ピアジェの認知発達理論

ピアジェの認知発達理論、あるいは遺伝的認識論は、人間の知能の本質と発達に関する包括的な理論である。この理論は、スイスの発達心理学者 ジャン・ピアジェ（1896-1980）によって提唱された。この理論は、知識そのものの本質と、人間がどのようにして徐々に知識を獲得し、構築し、使用するようになるかを扱っている。^{[1]ピアジェの理論は、主に}発達段階理論として知られている。

1919年、パリのアルフレッド・ビネー研究所で働いていたピアジェは、「年齢の異なる子供たちが問題を解く際に異なる種類の間違いをするという事実に興味をそそられました」。^[2]アルフレッド・ビネー研究所での経験と観察は、彼の認知発達理論の始まりでした。^[3]

彼は、異なる年齢の子供が異なる間違いをするのは、彼らの知能の「量ではなく質」によるものだと信じていました。^[4]ピアジェは、子供の発達過程を説明するために、感覚運動段階、前操作段階、具体的操作段階、形式的操作段階の4つの段階を提案しました。^[5]各段階は特定の年齢層を表しています。各段階で、彼は子供たちが認知スキルをどのように発達させるかを説明しています。たとえば、彼は、子供たちは行動、言葉で物事を表現すること、論理的に考えること、推論を使用することを通じて世界を経験すると信じていました。

ピアジェにとって、認知発達とは、生物学的成熟と環境経験の結果として生じる精神プロセスの漸進的な再編成であった。彼は、子どもが周囲の世界を理解し、すでに知っていることと環境で発見したことの矛盾を経験し、それに応じて自分の考えを調整すると信じていた。^[4]さらに、ピアジェは、認知発達が人体の中心であり、言語は認知発達を通じて獲得された知識と理解に依存すると主張した。^[6]ピアジェの初期の著作は最も注目を集めた。

子ども中心の授業と「オープン教育」はピアジェの考えを直接応用したものである。^[7]ピアジェの理論は大きな成功を収めたが、ピアジェ自身も認識していた限界がいくつかある。例えば、この理論は連続的な発達（水平的・垂直的発達）ではなく、明確な段階を支持している。^[8]

ピアジェは、現実は構築物であると主張した。現実は、動的システムを定義する 2 つの条件を参照して定義される。具体的には、現実には変容と状態が含まれると主張した。 ^[9] 変容とは、物や人が受ける可能性のあるあらゆる種類の変化を指す。状態とは、物や人が変容の間に見られる状態または外観を指す。たとえば、形や形態の変化 (たとえば、液体は容器から容器に移されるときに形が変わります。同様に、人間も成長するにつれて特徴が変わります)、サイズの変化 (幼児は歩いたり走ったりするときに必ず転ぶわけではありませんが、7 歳を過ぎると、子供の感覚運動器官は十分に発達し、スキルを早く習得します)、または空間と時間における配置や場所の変化 (たとえば、さまざまな物や人が、ある時間にある場所にあって、別の時間には別の場所にいることがあります) などがある。したがって、ピアジェは、人間の知性が適応的であるためには、現実の変容的側面と静的側面の両方を表す機能が必要であると主張した。^[10]彼は、操作的知能は現実の動的または変容的側面の表現と操作に責任があり、比喩的知能は現実の静的側面の表現に責任があると提唱した。^[11]

操作的知能は、知能の能動的な側面です。それは、関心のある物体や人物の変化を追跡、回復、または予測するために行われる、明白または隠れたすべての行動を含みます。^[12] 比喩的知能は、知能の多かれ少なかれ静的な側面であり、変化の間に介在する状態（つまり、連続する形態、形状、または場所）を心に留めておくために使用されるすべての表現手段を含みます。つまり、それは知覚、模倣、心的イメージ、描画、および言語を含みます。^[13]したがって、知能の比喩的側面は、状態がそれらを相互に接続する変化から独立して存在できないため、知能の操作的側面から意味を引き出します。ピアジェは、知能の比喩的または表象的側面はその操作的側面と動的側面に従属しており、したがって、理解は本質的に知能の操作的側面から引き出されると述べました。^[12]

いつでも、操作的知能は世界がどのように理解されるかを枠組みづけ、理解がうまくいかなければそれは変化します。ピアジェは、この理解と変化のプロセスには、同化と適応という2つの基本的な機能が含まれると述べました。^{[13] [14] [15] [16]}

ピアジェは教育分野の研究を通じて、同化と適応という2つのプロセスに焦点を当てました。ピアジェにとって、同化とは、外部の要素を生活や環境の構造、または経験を通じて得られる構造に統合することを意味しました。^[17] 同化とは、人間が新しい情報を認識し、適応する方法です。これは、新しい情報を既存の認知スキーマに適合させるプロセスです。^[18]新しい経験が古い考えに適合または同化するように再解釈され、それに応じて新しい事実が分析される同化。^[19]これは、人間が新しい情報や馴染みのない情報に直面し、それを理解するために以前に学習した情報を参照するときに発生します。対照的に、適応は、環境内の新しい情報を取り入れ、新しい情報に適合するように既存のスキーマを変更するプロセスです。これは、既存のスキーマ（知識）が機能せず、新しいオブジェクトまたは状況に対処するために変更する必要がある場合に発生します。^[4]適応は、人々が新しい概念、スキーマ、フレームワークなどを解釈し続ける方法であるため、不可欠です。^[20]

ピアジェの洞察に基づいて、質問と探究型教育を利用して、学習者が学習に役立つ既存のスキーマとの矛盾にもっと露骨に向き合えるようにするさまざまな教授法が開発されてきました。 ^[21]

