先引述皮亚杰关于认知发展的一些基本观点。

皮亚杰认为：发展就是个体在与环境的不断相互作用中其内部心理结构不断变化的过程。所有生物都有适应和建构的倾向。生物有机体的适应机能包括同化和顺应两种过程。同化就是有机体把外界元素整合到一个正在形成或已经形成的结构中，而顺应则是有机体的内部结构受到所同化元素的影响而发生适应性的改变。当有机体面对一个新的刺激情景时，如果主体能够利用已有的图式把刺激整合到自己的认知结构中，这就是同化，而当有机体不能利用原有图式接受和解释当前的刺激情景时，其认知结构由于刺激的影响而发生改变，这就是顺应。所谓图式是指人们适应某一特定情境的内在结构，是皮亚杰用来解释人的认知结构的概念。人最初的图式来源于先天遗传，，其结构与功能比较简单。在应付周围环境的过程中，个体不断建构和完善自己的认知结构，形成了一系列图式。其中运算图式是人最重要的图式，它体现着人的智慧发展水平，所谓运算（operation）是指智力的或内化的操作，指逻辑推理将一种状态转化成另一种状态。儿童的运算图式在不同的年龄阶段会表现出不同的特点。基于此，儿童的认知发展可划分为四个阶段：感知运动阶段（0-2岁）、前运算阶段（2-7岁），具体运算阶段（7-11岁）和形式运算阶段（11岁至成年）。在感知运动阶段，儿童的行为是自然发生的，他们根据当前的行为来理解世界。在具体的活动中，儿童形成了一些低级的行为图式，以此来适应外部环境和进一步探索外界环境。在前运算阶段，儿童能够想象未来，反应过去，其认知活动已经不完全依赖于具体动作，他们能开始运用语言或较为抽象的符号来表达他们经历过的事物，但是还不能很好地掌握概念的一般性和概括性，他们区分现实与幻想时还有困难。在具体运算阶段，儿童的认知能力显著增长，语言和思维的基本技能在学校教育的影响下迅速发展，语言日益社会化，开始有一些抽象思维，能利用他们的经验而不只是受直觉所左右。到了形式运算阶段，儿童的具体运算思维得到进一步扩展，思维不再依赖具体事物，开始思考假设的情景，能对多维度和抽象的性质进行推理。（以上引自张承芬等著的《教育心理学》。

述评：

在皮亚杰的论述中有两组重要的概念：其一是同化与顺应的概念。其二是图式的概念。我们先来弄清什么是图式。图式是体现在认知和实践活动中的结构性存在。渗透到认知活动中的图式表征特定概念、事物或事件的认知结构，它体现在信息加工过程中，并影响着对信息的加工过程。而事件图式（又称为脚本）则体现在行为或者活动组织中，代表着构成一个事件（如去饭店用餐）的一系列典型活动的次序结构。

   图式也可以代表在思维或者解决问题过程中表现出来的一种定势思维、定向性的反应。为什么我们看到一条蛇会惊恐地跳开，（而看到其它的东西不是有这样的反应）是因为我们在头脑中存在这样的一种对蛇（及泛化的草绳等）的反应图式。但是，较之行为主义的理论范式，在皮亚杰的图式中增加了一个中间过程。

在行为主义S→R公式的基础上，皮亚杰提出S→（AT）→R的公式，即一定的刺激（S）被个体同化（A）于认知结构（T）之中，才能作出反应（R）。这个中间过程也就是在条件反射弧中发挥在皮层中枢的那些环节。在这个意义上，我们可以把图式看作是包括动作结构和运算结构在内的从经验到概念的中介。个体所以能对各种刺激作出这样那样的反应，是由于个体具有能够同化这些刺激的某种图式。图式是一个整体性概念。特定图式是在刺激信息与神经网络产生的特定反应之间建立关联的过程。就其表现形式而言，特定图式的存在可能导致在特定类型刺激下直接组织产生外显的行为。图式活动也可能只出现内隐的结果。内隐的结果可能改塑运算机制，信息处理方法等，或者潜移默化的影响态度、观念系统，引起以后的思维和行为方式的改观。

