的角度把客体在时空上组织起来”。
它形成因果性结构的起点。
2、前运算阶段（ThePre-operationalPeriod）（两岁到六七岁左
右）
皮亚杰认为，在前运算阶段的笫一水平，随着语言、象征性游戏、意象等等的出现，那些保证主客体之间存在着直接的相互依存关系的简单活动之上，增添了一种内化了的并且更为精确的概念化了的新型活动。
实际上活动的内化就是概念化，也就是把活动的格局转变为名副其实的概念。
那么，既然活动格局不是思维的对象而是活动的内在结构，而概念则是在表象和语言中使用的，山此可以说，"活动的内化以其在高水平上的重新构成为先决条件，随之而来的是一系列不能归结为低级水平的中介结构的新特性的产
18生。
”感知运动性活动落后于内化了的或概念化了的活动主要是因为，感知运动性活动仍然是主客体之间的一连串实在的中介物。
另外，在概念化活动水平
上，活动主体和活动所及的对象都被设想为具有持久特性，而活动本身则被概念化而成为用逻辑项表征出来的一个特定转换。
在思维的中介作用下，活动被放在一个更为广阔的时空范围之中，并且作为主客体之间的一个中介物而被提高到一个新的地位。
“随着表象思维向询发展
19的进度，思维与其客体之间的时空方面的距离都相应地增加”。
也就是说，表象系统能以“同时性的整体形式”把过去、现在、将来的活动，把距离远的和近的活动同时在头脑中显现出来。
这一阶段，主体很快就会完成初步推理、对空间的图形分类、建立对应关系等。
而儿童提出“为什么”的问题，也标志着因果性解释的开始。
前运算阶段的第二水平的标志是“解除自身中心化”以及通过“组成性功能”（constituentfunction）所发现的某些客体的关系。
这一时期的"解除自身中心化”不同于感知运动时期的“解除自身中心化”，现在是在概念化的活动之间进行，不再只是在运动之间进行。
“组成性功能”是质的或顺序的划分，因此，它具有单向性，但缺乏内在的可逆性和守恒性。
活动本身是指向一个目标的，就其实有指向的这一点来讲，“组成性功能”代表着一种不完全的逻辑结构。
皮亚杰就是用“函数从属性”这一模型反映前运算思维的“半逻辑”特点。
所谓“函数从属性”，就是指儿童此时能够理解一个对象的变化和另一对象的变化是相互关联的，如数学家所描述的y二f（x）的函数关系。
但此时的函数关系只是一种依存关系或共变关系，还没有整体的守恒概念出现。
16皮亚杰：
《发生认识论原理》，王宪钿等译，商务印书馆，1996年，第27页。
17同上，第27页。
18同上，第29页。
19同上，第30页。
在一个实验中，如果给儿童一条摆成直角形状的线，他能推测出，如果拉线的一端，就会使得一个线段A变长，另一个线段B变短。
皮亚杰将之归结为，“前关系由于获得了协调而成为真实的关系：
一个变量通过它对另一个变量在
20功能上的依存关系而引起变化。
”但是，被试还没有定量的概念，他不会推出AA=AB这个等式，而认为被拉长的线段的加长量比另一线段的缩短量要多些，而不会承认A+B的守恒。
这一水平的儿童能稳定地区分个体和类，但没有能力区分外延和内涵。
由于缺乏可逆性，其至缺乏基本的从量上进行规定的方法，儿童迄今还没有集合体的守恒或物质的量等等的守恒。
在这个水平上，儿童还没有掌握组成推理的基本形式。
3、具体运算阶段（TheConcreteOperationalPeriod）（六七岁
到^一二岁左右）
皮亚杰认为，在具体运算阶段的第一水平，概念性工具的发展出现一个“决
21定性的转折点”：
内化了的或概念化了的活动具有了可逆性转换，因而获得了运算的地位。
这一发展是协调的结果，它们借助于正转换和逆转换形成组合，从而具有了运算的基本特点一一形成为可闭合系统或“结构”。
22具体运算所构成的结构系统具有下列法则：
a）组合性（composition）:
指在一个群集结构中，其中两个元素或子类可