ピアジェは、人間の脳は進化を通じて平衡をもたらすようにプログラムされており、それが最終的には同化と適応を通じて内部および外部のプロセスによって構造に影響を与えると信じていました。^[18]

ピアジェの理解では、同化と適応は、一方がなければ存在し得ないというものであった。^[22]これらはコインの表裏である。物体を既存の精神的図式に同化するには、まずその物体の特殊性をある程度考慮に入れ、適応する必要がある。例えば、リンゴをリンゴとして認識（同化）するには、まずその物体の輪郭に焦点を合わせる（適応する）必要がある。そのためには、物体の大きさを大まかに認識する必要がある。発達により、これら 2 つの機能のバランス、つまり均衡が増す。互いにバランスが取れている場合、同化と適応は、操作的知性の精神的図式を生成する。一方の機能が他方の機能を圧倒する場合、それらは比喩的知性に属する表象を生成する。^[23]

ピアジェは、他の発達心理学者の多くと同じく、成熟、経験、社会環境という3つの非常に重要な要因が発達に関係していると考えていた。しかし、彼の理論が他のものと異なるのは、4つ目の要因である平衡を追加した点である。平衡とは、「生物が認知体系のバランスを保とうとする試み」を指す。 [ ^{24] [25] [26]}また、ピアジェ^[27]とブームの詳細な説明も参照のこと。^[28]

平衡は、認知発達を導く動機付けの要素です。人間には、世界についてより深く理解し、その中で繁栄するために、世界のあらゆる側面で遭遇する物事を理解するという生物学的な必要性があります。ここで平衡の概念が関係してきます。子供が、以前に持っていた体系に当てはまらない情報に直面すると、不平衡が生じると言われています。これは、想像できると思いますが、子供にとって満足のいくものではないので、子供はそれを修正しようとします。不一致は、3 つの方法のいずれかで修正されます。子供は、新しく発見した情報を無視するか、情報を既存の体系に同化するか、または別の体系を変更して情報に適応します。これらの方法のいずれかを使用すると、子供は平衡状態に戻りますが、子供に提示される情報によっては、その平衡状態が永続的ではない可能性があります。

たとえば、農場で育ち、馬をいつも見慣れている 3 歳の男の子デイブが、両親に動物園に連れてこられて初めて象を見たとします。彼はすぐに「ママ見て、馬ちゃん!」と叫びます。デイブは象の図を持っていないので、象の大きさ、色、尾、長い顔から、象は馬だと解釈します。母親が訂正するまで、彼は象が馬だと信じていました。デイブは受け取った新しい情報によって、平衡感覚を失っています。彼は今、次の 3 つのうちの 1 つをしなければなりません。(1) 頭を向けて別の動物の群れの方へ移動し、この新しく提示された情報を無視する。(2) 象の特徴を歪めて、自分の「馬ちゃん」の図に同化できるようにする。 （３）動物についての知識を少し変えることで、象に関するこの新しい情報を取り入れるために、既存の「動物」スキーマを修正することができる。

年齢を重ねるにつれて、発達のより高い段階に入ります。そうは言っても、以前に保持していた計画（およびそれを保持する子供）は、年齢を重ねるにつれて矛盾した情報に直面する可能性が高くなります。シルバーマンとガイリンガーは、子供の思考様式を変えるには、子供を発達のより低い段階を反映する概念ではなく、より高い段階を反映する概念にさらすことで、より成功するだろうと提案しています。さらに、子供は、自分の発達レベルより 1 段階上のモデル化されたパフォーマンスから、よりよく影響を受けます。これは、自分のレベルより低いか、2 段階以上上のモデル化されたパフォーマンスとは対照的です。 ^{[29] [30] [31]}

ジャン・ピアジェは認知発達理論において、人間は感覚運動段階、前操作段階、具体的操作段階、形式的操作段階の4つの発達段階を経て発達していくと提唱した。^[32]

最初の感覚運動段階は「誕生から言語獲得まで続く」。^[33]この段階では、乳児は物体との物理的相互作用（つかむ、吸う、踏むなど）から得た経験（視覚や聴覚など）を調整することで、世界についての知識と理解を徐々に構築する。^[34]乳児は、世界の中で行う身体的行動から世界についての知識を得る。^[35]乳児は誕生時の反射的、本能的な行動から、段階の終わりに向かって象徴的思考の始まりへと進む。^[35]

子どもは、自分が環境から切り離されていることを学びます。子どもの感覚の範囲外であっても、環境の側面について考えることができます。ピアジェによれば、この段階では、物体の永続性の発達が最も重要な成果の 1 つです。^[18]物体の永続性とは、子どもが、物体が見えたり聞こえたりしなくても、物体が存在し続けることを理解することです。^[35] ピーカブーは、物体の永続性がまだ完全に発達していない子どもが、突然顔を隠したり見せたりすることに反応するゲームです。感覚運動期の終わりまでに、子どもは自己と物体の永続的な感覚を発達させ、ピーカブーへの興味をすぐに失います。^[36]

ピアジェは感覚運動段階を6つのサブステージに分けた。^[36]

一連の遊びを観察することで、ピアジェは彼の理論の第二段階である前操作段階を証明することができた。彼によれば、この段階は2歳半の終わりごろに始まる。それは子供が話し方を学び始めるときに始まり、7歳まで続く。認知発達の前操作段階では、子供はまだ具体的な論理を理解しておらず、情報を精神的に操作することができない、とピアジェは指摘した。^[38]この段階では、子供の遊びやごっこ遊びが増える。しかし、子供はまだ物事を異なる視点から見るのに苦労している。子供の遊びは、主に象徴遊びと記号の操作に分類される。そのような遊びは、チェッカーをスナック、紙片を皿、箱をテーブルに見立てることで実証される。彼らの記号の観察は、実際の物体が存在しない遊びという考えを例示している。