 一般而言，抽象概念所描述的东西往往是只能通过理性分析加以认识，而不是感知觉活动所能直接了解的。但是，图式虽然也是一个高度概括的抽象概念，但它所反映的心理现象却不是脱离于感知觉活动的。任何一种图式要与外在环境交换信息，都必须通过感知觉活动。（用抽象的概括的方式反映人类精神现象，这在研究中是不可避免的。但一个教训是，在我们用抽象概念反映时，一定不能把它理解成一种孤立的东西。图式实际上就是在我们日常的那些非常具体的活动中表现出来的一种结构性存在。）但是，我们又不能在单纯的感知觉背景下理解图式。图式的功能体现在认知活动与行为组织的各个方面。静态地看，图式可以作为知识的单位或者系统化知识的载体，在其中承载着对世界的认知与表征的结果。同时，图式也体现在动态的认知过程中，发挥着过滤、筛选、整理外界刺激，分类、识别和转化信息，使之成为有条理的整体性认识，并组织相应的语言和行为反应等功能。

 图式最初来自先天遗传，在认知和实践的经验性活动中，图式会不断变化、丰富和发展，构成主体内部的一种动态的、可变的认知和活动结构。

尽管所要强调的重点不同，但是皮亚杰的图式概念与巴普洛夫的条件反射弧、思维定势的概念、康德的先验范畴以及产生式系统在语义上是相通的。

巴浦洛夫的条件反射理论强调实验研究。实验研究有利于克服各种唯心主义的错误倾向，避免将研究者的主观臆断带到对研究对象的分析中，将研究建立在科学的基础上。但是，实验设计的客观性要求本身也限制了实验研究的适用范围。出于人文方面的考虑，条件反射的实验对象通常只能选用动物，实验材料只能是一些相对具体的刺激和情境，实验结果也只能是那些显化的易于检测的反应。由于实验条件带来的局限性限制了条件反射研究的视野。这容易让不求甚解的人们产生，诸如条件反射只能发生在动物身的，只能是对铃声这样的明显的信号刺激，只能在反复强化以后才能出现，反射的结果只能简单的生理性或者行为反应等错觉。这样的错觉在相当程度上阻碍或者影响着人们将实验结果运用到对高级精神活动的理解上。甚至将人的高级精神活动与低级的动物活动相提并论也是不能容忍的。但是，由于反射是在神经活动中实现的，而且反射弧是在神经网络中建立起的一种跨区域的网络关联，我们实际上便很难否认条件反射实际上反映着神经网络的一种基本的机制。反射机制不仅能产生实验中我们能够观察到的实验现象，而且也内蕴在高级的精神活动中。只不过高级精神活动的复杂使它不能单独用条件反射机制来解释。试比较一下条件反射弧与产生式或产生式系统的概念。两组概念大致都可以描述为建立或者识别一定的反应条件，在这样的条件下产生反应的过程。

构成或支配着个体已有的认知活动、代表着已有认知水平的结构性图式在参与到新的信息处理任务过程中表现出来。联系着神经网络的功能性活动考察，图式可以理解为在固定在通道中的一种结构性存在，一种实现着特定功能的模块或者心理模型的存在。但是，关于意识相关功能的神经生理基础是怎样的，众多神经元以什么方式构成的结构性存在，这种结构性存在在又是以什么方式参加到或者构成了认知活动是一个今天远远没有得到很好说明的问题。

将图式概念联系上神经网络活动，对于指导教学实践是有其实际意义的。1、经验中形成的结构性存在要有效参与到当下信息处理过程才能产生同化和顺应过程。这需要在一个自动化的或者是有意识调控下的心理过程才能激活经验。教学中要做到这一点，教师设计好新的教学内容，在教学过程中通过引导学生，比如，在学习新课以前，抽出一点时间复习回顾一下以前学过的与本节课学习内容相关的知识和经验，为新知识的学习创设适当的迁移心理经验的情景，通过特定问题情景的设置，为学生的思考和学习设置特定的心向、兴趣点，为知识的迁移运用创造合适的心理环境。这样看来，皮亚杰虽然是以极抽象的方式表达他对认知发展的观点，但这样的认识实际上与教育实践息息相关的。

