最近，我看一位國外的網友，天生殘疾沒有右臂。不過他是一個(ge) 樂(le) 高迷，不光用樂(le) 高積木搭建了各種飛機汽車樓房，在高中畢業(ye) 的時候還用樂(le) 高給自己造了一個(ge) 假肢。非常神奇。

David Aguilar和他的樂(le) 高假肢

Instagram: @handsolo99Youtube:Hand SoloFacebook: Hand Solowww.mrhandsolo.com“我們(men) 經常說：要培養(yang) 孩子的創新能力和解決(jue) 問題的能力。用樂(le) 高積木搭假肢這件事情本身並不困難，但讓我比較感興(xing) 趣的是：在這個(ge) 行為(wei) 的背後，展現了這位外國網友能夠結合實際問題和需求，設計出符合自身需要的產(chan) 品，擁有這樣的設計思維，他以後在麵對任何挑戰時，都能夠有一套完整的應對思路。

那麽(me) ，我們(men) 作為(wei) 教師和家長，又應該如何引導我們(men) 的學生形成這樣的思維能力呢？

今天我想討論一下這個(ge) 話題。

我會(hui) 首先從(cong) 心理學的角度出發，介紹一下孩子的認知過程，給各位家長和老師一些關(guan) 於(yu) 教育的建議。然後，我也來模擬一下這位外國網友，做一個(ge) 樂(le) 高的假肢，帶著大家體(ti) 會(hui) 一下這個(ge) 過程中的快樂(le) 。

01 認知發展理論

圖式→同化→順應→平衡與(yu) 不平衡

02 認知發展理論教育實踐

03 動手做一個(ge) 假肢

認知發展理論

學過教育心理學的老師們(men) ，對認知發展理論這幾個(ge) 字一定不陌生。它的提出者就是瑞士心理學家讓·皮亞(ya) 傑（Jean Piaget)。他是20世紀最權威的發展心理學家，與(yu) 佛洛依德並稱為(wei) 心理學史上的巨人。他把生物學、邏輯學、數學融入到心理學中，並且通過實驗與(yu) 觀察的方法把心理學變成了一門實證科學，所以也被稱為(wei) 二十世紀最偉(wei) 大的學者之一。

讓.皮亞(ya) 傑（Jean Piaget)

在皮亞(ya) 傑之前，對於(yu) 認知的發展理論有成熟論和外鑠論等。

成熟論認為(wei) : 人的認知受到生理發育的限製，在發育成熟之前學習(xi) 是無效的。這種觀點雖然也認可學習(xi) 的意義(yi) ，但是更看重身體(ti) 發育的過程。

而外鑠論認為(wei) ：人的所有行為(wei) 都是後天學習(xi) 獲得的。代表人物約翰.華生說能將任意一打健全的嬰兒(er) 用適當的行為(wei) 技術創造成想要的任何類型的人。這種觀點將學生看作一個(ge) 空桶，我倒進去什麽(me) ，就能獲得什麽(me) 。

皮亞(ya) 傑的理論與(yu) 以上兩(liang) 者又有不同。他認為(wei) 認知過程是個(ge) 體(ti) 與(yu) 外界交互的過程中形成的，每一個(ge) 孩子都是天生的科學家和哲學家，他用一種非常神奇的方式與(yu) 外界建立聯係，並且逐步拓展自己的認知。孩子就像一顆小樹苗，他會(hui) 按照自己的方式吸收外界的營養(yang) 。

現在我們(men) 來講一講皮亞(ya) 傑的理論，它可能會(hui) 有一些拗口，因為(wei) 有一些術語。但是如果你能理解他的理論，一定會(hui) 驚呼原來是這麽(me) 回事！

1圖式

皮亞(ya) 傑認為(wei) 圖式是認知的核心概念。

比如剛剛開始認識生物的小朋友，看到一個(ge) 長著六條腿的小蟲子，個(ge) 子不大，總是貼著地麵爬行，就形成了昆蟲的概念，這就是圖式。

然後，他又發現一個(ge) 長著翅膀，能夠雙腿行走，也能夠飛行的小動物，於(yu) 是形成了鳥的概念，這又是新的圖式。

我們(men) 的認知就是一個(ge) 不斷完善和建立圖式的過程。

用樂(le) 高教育SPIKE Prime科創套裝模擬拚搭的昆蟲圖式

2

同化同化是對圖式進行鞏固和具體(ti) 化的過程。

比如，小朋友在建立了昆蟲的圖示之後，他知道：長著六條腿的動物，它個(ge) 子不大，總是貼著地麵爬行的蟲子是昆蟲。

然後他看到一隻跳跳蟲，它也是長著腿，個(ge) 子不大，但它爬行的時候是一跳一跳的。於(yu) 是小孩子說：這是昆蟲。

在得到認可後，小孩子就會(hui) 非常開心，這個(ge) 過程就是同化。我們(men) 在認識世界的過程中，總是希望把外界的新事物納入到我們(men) 已經有的圖式之中。