前操作期は、精神的な操作に関しては乏しく、論理的に不十分である。子供は安定した概念と魔法の信念（魔法の思考）を形成することができる。しかし、子供はまだ操作を行うことができない。操作とは、子供が物理的にではなく精神的に行うことができる作業である。この段階での思考は依然として自己中心的であり、子供は他人の視点を見ることが難しい。前操作期は、象徴機能サブステージと直観的思考サブステージの2つのサブステージに分かれている。象徴機能サブステージでは、子供は目の前に対象がなくても、心の中で対象を理解し、表現し、記憶し、描くことができる。直観的思考サブステージでは、子供は「なぜ？」や「どうして？」という質問を投げかける傾向がある。この段階では、子供はすべてを理解したいと願う。^[39]

2～4歳くらいの子供はまだ情報を論理的に操作したり変換したりすることはできません。しかし、今では画像や記号で考えることができます。知的能力の他の例としては、言語やごっこ遊びがあります。象徴遊びは、子供が空想上の友達を作ったり、友達とロールプレイをしたりするときに行われます。子供の遊びはより社交的になり、お互いに役割を割り当てます。象徴遊びの例としては、ままごとやお茶会などがあります。子供が行う象徴遊びの種類は、創造性のレベルや他の人とつながる能力と関係があります。 ^[40]さらに、象徴遊びの質はその後の発達に影響を与える可能性があります。たとえば、象徴遊びが暴力的な性質の幼児は、向社会的行動が少なく、後年反社会的傾向を示す可能性が高くなります。 ^[41]

この段階では、自己中心性や先因果的思考などの限界がまだ残っています。

自己中心性は、子供が自分の視点と他の人の視点を区別できないときに発生します。子供は、他の人の視点を考慮するよりも、自分の視点に固執する傾向があります。実際、彼らは「異なる視点」などの概念が存在することにさえ気づいていません。^[42]自己中心性は、ピアジェとスイスの発達心理学者バーベル・インヘルダーが行った「 3つの山の問題」と呼ばれる実験で見ることができます。この実験では、山の3つの景色が子供に示され、子供は、旅する人形がさまざまな角度で何を見るかを尋ねられます。子供は、人形の視点をどの角度から見るように求められても、自分が座っている位置から見えるものを一貫して説明します。自己中心性があると、子供は「私はライオン・ガードが好きなので、隣の高校生もライオン・ガードが好きなに違いない」と信じてしまいます。

前操作期の子どもの自己中心的思考に似ているのは、因果関係の構築である。ピアジェは、自己中心主義のように、前操作期の子どもが自分の既存の考えや見解を使って因果関係を説明する方法を説明するために「前因果的思考」という用語を作った。前操作期の子どもが示す因果関係の3つの主要な概念は、アニミズム、人工主義、および変換的推論である。^[43]

アニミズムとは、無生物が行動することができ、生き物のような性質を持っているという信念です。例としては、歩道が狂っていて転んだと子供が信じていることや、空で星が瞬くのは幸せなからだと信じていることなどが挙げられます。人造主義とは、環境の特徴は人間の行動や介入に起因するという信念を指します。たとえば、誰かが強く吹いているから外は風が強いと子供は言うかもしれませんし、誰かがその色に塗ったから雲が白いと言うかもしれません。最後に、因果前思考はトランスダクティブ推論に分類されます。トランスダクティブ推論とは、子供が原因と結果の真の関係を理解できない場合です。^{[39] [44]}演繹的推論や帰納的推論（一般から特定、または特定から一般）とは異なり、トランスダクティブ推論は、子供が特定から特定へと推論し、そうでなければ無関係な2つの別々のイベントの関係を描くことを指します。たとえば、子供が犬の吠え声を聞いた後に風船が割れる音を聞いた場合、子供は犬が吠えたから風船が割れたと結論付けるでしょう。

前操作段階の発達の主な特徴は原始的推論である。4歳から7歳の間に、推論は象徴的思考から直観的思考に変化する。この段階は「単なる知覚よりも直観的思考への依存度が高い」とされる。^[45] 子どもは証拠を必要としない自動思考が増え始める。この段階では好奇心が高まり、物事がどのように、なぜ機能するかを理解する必要がある。ピアジェはこのサブステージを「直観的思考」と名付けた。なぜなら、子どもたちはより論理的思考を発達させ始めているものの、推論を説明できないからである。^[46]この段階の思考はまだ未熟で、認知エラーが発生する。この段階の子どもたちは、対象や出来事に対する自分の主観的知覚に依存している。^{[4]この段階は、}中心化、保存、不可逆性、クラスの包含、推移的推論 によって特徴付けられる。

集中とは、他のすべてを無視して、状況の 1 つの特性または側面にすべての注意を集中する行為です。保全とは、物質の外観を変えてもその基本的な特性は変わらないという認識です。この段階の子供は保全に気付かず、集中を示します。ピアジェの最も有名な実験課題に慣れると、集中と保全の両方をより簡単に理解できます。

この課題では、子供に同じ量の液体が入った 2 つの同一のビーカーが示されます。子供は通常、ビーカーに同じ量の液体が入っていることに気が付きます。ビーカーの 1 つをより高くて薄い容器に注ぐと、7 歳または 8 歳未満の子供は通常、2 つのビーカーにはもはや同じ量の液体が入っておらず、高い容器のほうが量が多い (集中) と言いますが、以前は両方のビーカーに同じ量の液体が入っていることが記録されていたという事実は考慮されません。表面的な変化のため、子供は物質の特性が引き続き同じままである (保存) ことを理解できませんでした。