康德的先验范畴与非条件反射都肯定了某种先天的结构性存在。只不过在条件反射理论那里，先天性因素只限于一些简单的生理性反射活动，而康德的先验概念涵盖时间、空间观念、数学知识以及诸先验范畴，实际上是把人类的精神活动的高级层面与先天性联系起来。康德力图证明，空间和时间这两个直观形式完全为人脑先天地固有，不仅不是从经验中来，而且是经验形成的前提条件。他说“空间并不表象事物自身的任何性质，空间也不表象事物之间的相互关系。那就是说，空间并不表象附属于对象自身的离开一切主观的直观条件还存在的任何规定。”空间是外部事物的感知形式，人们通过空间这种直觉形式，把感觉材料安排整理成为有了空间上的并列等类关系。“时间不是某种由于其自身而存在的东西，时间也不是某种作为客观的规定附属于事物的东西，所以，如果把对于时间直观的一切主观条件除掉，时间就不存在。”时间是一种内感觉的形式，人们通过时间这种知觉形式感知主体自身内部状态。在这种时空观的指导下，康德认为作为空间科学的几何学与作为时间科学的算术知识之所以具有普遍性与必然性，正是根源于人心中空间和时间观念的先天形。

对于康德高度抽象的论述中出现的“时间”、“空间”、“外感觉”、“内感觉”等概念，我们很难具体地指出究竟指的是什么，反映的是一种什么样的心理现象。但是，在现代心理学视野可及的范围内，且不说，个体在不同的环境和心理状态下产生的时间、空间的体验存在很大差别，（在焦急的等待中，我们会感觉时间过的很慢、空间距离很远）。不同个体（尤其是不同地域文化背景下的个体）的基本时间、空间观念也是存在很大差异的。在《心理学与生活》一书中记录了一个有趣的心理现象，原来生活在热带森林中的人来到大草原，在远眺几英里以外的牛群时会误把野牛看作是一种昆虫。而出现这种判断错误的根本原因是他在热带森林中形成的先在的知觉经验不能成功地立刻解释到达他眼中的信息——从远处物体反射来的光线。另一方面，如果数学知识是先天的，那么我们似乎无需经过学习就可以掌握它。但实际上对于任何个体而言，如果没有后天的努力，我们不可能掌握哪怕是最简单的数学知识。数学知识其实也不具有康德所说的“普遍性”与“必然性”。这一点已为数学发展本身所证明。例如，在非欧几何出现以后，在康德及其以前的时代确定的不可更移的欧氏几何公里和定理未必就一定是真的（过直线外一点，可能有一条直线与已知直线平行，也可能不存在平行线或者存在无数条直线与已知直线平行）。在代数学领域，群论等的出现，也使算术的运算规则只是可能的运算形式中的一个特例。

康德把范畴也作为知性纯思维的先天形式，是人心固有的、凝固不变的认识能力。在康德的分析中，范畴是各种判断得以成立的基础。他从形式逻辑关于判断的分类中引出十二个范畴。对应于全称判断、特称判断、单称判断的范畴分别为统一性、多样性和总体性。对应于肯定判断、否定判断、不定判断的范畴分别为实在性、否定性、限制性。对应于定言判断、假言判断、选言判断的范畴分别为依附性与存在性（个性与偶性）、因果性与依附性（原因与结果）、交互性（主动与被动之间的交互作用。对应于或然判断、实然判断、必然判断的范畴分别为可能性与不可能性、存在性与不存在性、必然性与偶然性。从心理发展的角度上，如果将判断能力的出现归之于先天，显然也是不合理的。教学经验告诉我们，学生的抽象思维能力大致要在进入初中以后才能得到飞速的发展。当然，在这之前，个体思维中也存在着判断，但这样的判断往往是在具体的生活环境中的，每一个具体的判断都是结合着经验在具体情境中的一种直觉判断，判断的过程与结果未必符合形式逻辑。如果给予个体的初始信息是以语言等形式表述的，儿童便很难从这些初始信息出发通过一个判断推理的过程获得正确的结论。当一个儿童使用了“幼儿园的所有小朋友都如何如何”的语句时，家长们知道，这里的“所有”一词的使用与其说是表示一个全称判断，倒不如说只是孩子用来强调的一种语气的表达。在这个问题上，皮亚杰关于认知发展的四个阶段更为接近经验事实。