如果成功了，原有的圖式就進行了鞏固和完善，認知獲得了量的提升，這個(ge) 過程就是同化。

中國有句成語叫做熟能生巧，與(yu) 同化的意思非常類似。

跳著行走的跳跳蟲模型

3順應如果個(ge) 體(ti) 遇到了無法同化的外界刺激，這時候就要對原有的圖式進行修改或者重建，從(cong) 而建立新的圖式，這個(ge) 過程叫做順應。

比如剛才的小朋友，建立了跳跳蟲的圖式之後，他發現並不是所有的跳跳蟲模型都能成功越過障礙，但如果我們(men) 對跳跳蟲模型的四肢進行整改，使它能夠跨越障礙物。

此時他就知道了：原本的跳跳蟲模型之所以不能跨越障礙是因為(wei) 四肢力量不夠，我們(men) 可以通過加強他的四肢結構，使它完成障礙考驗。

無法跨越障礙的跳跳蟲

通過改造四肢，成功越過障礙物的昆蟲

4平衡與(yu) 不平衡剛才我們(men) 說的這個(ge) 小朋友，最初建立了昆蟲的圖式之後，發現了跳跳蟲，同化了昆蟲的概念，這個(ge) 過程就叫做平衡——用已有的圖式去同化外界的刺激，內(nei) 心獲得了平靜。

而他發現不是所有的跳跳蟲都能跨越障礙的時候，他的認知就出現了不平衡。

此時他必須做出順應，修改原來圖式或者建立新圖式來順應新的刺激。當調整後的跳跳蟲圖式建立好了之後，他就又平衡了。

這樣從(cong) 一個(ge) 較低水平的平衡到不平衡，再到平衡的過程，就是認知發展的過程。

通過外界刺激進行同化和順應，在平衡-不平衡-平衡的變化過程中，讓圖式越來越豐(feng) 富和完善，這就是認知的過程。其實，這可以解釋我們(men) 在學習(xi) 和生活中的許多問題。

利用皮亞(ya) 傑的理論可以解釋許多生活中的現象，例如爸爸媽媽帶著孩子在街上走，孩子經常會(hui) 指著周圍的東(dong) 西說：汽車、飛機、樓房、自行車…… 實際上孩子正在期待父母給予他肯定的答複，這樣他就能同化這個(ge) 概念，以獲得內(nei) 心的平衡。

如果孩子對著摩托車喊自行車，父母就會(hui) 糾正他，孩子因此失衡，內(nei) 心產(chan) 生一些疑惑和混亂(luan) 。但是很快，孩子迅速進行順應並建立新的圖式——摩托車。當孩子再次見到摩托車的時候，就會(hui) 喊出摩托車，並獲得家長的肯定。這時他對自行車和摩托車的圖式就有了更清晰的認識，獲得了更高層次的平衡。

認知的過程其實是相伴每個(ge) 人終身的，即使是成人，當我們(men) 缺少相應圖式的時候，也會(hui) 產(chan) 生失衡和混亂(luan) 。

例如一個(ge) 大學教授，一直在象牙塔中，認為(wei) 人都是善良和公正的。結果接到了一個(ge) 騙子的電話，被騙子騙了不少錢。事後他會(hui) 感到困惑：為(wei) 什麽(me) 我會(hui) 遇到騙子呢？此時心理上就出現了不平衡。但是經過挫折，人們(men) 都會(hui) 成長，他會(hui) 進行順應，總結騙子的特征，建立新的圖式。當他再次接到騙子的電話時，教授選擇了報警，當警察抓住了騙子，並把這個(ge) 消息告訴教授時，教授就完成了同化，獲得了更高水平的平衡。吃一塹長一智，說的就是這個(ge) 道理。

孔子說：四十不惑。

人活到四十歲 ，大部分該經曆的事情都經曆過了，建立的圖式足夠多，於(yu) 是遇到問題時就能夠同化，獲得平衡，不再疑惑了。東(dong) 西方的教育家，其實都有類似的觀點。

作為(wei) 家長和老師，我們(men) 很容易認為(wei) 孩子就像一個(ge) 空桶，倒進去什麽(me) 星空体育官网入口网站，孩子就能學會(hui) 什麽(me) 星空体育官网入口网站。但是沒想到孩子就像漏勺一樣怎麽(me) 也學不會(hui) ，於(yu) 是就崩潰了。如果我們(men) 展開反思，這個(ge) 問題可能在於(yu) ：人的認知過程並非被動接收，而是外界環境與(yu) 個(ge) 體(ti) 相互作用的結果。