以组合起来，产生一个新类或新元素;两种关系可以组合成为一个新
关系，可表示为A+A,二B,B+B,二C
b）可逆性（inversion）:
指相组合的两个类或两种关系乂可以被分开，可表示为,A,A,,B,A,B,A,,A,,B,A
c）结合性（associativity）:
指相组合的类或关系可以自由组合，从而通过不同的方式和途径获得相同的结果或达到相同的LI标，可表示为A+（A,
+B,）二（A+A,）+B,
d）同一性（identity）:
指能回到原出发点并发现原出发点不变，可表示为
A,A二0
e）兀余性（tautology）:
指同一运算不加任何东西于自身，可表示为A,A
A
这五条基本规则定义了群集的结构，前四条规则类似于群的性质，第五条是格的性质。
这样的结构只部分地满足抽象代数中"格”结构和“群”结构的条件，因而只是一种“半格”或“半群”结构。
具体运算的群集包括:
类的加法结合群集、类的替换加法群集、类的二元对射乘法群集、类的多元对射乘法群集、不对称关系的加法群集、对称关系的加法群集、关系的二元乘法群集、
20同上，第34页。
21同上，第38页。
22HowardE.Gruber,&J.JacquesVondche.TheEssentialPiaget.NewYork:
BasicBooks,1977,p.446
关系的多元乘法群集。
下面仅以类的加法结合群集来说明群集的“半格”或
“半群”性质。
类的加法结合群集描述的是在简单的层级分类的认知活
动中各个运算之间的相互关系和本质的运算。
例如，在一个动物学的层级分类中，C表示脊椎动物类，B表示哺乳动物类，B,表示脊椎动物中所有其它的亚类，A表示属犬类，A,表示哺乳动物中所有其它的亚类。
具体运算阶段的儿童可以对它进行许多认知运算。
如果以“，”表示“提出”，以“，”来表示“取消”，那么这些运算就像算术中的加减法一样。
它具有前面提到的五条性质，但正是其中的笫五条性质兀余性（A+A二A）使得群集相对于群来说成为一个不整齐的结构。
在整数的加法群中，我们有1+1+1+1二4,1+2+3二6。
而在类的加法结合群集中，A+A+A+A二A,而不是4A;A+B+C二C,而不是外延比C大的类。
因此，它是“半群”结构，随之而来的消极结果是，它不够简洁和优美。
具体运算的局限主要有两点。
第一，运算的形式还没有同内容相分离。
主体此时只能对LI前情境中的具体事物的性质和各种事物间的关系进行思考，思维的对象局限于现实所提供的范用。
其直接后果就是：
“运算只能分别在各个领
23域内发展并导致这些领域的结构化，它们并没有达到完全的普遍性。
”这一现象皮亚杰称之为“水平滞差”（horizontald&alage）。
第二，它所形成的系统仍然是不完整的（fragmentary）<>这就是说，虽然儿童这时能借助于具体运算进行分类、序列化、在客体之间形成等量或建立对应等等关系，但这些运算还没有组合成一个单一的结构整体（structuredwhole）o这就使得具体运算不能构成一种纯粹的形式逻辑，运算还没有完全达到平衡。
在具体运算阶段的第二水平，具体运算本身所特有的缺陷开始在因果关系方面表示出来。
“这种新的不平衡状态在某种意义上肇始了一种完全的再平衡，
24这种再平衡是下一个阶段的特点”。
4、形式运算阶段（TheFormalOperationalPeriod）（十一二岁
到十四五岁左右）
在这个阶段，运算具有了超时间性，也就是说，摆脱了对时间性的依赖，从儿童活动的前后心理关系中解脱了出来。
这种特性是纯逻辑数学关系所特有的。
25形式运算的主要特征是“它们有能力处理假设，而不是单纯的处理客体”，
这些假设的形式是命题，而内容则是类、关系等等
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