不可逆性はこの段階で発達する概念で、集中と保存の概念と密接に関係している。不可逆性とは、子供が一連の出来事を頭の中で逆転させることができないことを指す。同じビーカーの状況で、子供は、出来事の順序を逆にして背の高いビーカーの水を元のビーカーに戻した場合、同じ量の水が存在することに気付かない。子供が視覚的表現に頼るもう 1 つの例は、「より少ない」または「より多い」の誤解である。同じ数のブロックを含む 2 つの列が子供の前に置かれ、一方の列がもう一方の列よりも離れている場合、子供は離れている列により多くのブロックが含まれていると考える。^{[39] [4]}

クラス包含とは、前操作段階の子供がまだ理解できない一種の概念的思考を指す。子供が状況の2つの側面に同時に焦点を合わせることができないため、1つのカテゴリまたはクラスに複数の異なるサブカテゴリまたはクラスを含めることができるという原則を理解することができない。^[43]たとえば、4歳の女の子に8匹の犬と3匹の猫の写真を見せるとする。女の子は猫と犬が何であるかを知っており、どちらも動物であることを認識している。しかし、「犬と動物のどちらが多いの？」と尋ねられると、「犬の方が多い」と答える可能性が高い。これは、2つのサブクラスとより大きなクラスに同時に焦点を合わせることが難しいためです。彼女は犬を犬または動物として見ることはできたかもしれませんが、同時に両方に分類しようとすると苦労した可能性があります。^{[47] [48]}これと似た概念が「推移的推論」と呼ばれる直観的思考に関する概念です。

推移的推論とは、基本的な論理を用いて、以前の知識を使って欠けている部分を判断することです。前操作段階の子供にはこの論理がありません。推移的推論の例としては、子供に「A」は「B」よりも大きく、「B」は「C」よりも大きいという情報が提示された場合が挙げられます。この子供は、ここで「A」が「C」よりも大きいことも理解するのが難しいかもしれません。

具体的操作段階は、ピアジェの認知発達理論の第 3 段階です。この段階は、前操作段階に続き、7 歳から 11 歳 (中年期および思春期前期) の間に発生し、^[49]適切な論理の使用が特徴です。この段階では、子供の思考プロセスがより成熟し、「大人のよう」になります。彼らはより論理的な方法で問題を解決し始めます。抽象的で仮説的な思考はまだ子供に発達しておらず、子供は具体的なイベントやオブジェクトに適用される問題しか解決できません。この段階で、子供は保存などのルールを学ぶ移行を経験します。^{[50]ピアジェは、子供が}帰納的推論を取り入れることができると判断しました。帰納的推論では、観察から推論を引き出し、一般化を行います。対照的に、子供は演繹的推論に苦労します。演繹的推論では、一般化された原則を使用してイベントの結果を予測しようとします。この段階の子供は、頭の中で論理を理解するのに通常困難を経験します。たとえば、子供は「A は B より大きい」と「B は C より大きい」ということは理解できます。しかし、「A は C より大きいですか?」と尋ねられた場合、子供は頭の中で論理的に質問を理解することができない可能性があります。

具体的操作段階における他の 2 つの重要なプロセスは、論理と自己中心性の排除です。

自己中心性とは、自分以外の視点を考慮したり理解したりすることができないことです。これは、子供の思考と道徳が完全に自己中心的になっている段階です。^[51]この段階では、子供は、たとえその視点が間違っていると思う場合でも、他の人の視点から物事を見る能力を身につけます。たとえば、ジェーンが人形を箱の下に置き、部屋を出て、メリッサが人形を引き出しに移動し、ジェーンが戻ってくるという漫画を子供に見せます。具体的操作段階の子供は、引き出しの中に人形があることはわかっていても、ジェーンは人形が箱の下にあると思っているだろうと言います。（誤信念課題も参照。）

しかし、この段階の子どもは、実際の（具体的な）物体や出来事に当てはまる問題しか解くことができず、抽象的な概念や仮説的な課題は解くことができません。常識を完全に理解し、それを活用する方法を知ることは、まだ完全には適応されていません。

ピアジェは、具体的操作段階の子どもは帰納的論理を取り入れることができると結論付けた。一方、この年齢の子どもは演繹的論理、つまり一般原則を用いて特定の出来事の結果を予測する論理を使うことが難しい。これには精神的な可逆性が含まれる。その一例は、精神的カテゴリー間の関係の順序を逆にできることである。例えば、子どもは自分の犬がラブラドールであること、ラブラドールが犬であること、犬が動物であることを認識し、利用可能な情報から結論を導き出すことができるかもしれない。また、これらすべてのプロセスを仮定の状況に適用することもできる。^[52]

形式的操作レベルでの思春期の思考の抽象的性質は、思春期の言語的問題解決能力に明らかである。^[52]思春期の思考の論理的性質は、子供たちが試行錯誤的に問題を解決する可能性が高い場合に見られる。^[52]思春期の若者は科学者のように考え始め、問題を解決するための計画を立て、意見を体系的にテストする。^[52]彼らは仮説的演繹的推論を使用する。つまり、仮説や最善の推測を立て、問題を解決するためにどの道筋に従うのが最善かを体系的に演繹または結論付ける。^[52]この段階で、思春期の若者は愛、論理的証明、価値観を理解することができる。この段階で、若者は将来の可能性を考え始め、自分が何になれるかに魅了される。^[52]