比如我們(men) 向孩子講述貓的特點，講得天花亂(luan) 墜，而孩子的心中根本沒有貓的圖式，隻有狗的圖式，他在學習(xi) 的過程中就會(hui) 同化失敗，發現我們(men) 講述的東(dong) 西沒法與(yu) 自己已經掌握的圖式匹配，於(yu) 是出現了不平衡，這就是疑惑或者思維的混亂(luan) 。然而緊跟著，他就會(hui) 順應這個(ge) 過程，建立貓的圖式，如果孩子能把這種不平衡變為(wei) 平衡，這就是認知的提升。

通常，讓孩子親(qin) 眼見、親(qin) 手摸到，是順應最好的方式。

由於(yu) 個(ge) 體(ti) 的差異，認知提升的過程有快有慢，但是所有人都必須經曆這個(ge) 過程。所謂更好的學習(xi) 方法，往往就是更快地建立和完善新圖式的方法，比如鞏固練習(xi) 就是通過同化完善已有圖式的過程，對錯誤進行反思就是區分新舊圖式的過程。

如果在這個(ge) 階段對學生發脾氣，學生就會(hui) 把疑惑隱藏起來，建立新圖式的過程就失敗了，孩子的認知就沒有辦法進步。

所以作為(wei) 家長和教師，要充分理解學生的星空体育官网入口网站是建構出來的，而不是獲得的。不要期待著學生們(men) 一教就會(hui) ，沒有任何不解和混亂(luan) ，因為(wei) 這是不符合邏輯的。

皮亞(ya) 傑說：教育的過程就是讓學生從(cong) 平衡變成不平衡，再從(cong) 不平衡變成平衡的過程。教師和家長都要充分理解這個(ge) 過程的正常性和重要性，因為(wei) 我們(men) 每個(ge) 人都是這樣成長起來的。

認知發展理論的教育實踐

皮亞(ya) 傑的認知發展理論影響了許多人，其中就包含一位生於(yu) 南非的美國數學家、教育家和計算機學家——西蒙·派珀特（Seymour Papert）。1958到1963年，派珀特來到日內(nei) 瓦大學，跟隨皮亞(ya) 傑從(cong) 事研究工作。

他突然發現：自己小時候特別喜歡齒輪，通過對汽車齒輪的熱愛，從(cong) 一次次的疑惑到一次次的豁然開朗，派珀特學習(xi) 了很多數學、物理星空体育官网入口网站，甚至比小學學到的還要多。他的經曆正是皮亞(ya) 傑所提出的建構主義(yi) 可以解釋的。而皮亞(ya) 傑也說：沒有人比派珀特更懂我。

西蒙.派珀特（Seymour Papert）

1963年，派珀特來到麻省理工學院工作，後來成為(wei) 麻省理工學院媒體(ti) 實驗室的建立者之一。他決(jue) 心把皮亞(ya) 傑的理論和自己的體(ti) 會(hui) 付諸實踐。不過，不同的孩子的興(xing) 趣點並不一樣——不是所有孩子都喜歡齒輪的。

於(yu) 是派珀特想：能否設計一種可視化的遊戲，將世界最強大的工具——計算機展現給孩子呢？於(yu) 是他就設計了一種專(zhuan) 門給孩子的語言：logo語言，還有個(ge) 中文名字，叫做小海龜畫圖。

LOGO語言畫出的簡單圖像

隨後，善於(yu) 實幹的派珀特教授突發奇想，竟然做了一個(ge) 實體(ti) 版的小海龜畫圖。孩子們(men) 可以通過控製器，控製小海龜，畫出logo語言的圖形。

派珀特認為(wei) ，電腦的偉(wei) 大之處在於(yu) ，它可以將靜態思考、人格塑造、實體(ti) 感知、邏輯分析、數學計算和抽象思維等多種元素融入同一綜合體(ti) 驗當中。

教育工作者們(men) 應該致力於(yu) 引發孩子們(men) 對電腦的興(xing) 趣。這一獨具新意的觀點，成功引起了樂(le) 高集團的興(xing) 趣，並促使了與(yu) 派珀特進行合作的想法。

派珀特的核心教育理念是: 孩子要在動手中學習(xi) ，在他看來，好的教育不是如何讓老師教得更好，而是如何提供充分的空間和機會(hui) 讓學習(xi) 者去構建自己的星空体育官网入口网站體(ti) 係。而可以觸摸的實體(ti) ，能夠幫助孩子們(men) 的思維具象化。在學習(xi) 過程中，通過發現和解決(jue) 問題，進行調試和改進，是對思考本身進行思考的過程，有利於(yu) 孩子創新圖式的建立。樂(le) 高教育就是派珀特這種思想的踐行者。