康德的先验性实际将问题置于一个两难的问题境况下：如果没有一个先于经验的结构性存在的（时间、空间观念、先验范畴）的支持，判断将很难进行。（设想：如果没有东西南北的方位概念，我们怎么知道自己身处何方？）但是，如果没有了判断等经验性活动，时间、空间观念以及诸先验范畴也能以什么样的状态存在呢？正所谓“皮之不存，毛将焉附”。尽管，从语义上看，先验的是先于经验的经验，但在实际的分析中，先天性因素与后天性因素的作用正如同先有鸡还是先有蛋，恐怕没有几个圣人能讲得清楚。

但是，康德的先验也并非没有意义的无稽之谈。由于康德所概括出的先验性实际上是在不同个体的意识活动中具有高度一致性的东西，并不因个体，甚至于不因文化的不同而差异，而表现出类的共性。知识之超越于个性与独特性的形态被波普尔称为“客观知识”。包括康德的十二种判断形式在内的逻辑知识也是客观知识的一种。只不过这种知识应该是在思维训练中逐步习得的。形式逻辑的学习是伴随着其它知识的学习完成的。

尽管我们可以不同意康德关于先验性的论断，但是康德论述中的关键点没有人能够抹煞：他的先验性为我们从源头上提供了一个全面地理解人类精神活动的理论框架。包括图式概念，最初的源头也应归于康德，在这一点上，后世的学者往往只能对康德理论体系的某个侧面提出修修补补的意见，却难以从根本上超越或者无视康德。

知识的客观性及其对个体性以及学习过程的超越是教学过程不能不引起重视的问题。在原理或者知识点为学生理解和记忆之后，通常，我们需要设计一个教学环节引导学生用学过的原理分析生产、生活中的现象，用基本的原理解答不同类型的练习题，在应用中拓展学生对原理的理解。

皮亚杰关于同化、顺应过程的描述让人记起中国古代思想家孔子的一段话：:"君子慎其处。故日与善人居，如入芝兰之室，久而不闻其香，即与之化矣；与不善人居，如入鲍鱼之肆，久而不闻其臭，《孔子家语·六本》当然，作为中国古代又一位述而不作的思想，孔子这段论述的中心目的并不是要阐明一套理论。《孔子家语》中记录的这段表述主要是孔子为了给曾子说明他的一个推断：“我死之后，子夏会比以前更有进步，而子贡会比以前有所退步“而阐发出来的。由于子夏与子贡结交不同类型的朋友，以此见出两人前途的差异。

孔子的论述与皮亚杰的论述都设计个体与环境之间的关系，而且两人都把考察的重点放在环境对个体的影响上，而不是个体对客观环境的影响上。（在皮亚杰的论述中，个体与环境互动的结果体现在个体方面，而不是在环境方面。当然，人的认知和行为实践结果不仅会体现在个体这一方面，而且可以体现在环境中，表现出个体、人的活动对于环境的塑造。）虽然，在皮亚杰的论述中，往往用更为泛化的“有机体”，或者用没有给出具体描述的“图式”表示同化和顺应过程的主体对象。但从“意识是人脑的机能”的角度看，图式实际上就是人脑在认知过程中表现出的一种结构性存在。同化与顺应表达的是意识活动的经验结构与当下的信息处理之间的关系。同化和顺应的主体就是实现着特定反应的反射弧或者产生式系统的存在。