思春期の若者は、社会的な事柄についての考え方によっても認知的に変化しています。変化をもたらすものの一つが自己中心性です。これは、自己意識を高め、若者に自分の独自性と無敵さを通して自分が誰であるかという考えを与えることによって起こります。思春期の自己中心性は、想像上の観客と個人的な寓話という2種類の社会的思考に分けることができます。想像上の観客は、若者が自分や自分の行動を他の人が見ていると信じることから成ります。個人的な寓話は想像上の観客と同じではありませんが、しばしば想像上の観客と混同されます。個人的な寓話は、自分が何らかの点で特別であると信じることから成ります。これらの種類の社会的思考は、具体的な段階で始まりますが、発達の形式的操作段階まで続きます。

ピアジェのテストはよく知られており、具体的な操作をテストするために実践されています。最も一般的なテストは保存のためのテストです。これらの子供たちを対象に実験を行う際に、実験者が考慮しなければならない重要な側面がいくつかあります。

保存性をテストする実験の一例は、水位タスクです。実験者は同じ大きさのグラスを 2 つ用意し、同じ高さまで液体を入れ、両方のグラスに同じ量の水が入っていることを子供が理解していることを確認します。次に、実験者は小さいグラスの 1 つから液体を背の高い薄いグラスに注ぎます。次に、実験者は子供に、背の高いグラスに液体が多いか、少ないか、それとも同じ量の液体が入っているかを尋ねます。子供は答えます。この実験では、実験者が覚えておくべき 3 つの鍵があります。それは、正当化、質問の回数、および言葉の選択です。

• 根拠: 子どもが質問に答えた後、実験者はなぜその答えをしたのかを尋ねなければならない。これは、子どもの答えが実験者が子どもの発達年齢を評価するのに役立つため重要である。^[53]
• 質問回数：実験者がグラスの中の水の量について何回質問するかによって、子どもの答えが左右されると主張する人もいます。例えば、子どもは最初にグラスの中の液体の量について質問され、その後、水を別の大きさのグラスに移して再度質問されます。子どもの中には、最初の答えを疑い、最初の答えを疑わなければ言わなかったようなことを言う子もいます。^[54]
• 言葉の選択: 実験者が使用する言い回しは、子供の答え方に影響を与える可能性があります。液体とガラスの例で、実験者が「どちらのガラスに液体が多いですか?」と尋ねると、大人がどちらかに多く入っているはずだと言っているため、子供は、同じだという自分の考えが間違っていると思うかもしれません。一方、実験者が「これらは同じですか?」と尋ねると、実験者が同じであるとほのめかしているため、子供は「同じです」と答える可能性が高くなります。
• 分類: 子どもたちの経験と語彙が増えるにつれて、子どもたちはスキーマを構築し、さまざまな方法でオブジェクトを整理できるようになります。また、分類の階層を理解し、オブジェクトをさまざまなクラスとサブクラスに分類できるようになります。
• 同一性: 具体的操作的思考の特徴の 1 つは、オブジェクトが何らかの方法で変更されても変化しない性質があることを理解することです。たとえば、オブジェクトの質量は、オブジェクトを再配置しても変化しません。チョークは 2 つに割れても、依然としてチョークです。
• 可逆性: 子供は、変化したものの中には元の状態に戻せるものがあるということを学びます。水は凍らせてから解凍すると再び液体になりますが、卵は元に戻せません。子供は、2 + 3 = 5 や 5 – 3 = 2 などの数学の問題で可逆性を頻繁に使用します。
• 保存：何かの量（質量、重量、体積）は外観の変化によって変化しないことを理解する能力。^[55]
• 分散：シナリオや問題の複数の特徴に同時に焦点を合わせる能力。これはまた、一度に複数のタスクに取り組む能力も表します。^[56]分散は保全を可能にするものです。
• 順序づけ: 長さや重さなどの量的な次元に沿って物を系統的に並べることは、具体的操作段階の子どもによって実証されています。たとえば、異なるサイズの棒を長さ順に論理的に並べることができます。まだ具体的段階にない低学年の子どもは、同様の課題に無計画に取り組みます。

これらの新しい認知能力は、子供の物理的世界に対する理解を深めます。しかし、ピアジェによれば、子供はまだ抽象的な方法で考えることができません。さらに、体系的な科学的方法で考えることもできません。たとえば、12歳未満の子供のほとんどは、振り子が弧を描くのにかかる時間に影響を与える変数を思いつくことができません。この実験を行うために、紐に取り付けることができる重りを与えられたとしても、明確な結論を導き出すことはできないでしょう。^[57]

最終段階は形式的操作段階（思春期前期から中期、11歳から始まり14～15歳頃に終了する）として知られています。^[58]知性は、抽象概念に関連する記号の論理的使用を通じて示されます。この思考形式には、「現実と必ずしも関係のない仮定」が含まれます。^[59]この時点で、人は仮説的推論と演繹的推論を行うことができます。この時期に、人々は抽象的な概念について考える能力を発達させます。

ピアジェは、形式的操作段階では「仮説的演繹的推論」が重要になると述べました。このタイプの思考には、必ずしも現実に根ざしているわけではない仮説的な「もし～だったら」という状況、つまり反事実的思考が含まれます。科学や数学では、この思考がしばしば必要になります。

• 抽象的思考は形式的操作段階で現れます。子供たちは、初期の段階では非常に具体的かつ具体的に考える傾向があり、行動の起こり得る結果や影響について考え始めます。
• メタ認知とは、「思考について考える」能力であり、青年や成人が自分の思考プロセスを推論し、監視することを可能にする。^[60]
• 問題解決能力は、子どもたちが試行錯誤しながら問題を解決するときに発揮されます。論理的かつ系統的に問題を体系的に解決する能力が生まれます。

小学生の子供は主に帰納的推論を使用しますが、思春期になると演繹的推論を使用し始めます。帰納的推論とは、子供が個人的な経験や特定の事実から一般的な結論を導き出すことです。思春期の子供は、抽象的な概念から特定の結論を導き出すために論理を適用することで、演繹的推論の使い方を学びます。この能力は、仮説的に考える能力から生まれます。^[61]