樂(le) 高教育SPIKE Prime科創套裝組裝的模型

動手做一個(ge) 假肢

我們(men) 在視頻開頭提到的給自己做假肢的外國青年名字叫大衛.阿吉拉爾（David Aguilar），他來自一個(ge) 地圖上的小國，微信裏的大國——安道爾。他所使用的正是這樣一套可編程的樂(le) 高積木。

在哥們(men) 的幫助下，我成功拿到了這套樂(le) 高教育SPIKE Prime科創套裝。

讓我們(men) 一起來模擬一下David的製作過程吧！

1. 我們(men) 知道最終的目標：製作一個(ge) 可以夾東(dong) 西的假肢。但是我們(men) 並不清楚怎麽(me) 做，因為(wei) 我們(men) 的腦子中沒有這個(ge) 圖式。

此時我們(men) 可以參考類似的裝置，比如，在樂(le) 高教育的軟件包中有一個(ge) 超級清理器，其實就是可以夾東(dong) 西的裝置，我們(men) 可以按照說明把它安裝出來。

2. 經過了一翻理解和動手製作，改錯，終於(yu) 我們(men) 成功了。這就是一次同化過程，我們(men) 變得更加熟練了，內(nei) 心也獲得了平衡的喜悅。

雖然我們(men) 做好了超級清理器，但是它的夾子不太好用，會(hui) 把比較小的東(dong) 西漏掉，我們(men) 該如何改進呢？

這需要我們(men) 重新思考，拆解，設計，搭建。這就是一次失衡和順應的過程。

終於(yu) 經過思考，我們(men) 想到可以用一個(ge) 圓盤來代替夾子，也把結構做了一些優(you) 化，這樣夾東(dong) 西更方便了，這就是一次順應的過程。

3. 不過貌似還有問題。作為(wei) 一個(ge) 假肢，不應該用手去握住，也不應該用手去按按鈕，因為(wei) 殘疾人可能沒有手。

我們(men) 又該如何改進呢？我們(men) 也許會(hui) 想到使用一個(ge) 結構將它固定在手臂上，將按壓的按鈕不要放在前麵而要放在側(ce) 麵，這樣我們(men) 就又一次完成了從(cong) 失衡到平衡的過程，認知繼續獲得了發展。

4. 經過不停的失敗和重新設計，我麽(me) 們(men) 終於(yu) 解決(jue) 了以上的問題，成功找到了假肢的製作方法。通過程序，我們(men) 可以讓它動起來。看起來還不錯。

5. 但是，這個(ge) 假肢也並不完美，可能還有這樣那樣的問題，還可以繼續提升。

就好像那個(ge) 安道爾的青年，從(cong) 小學開始給自己製作假肢，做得越來越完美。最終他自己製作的假肢已經可以讓他完成像俯臥撐這樣的動作了。他所完成的並不僅(jin) 僅(jin) 是一個(ge) 假肢，而是認知的發展過程。

David Aguilar和他的樂(le) 高假肢

Instagram: @handsolo99Youtube:Hand SoloFacebook: Hand Solowww.mrhandsolo.com這個(ge) 過程我們(men) 建立了新的圖式，從(cong) 平衡到失衡，再到更高級別的平衡，就是皮亞(ya) 傑所謂認知發展的過程。

皮亞(ya) 傑認為(wei) ：所有的兒(er) 童都需要遊戲，遊戲是他們(men) 同化圖式的過程。

樂(le) 高教育作為(wei) 有趣的動手實踐式STEAM學習(xi) 體(ti) 驗的提供者，將樂(le) 高積木係統、紙質和數字的課程材料與(yu) 其獨特的教學理念結合起來，孩子們(men) 在設計、組裝、拆解、調試的過程中，一次次獲得同化。

孩子們(men) 為(wei) 了解決(jue) 新問題，還會(hui) 進行順應，建立新的圖式，從(cong) 平衡到失衡再到更高水平的平衡，正是皮亞(ya) 傑所闡述的認知發展過程。

而在這個(ge) 過程中，使用具體(ti) 的積木拚搭，讓思維具象化，在操作中學習(xi) ，這又是派珀特的教育理念。

學習(xi) 也好，玩樂(le) 也好，

我們(men) 在所有的學習(xi) 和生活過程中，

認知的發展規律都是如此。

了解這個(ge) 過程，

有助於(yu) 家長、教師和學生

更加理性的看待教育和學習(xi) 過程，

不要以為(wei) 複習(xi) 與(yu) 鞏固是浪費時間，

也不要為(wei) 新圖式建立中的失衡而煩惱。

孔子曰：溫故而知新，可以為(wei) 師矣。講述的也許也是這個(ge) 道理。

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