皮亚杰讲的同化大致即将外界元素整合到一个正在形成或已经形成的结构的过程。在这个过程中，个体将零散的信息材料纳入到经验结构中理解，建立起意义关联，并形成长时记忆保存信息。而顺应则涉及到信息处理机制的形成与演变，涉及到能力的发展过程。同化强调的是对信息的接受和处理，而顺应则强调的是在信息处理过程中，信息处理机制、技能或能力的形成和发展过程。联系我们在《演化的意识胚——探析脑的意识功能》中的分析框架，同化与顺应构成内化过程的两种基本情形。同化过程中主要包括在即时性反应，吸纳新的信息材料，为其建立有意义的关联的过程。网络活动主要是一种即时性反应，即时性反应的结果可以贮存进长时记忆。而顺应过程则进一步诱导了可塑性反应，造成了网络活动机制的变化，形成了新的反射弧或产生式。

用同化和顺应作为一对矛盾的概念，在神经网络的内在结构与外部环境之间的矛盾过程中分析认知的发展，这不能不说是抓住了问题的关键。但是，在同化与顺应过程的理解上还必须弄清一些基本的事实：同化与顺应过程仅仅是在神经网络的既有结构与刺激信息之间发生的吗？如果因为认知过程主要发生在神经网络中，而将皮亚杰所说的有机体改为神经网络，将上述同化和顺应的过程描述为神经网络适应外部刺激的过程。这可以吗？答案是“不可以”。作为一种心理现象，感觉器官的适应性早已为人们所熟知。“入芝兰之室，久而不闻其香。入鲍鱼之肆，久而不闻其臭。”视觉也如此。在明亮的环境下，视觉产生的适应性导致在突然进入一个黑暗环境后，眼睛会有一段时间的不适应。听觉也如此。在隆隆的机器旁久了，我们很少能觉察到机器的噪音。但问题是：在感知觉活动中体现出来的适应性，实际上只是一个被动的以习惯化方式出现的适应过程。习惯化尽管可以在有限范围内有利于个体适应环境。但是视听觉、嗅觉等感觉器官产生的适应性并不与认知的发展存在着直接的关联。“习焉而不察焉”。这种适应性久了，反倒可能会阻碍认知的发展。与之相对照，我们更应该强调好奇心、求知欲对于推动认识发展的重要作用。

适应性过程可以发生在感知觉水平上，但同化和顺应过程不仅发生在感知觉水平上，而往往涉及到神经网络深层次的活动。在对学习过程的理解上，在教育实践中，这一点应该给予重视。

“丹之所藏者赤，漆之所藏者黑。是以君子必慎其所处者焉”在孔子的论述中，感觉器官的适应性被推而广之，用于解释社会人群对特定个体的道德意识、行为习惯等潜移默化的影响上。也就是说：支配人的道德意识、行为习惯等的神经网络活动与实现着感知觉功能的神经网络活动类似，也有其适应性的一方面。这种适应性造成一定范围内人群的同化倾向。

皮亚杰的讨论中提及的，“当已有的认知结构不能成功地解释新的信息材料时，会产生顺应”，这只是导致神经网络发生顺应过程（可塑性变化）的一种情形。在有些学者的分类中，这种情形被归在推动认知发展的内部动因上。在启发式教学中，我们强调引导课堂教学的问题设置必须紧密接合课题内容和学生的生活经验。如果离题万里，容易导致学生思维的过度发散，影响教学目标的达成。有些学者所倡导的要培养学生对于知识本身的兴趣，而不能简单地通过外在的奖惩措施引导学生的学习也根源于此。但是，在理论分析中也必须看到，推动了认知发展的，除了皮亚杰所提到的这种直接的内在的动因外，还包括一些外部的动因。包括生理、心理上的各种需要等外部动因也可以有效地推动认知的主动发展，而需要的满足也可以作为一种强化因素推动初步形成的结构图式（反射弧）的稳定化。在这个意义上，我们说，需要及满足需要的过程构成推动认知发展的一种中介性动因。

皮亚杰的认知发展观的第二个显著的特点是他对年龄与心理发展水平之间的描述。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四个阶段，这应该符合认识发展从简单到复杂，从具体到抽象的认知规律。此点，留给以后点评。