「しかし、研究によれば、すべての文化のすべての人が正式な手術を受けるわけではないし、ほとんどの人は人生のあらゆる面で正式な手術を利用していない」^[62]

ピアジェと彼の同僚は、形式的操作的思考を評価するためにいくつかの実験を行った。^[63]

実験の一つで、ピアジェは、はかりと様々な重りを使って、異なる年齢の子どもたちの認知能力を評価した。課題は、はかりの両端に重りを引っかけてバランスをとるというものだった。この課題をうまくこなすには、子どもたちは形式的操作的思考を使って、重りの中心からの距離と重りの重さの両方がバランスに影響することを理解しなければならない。2つの重りが互いにバランスをとるためには、重い重りをはかりの中心に近づけ、軽い重りを中心から遠ざける必要がある。^[61] 3歳から5歳児はバランスをとるという概念を全く理解できなかったが、7歳児は両端に同じ重りを置いてはかりのバランスをとることができたが、位置の重要性は理解できなかった。10歳児は位置について考えることができたものの、論理を使うことができず、試行錯誤をしていた。最終的に、13歳と14歳、つまり思春期前期から中期にかけて、一部の子供たちは重さと距離の関係をより明確に理解し、仮説をうまく実行できるようになりました。^[64]

ピアジェは、子どもの因果関係の概念を、「原始的な」原因の概念から、より科学的で厳密で機械的な性質の概念へと移行する過程とみなしている。これらの原始的な概念は、明らかに非自然的または非機械的な調子で、超自然的であると特徴付けられる。ピアジェは、乳児は現象主義者であると最も基本的な仮定を置いている。つまり、乳児の知識は、乳児自身の行動から「物事をスキーマに同化すること」から成り、乳児の観点からは「実際には有機体から生じる性質を持っている」ように見える。その結果、ピアジェの発達の最初の段階で非常に一般的であったこれらの「主観的概念」は、より深い経験的真実を発見すると打ち砕かれる。

ピアジェは、夜の散歩で月と星が自分の後をついてくると信じている子供の例を挙げています。友人たちもそうであると知ると、子供は月と星から自分を切り離さなければならなくなり、その結果、月は動かない、または他の主体とは独立して動くという理論が生まれました。

3歳から8歳頃までの第二段階は、このタイプの魔法的、アニミズム的、または「非自然的」な因果関係の概念と機械的、または「自然主義的」な因果関係の概念が混在することを特徴とする。この自然的および非自然的因果関係の説明の結合は、経験自体に由来すると考えられるが、ピアジェは概念の違いの性質を説明しようとはしていない。子供たちとのインタビューで、彼は「雲はなぜ動くのか？」「星はなぜ動くのか？」「川はなぜ流れるのか？」など、特に自然現象に関する質問をした。ピアジェによれば、与えられた答えはすべて、これらの物体が「人間に対する義務を果たす」ために行動をとらなければならないというものである。彼はこれを「道徳的説明」と呼んでいる。^[65]

まず、「スキーム」（1Dの動作指示リストに類似、例えば別々のペンストロークにつながる）と比喩的な「スキーマ」（別名「スキーマタ」、2Dの図面/スケッチまたは仮想3Dモデルに類似）の違いに注目してください。スキーマを参照してください。この違い（翻訳者によって見落とされることが多い）は、ピアジェとインヘルダー、 ^{[66] [67]}およびその他^[68] + ^[69]によって強調されています（付録p.21-22）。

1967年、ピアジェは、RNA分子が彼のまだ抽象的な体系（行動の単位として彼が推進していた）の具体化である可能性を検討したが、確固たる結論には至らなかった。^[70]当時、スウェーデンの生化学者ホルガー・ヒデンなどの研究により、RNA濃度は確かに学習と相関関係にあることが示されていた。^{[71] [72]}

現在まで、一つの例外を除いて、伝統的な直接観察と論理的演繹によってそのようなRNA仮説を調査することは不可能であった。唯一の例外は、そのような超微小部位はほぼ確実に光通信を使用する必要があるということであり、最近の研究では、神経線維は実際に光/赤外線を伝達できることが実証されている（認められた役割に加えて）。^{[73] [74] [75]}しかし、実用的な理由から本質的に観察できないそのような現象を間接的に調査することは、科学哲学、特に科学的リアリズムに合致する。その場合の技術は、間接的な証拠からもっともらしい学際的なケースを構築することであり（実際、子供が概念の発達中に行うように）、その後、観察可能な証拠またはその他の新しい証拠によって反証されるまでそのモデルを保持し、その後、新しい適応を要求する。

その精神で言えば、RNA/赤外線モデルは（ピアジェの高等知能を説明するために）有効であると言えるかもしれない。いずれにせよ、現在の状況^[76]は、ピアジェの課題のより細かい点を含む、いくつかの方向へのさらなるテストとさらなる開発への道を開くものである。

親はピアジェの理論をさまざまな方法で利用して、子どもの成長をサポートできます。^[77]教師もピアジェの理論を利用して生徒を支援できます。たとえば、最近の研究では、同じ学年で同じ年齢の子どもでも、基本的な加算と減算の正確さを測る課題で異なる成績を収めることが示されています。^[78]認知発達の前操作段階と具体的操作段階にある子どもは、算術演算（加算や減算など）を同様の正確さで実行しますが、具体的操作段階にある子どもは、加算問題と減算問題の両方を全体的に高い精度で実行できます。^[79]教師は、生徒やその保護者とシラバスについて話し合うことで、ピアジェの理論を利用して、クラスの各子どもが各科目でどの程度の位置にいるのかを知ることができます。^[80]

