一、在鐘擺實(shí)驗(yàn)開始后,實(shí)驗(yàn)者首先向被試兒童呈現(xiàn)一個(gè)類似鐘擺的裝置。這個(gè)裝置由不同長(zhǎng)度的繩子構(gòu)成,繩子的一端被固定在橫梁上,繩子的末端被拴上不同重量的物體。然后,實(shí)驗(yàn)者開始向兒童演示,如何使鐘擺進(jìn)行擺動(dòng),也就是把拴著重物的繩子拉緊并提升到一定高度,然后再放下,這樣繩子就會(huì)像鐘擺一樣,擺來擺去。最后,實(shí)驗(yàn)者告訴兒童他們參加這次實(shí)驗(yàn)的具體任務(wù):兒童需要通過檢驗(yàn)與鐘擺擺動(dòng)有關(guān)的四個(gè)因素(重物的重量、繩子被拉起的高度、推動(dòng)繩子擺動(dòng)的力量、繩子的長(zhǎng)度),進(jìn)而來確定哪一種因素決定鐘擺的擺動(dòng)速度。其中,與鐘擺有關(guān)的四個(gè)因素中又有不同級(jí)別的劃分,例如繩子的長(zhǎng)度有三個(gè)級(jí)別,重物的重量有四個(gè)級(jí)別等。

二、實(shí)驗(yàn)者給了兒童充分的時(shí)間去檢驗(yàn)和考慮上述問題。想要解決這個(gè)問題必須經(jīng)過兩個(gè)正確的步驟:

第一步,先提出假設(shè)。

第二步,對(duì)所提出的假設(shè)進(jìn)行具體且系統(tǒng)的驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在第一個(gè)步驟上,具體運(yùn)算階段與形式運(yùn)算階段的兒童的反應(yīng)沒有什么大的區(qū)別,都能根據(jù)問題的要求給出自己的假設(shè)。

但是在第二個(gè)步驟上,具體運(yùn)算階段與形式運(yùn)算階段的兒童出現(xiàn)了很大的區(qū)別。在第二個(gè)步驟上,也就是檢驗(yàn)假設(shè)的過程中,兒童需要注意,每當(dāng)改變一個(gè)特定因素時(shí),必須保證其他因素不變。例如改變繩子的長(zhǎng)度時(shí),必須保證重物的重量、繩子被拉起的高度以及推動(dòng)繩子擺動(dòng)的力量不變。而且,兒童還需要注意每個(gè)因素的等級(jí),比如:繩子的長(zhǎng)和短;重物的輕和重;繩子被拉起的高度;推動(dòng)繩子擺動(dòng)的力量,即推力的大和小。

在第二個(gè)步驟中,具體運(yùn)算階段兒童最容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是,不能在檢驗(yàn)?zāi)骋粋€(gè)因素的同時(shí),保證其他因素不變。例如,當(dāng)這個(gè)階段的兒童遇到繩子短、重物重、鐘擺擺動(dòng)速度快的時(shí)候,就會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為鐘擺擺動(dòng)的速度是由繩子的長(zhǎng)度和所拴重物的重量共同決定的。

二、皮亞杰通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為,只有當(dāng)兒童到了形式運(yùn)算階段時(shí),才能像科學(xué)家一樣進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn),最終獲得關(guān)于所提問題唯一可能且具有嚴(yán)格邏輯的答案。此外,這個(gè)實(shí)驗(yàn)問題的正確答案是,繩子的長(zhǎng)度決定鐘擺的速度,繩子越短,鐘擺擺動(dòng)的速度就會(huì)越快。

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