認知的成長の段階は人によって異なります。認知的発達や思考は、人生の始まりから終わりまでアクティブなプロセスです。知的発達は、あらゆる年齢や発達段階の人々が認知的均衡を求めることで起こります。この均衡を達成するための最も簡単な方法は、既存のアイデアのレンズを通して新しい経験を理解することです。幼児は新しい物体を身近な物体と同じようにつかむことができることを学び、大人はその日の見出しを既存の世界観の証拠として説明します。^[81]

しかし、標準化されたピアジェ理論と手順をさまざまな社会に適用すると、大きく異なる結果が生まれ、一部の文化では他の文化よりも認知発達が促進されるだけでなく、特定の種類の文化的経験だけでなく正式な学校教育がなければ、具体的な操作レベルなど、特定のレベルで発達が止まる可能性があると推測する人もいます。^{[要出典] [82]}ジュネーブで開発された方法（水位タスク）に従って手順が実行されました。参加者には、同じ量の水が入った、同じ円周と高さの2つのビーカーが提示されました。一方のビーカーの水を、円周が高くて小さいもう一方のビーカーに移しました。特定の年齢の非識字社会の子供と若者は、背が高くて薄いビーカーに水が多く入っていると考える傾向が強かったです。一方、地元の文化に合わせてテスト手順を変更することの影響に関する実験では、異なるパターンの結果が生まれました。修正された手順では、参加者は自分の言語で説明し、水は「より多く」なったが、量は同じであることを示しました。^[83]ピアジェの水位課題はフォルマンによって高齢者にも適用され、その結果は加齢に伴う非線形的なパフォーマンスの低下を示した。^[84]

研究者たちはピアジェの理論をキャッテルとホーンの流動的能力と結晶化能力の理論と結び付けている。^{[85] [86]}ピアジェのオペレーティブ・インテリジェンスは、論理的思考と「関係の推論」（キャッテルが関係の推論を指すために使用した表現）に関係する点で、キャッテル＝ホーンの流動的能力の定式化に対応している。ピアジェの日常学習の扱いは、経験の印象を反映する点で、キャッテル＝ホーンの結晶化能力の定式化に対応している。ピアジェのオペレーティブ性は、流動的能力と結晶化知能の関係と同様に、日常学習に先行し、最終的には日常学習の基礎を提供すると考えられている。 [ ^{12 ]}

ピアジェの理論は、別の心理測定理論、すなわち一般知能のgの心理測定理論とも一致している。ピアジェは、彼の理論から生じる仮説を評価するために、いくつかの課題を考案した。これらの課題は個人差を測定することを意図したものではなく、心理測定知能テストには同等のものはない。心理測定テストとピアジェの課題が開発された研究の伝統は異なるが、2 種類の尺度間の相関は一貫して正であり、一般的に大きさは中程度であることがわかっている。gは、2 種類の課題のパフォーマンスの根底にあると考えられている。ピアジェの課題からなるバッテリーを構築して、標準的な IQ テストと同じくらい優れたgの尺度とすることが可能であることが示されている。^{[87] [88] [89]}

ピアジェの発達に関する説明は、いくつかの理由で異議を唱えられてきた。第一に、ピアジェ自身が指摘したように、発達は必ずしも彼の理論が予測するようなスムーズな形で進むわけではない。デカラージュ、つまり特定領域における認知発達の漸進的形態は、段階モデル​​がせいぜい便利な近似値であることを示唆している。^[8]さらに、研究では、子どもはより高度な段階で表現されるはずの概念や複雑な推論能力を比較的容易に習得できる可能性があることがわかっている (Lourenço & Machado, 1996, p. 145)。^{[90] [91]}より広義には、ピアジェの理論は「領域一般」であり、認知成熟は異なる知識領域 (数学、論理、物理学や言語の理解など) にわたって同時に起こると予測している。^[8]ピアジェは、子どものパフォーマンスの変動性、特に子どもが複数の領域にわたって洗練度に違いを生む可能性があることを考慮していなかった。

1980年代から1990年代にかけて、認知発達論者は「新生来主義」と進化心理学の考え方に影響を受けた。これらの考え方は、ドメイン一般理論を軽視し、ドメイン特異性または心のモジュール性を強調した。^[92]モジュール性は、異なる認知能力が互いに大きく独立しており、したがって「現実世界の経験によって影響を受ける」まったく異なるスケジュールに従って発達する可能性があることを意味する。^[92]この流れで、一部の認知発達論者は、子供はドメイン一般学習者ではなく、ドメイン固有の理論（「コア知識」と呼ばれることもある）を備えており、その理論によってそのドメイン内で学習を開始できると主張した。たとえば、幼い乳児でも、物体の動きや相互作用（たとえば、物体は別の物体を通り抜けることはできない）や人間の行動（たとえば、物体に繰り返し手を伸ばす手には、特定の動きの経路だけでなく、その物体がある）における予測可能な規則性に敏感であるように思われ、それがより精緻な知識を構築するための基礎となる。

ピアジェの理論は、文化が認知発達に与える影響を過小評価していると言われている。ピアジェは、子どもは認知発達のいくつかの段階を経て自分で結論を出すが、子どもの社会文化的環境が認知発達に重要な役割を果たすことを示している。社会的交流は子どもに世界について教え、認知段階を通して発達するのを助けるが、ピアジェはこれを考慮しなかった。^{[93] [94]}

より新しい動的システムアプローチによる最近の研究は、ピアジェが提唱した「中核知識」学派の基本的な前提のいくつかに強い異議を唱えている。動的システムアプローチは、ピアジェが理論を構築していた当時は利用できなかった現代の神経科学研究を思い起こさせる。 ^[95]これは心理学の研究に新たな光を当て、脳画像などの新しい技術が認知発達に対する新しい理解をもたらした。^[95] 重要な発見の1つは、子供が知識を発達させ統合するにつれて、領域固有の知識が構築されるということである。これにより、領域は知識の正確性だけでなく記憶の組織化も改善できる。^[92]しかし、これは、ピアジェや彼のネオナチズムの批評家が想像していたよりも、学習と発達の「スムーズな統合」を示唆している。さらに、レフ・ヴィゴツキーやジェローム・ブルーナーなどの一部の心理学者は、ピアジェとは異なる考え方をしており、言語は認知発達にとってピアジェが示唆したよりも重要であると示唆している。^{[92] [96]}

近年、数人の理論家が、ピアジェの予測や仮説に反する証拠を考慮できる新しい理論やモデルを開発することで、ピアジェの理論に対する懸念に対処しようと試みました。

• ロビー・ケース、アンドレアス・デメトリウ、グレアム・S・ハルフォード、カート・W・フィッシャー、マイケル・ランポート・コモンズ、フアン・パスクアル・レオーネが提唱した認知発達に関する新ピアジェ理論は、ピアジェの理論を認知組織および発達の認知理論および差異理論と統合しようとした。彼らの目的は、発達の認知的要因と認知発達における個人内および個人間の差異をより適切に説明することであった。彼らは、ピアジェの段階に沿った発達は、「生物学的成熟」による作業記憶容量と処理効率の増加によるものだと示唆した。 ^[97]さらに、デメトリウの理論では、「自己監視、自己記録、自己評価、自己制御」という超認知プロセスが重要な役割を果たしているとされ、比較的自律的な思考領域がいくつか機能していることを認識している（デメトリウ、1998年；デメトリウ、モウイ、スパノウディス、2010年；デメトリウ、2003年、153ページ）。^[98]
• ピアジェの理論は形式的操作段階で止まるが、他の研究者は、成人の思考は形式的操作的思考よりも微妙なものであると考えている。この第 5 段階は、ポスト形式的思考または操作と名付けられている。^{[99] [100]}ポスト形式的段階が提案されている。マイケル・コモンズは、階層的複雑性のモデルにおいて、体系的、メタ体系的、パラダイム的、およびクロスパラダイム的の 4 つのポスト形式的段階の証拠を提示した (Commons & Richards, 2003, p. 206–208; Oliver, 2004, p. 31)。^{[101] [102] [103]}しかし、この概念には理論的および経験的検証が欠けているとして、「ポスト形式的思考」を批判する理論家は多い。代わりに「統合的思考」という用語の使用が提案されている。^{[104] [105] [106] [107] [108]}

• フィッシャー、ビッグス、ビッグス、コモンズ、リチャーズによって、前操作期初期段階の前に起こると言われる「文語」段階が提唱されている。^{[109] [110]}
• ジェローム・ブルーナーは、人間が問題解決や現実の理解などの実用的な応用のために知識を積極的に活用するという「実用的な方向性」での認知発達に関する見解を表明した。^[111]
• マイケル・ランポート・コモンズは、水平複雑性と垂直複雑性の2つの次元で階層的複雑性（MHC）モデルを提唱した（Commons & Richards, 2003, p. 205）。^{[102] [112] [113]}
• キエラン・イーガンは理解の5つの段階を提唱している。これらは「身体的」、「神話的」、「ロマンチック」、「哲学的」、「皮肉的」である。これらの段階は「物語」、「二項対立」、「ファンタジー」、「韻律、リズム、メーター」などの認知ツールを通じて発達し、記憶力を高めて長期的な学習能力を養う。^[114]
• ローレンス・コールバーグは道徳的発達の3つの段階、「前慣習的」、「慣習的」、「後慣習的」を開発した。^{[114] [115]}各レベルは2つの指向段階で構成され、合計6つの指向段階がある：（1）「罰-服従」、「道具的相対主義」、「良い子-良い子」、「法と秩序」、「社会契約」、および（6）「普遍的な倫理原則」。^{[114] [115]}
• アンドレアス・デメトリウは、新ピアジェの認知発達理論を提唱している。
• ジェーン・レービンガーの自我発達段階は「段階の進化」によって起こる。^[116]「最初は前社会段階であり、共生段階、衝動段階、自己防衛段階、順応段階、自己認識レベル：順応段階から良心段階への移行、個人主義レベル：良心段階から自律段階への移行、順応段階、統合段階がそれに続く。」^[116]
• ケン・ウィルバーは、ピアジェの理論を彼の学際的な統合理論の分野に取り入れました。人間の意識は階層的な秩序で構造化されており、「ホロン」チェーンまたは「存在の偉大な連鎖」で組織化されており、これは精神的および心理的発達のレベルに基づいています。^[117]
• オリバー・クレスは、ピアジェの発達理論とアブラハム・マズローの自己実現の概念を結び付けたモデルを発表した。^[118]

  

• シェリル・アーモンは「良き人生」の5つの段階を提唱している。それは「利己的快楽主義」、「道具的快楽主義」、「情緒的/利他的相互性」、「個人主義」、「自律性/共同体」である（アンドレオレッティ＆デミック、2003年、284ページ）（アーモン、1984年、40～43ページ）。^{[119] [120]}
• クリストファー・R・ホールパイクは、人類の認知的道徳的理解の進化は太古の昔から原始的な状態から現在に至るまで進化してきたと提唱した。^{[121] [122]}
• ロバート・キーガンはピアジェの発達モデルを成人にまで拡張し、いわゆる構成的発達心理学を説明した。^[123]