6、7-10、11岁这个时期是上小学的阶段，这个阶段又称为学龄儿童期或儿童期。11、12-14、15岁这个时期是上初中的阶段，这个阶段又称为青少年期。
人的认知能力和心理的发展与生理的发展有着密切的联系。首先让我们了解一下小学生和初中生生理发展的情况。
学龄儿童期
从出生到成熟，人的身高和体重的发展会出现两个高峰期，一次是在出生后的第一、二年，另一次为青春期。小学阶段正好在这两个高峰期之间，儿童身高年增长4-5厘米，体重年增长1.5-2.5公斤，是相对平稳的过渡期。
在生理发展中，神经系统的发展与心理的发展有着最为密切的联系。新生儿的脑重为成人脑重的25%左右，6、7岁时达到成人脑重的90%，12岁时达到成人的平均脑重量。在儿童期，大脑体积增大最为明显的皮层部分是额叶。生理心理学的研究表明，额叶与人类的记忆、抑制、思维等高级心理过程有着密切的联系。小学儿童所有皮层传导通路的神经纤维，在6岁末时几乎都以髓鞘化，这时的神经传导具有良好的准确性。在小学阶段，神经纤维还从不同的方向越来越多的深入到皮层各层，在长度上也有较大的增长。除了神经纤维的发展，小学儿童脑皮层神经细胞的体积也在增大，突触的数量日益增多，它们的发展共同决定了小学儿童大脑机能的完善。
青少年期
青春期生理发育有三大变化：
一是身体外形改变了。身高体重增加，第二性征出现，这对青少年的心理发展作用很大，他们认识到“自己已经长大了”，产生了成人感。
二是内脏机能健全了。心肺功能增强，脑和神经的发育趋于成熟，脑功能趋于协调，但依旧没有发育到成人的水平。在青春期腺体大量分泌激素促进全身组织迅速发育，但也加强了脑和神经系统的兴奋性，因而使中学生的情绪容易激动。
三是性成熟。这是人体内部发育最晚的部分，它的发育成熟，标志着人体全部器官接近成熟。性成熟也使男生、女生意识到两性之间的差异，带来全新的社会化的问题。
然后我们分两部分来探讨一下儿童和青少年认知能力的发展，一部份是皮亚杰理论，另一部分是国内的一些理论与研究。
皮亚杰理论
当代发展心理学最有影响的理论是皮亚杰的心理发展观。皮亚杰把儿童心理和思维发展基本上分为四个阶段：感知运动阶段（0-2岁）、前运算思维阶段（2-7岁），具体运算思维阶段（7-12岁）和形式运算思维阶段（12-15岁）。
学龄儿童期
一般认为小学儿童具有的是具体运算思维。这一阶段的特点是守恒性和群集运算。
守恒性是内化的、可逆的动作。用通俗的话说，就是能在头脑中从一个概念的各种具体变化中抓住实质的或是本质的东西，才算达到了守恒。比如说我们将水从一个底面积较大的矮容器倒到一个底面积较小的高容器，然后问处在前运算思维阶段的儿童哪个容器的水多，得到的答案很可能是高容器的水多，那个阶段的儿童是缺少守恒概念的。而问一个处在具体运算思维阶段的儿童，他就能抓住同一些水在不同容器里的本质是一样的，自然就会有两个容器里的水一样多的答案。守恒是通过两种可逆性实现的，所谓可逆性即思维问题时可以从正面去想，也可以从反面去想；可以从原因看结果，也可以从结果去分析原因。守恒通过的两种可逆性：一个是逆反性，即否定性。例如+A是-A的逆向或否定；另一个是相互性，例如A>B，则B<A。
群集运算，例如女性+男性=人类，在具体运算阶段的儿童，由于出现了守恒和可逆性，因而可以进行群集运算；能对这些运算结构进行分析综合，从而能正确的掌握逻辑概念的内涵和外延等等。
这个阶段之所以叫具体运算阶段，是因为：这种运算思维一般还离不开具体事物的支持，离开具体事物而进行纯粹形式逻辑推理会感到困难；这些运算仍是零散的，还不能组成一个结构的整体，一个完整的系统。
值得注意的是一些研究认为儿童发展存在水平变化（horizontal decalage），指的是儿童解决一些具体运算问题要早于其他一些问题。也就是我们有时候所说的儿童思维发展的不平衡性。比如说一个9岁的儿童已经学会用具体运算来解决6+3=9，但同一个儿童可能不会用具体运算思维来解决他的书包放在哪里了。作为成年人，我们在用具体运算思维回忆书包在哪里时会想：“我是背着书包进的家门，当我坐在书桌前的时候是没有书包的，所以书包一定在从家门口到书桌这个范围内”。所以当儿童回答“不知道”的时候，他们并不是懒或是在智力发育上有问题，而是存在这种不平衡性。
一般来说由于现代儿童的学前教育的普及，学校教育难度的提升，儿童的各个阶段的发展有提前的趋势。
青少年期
形式运算思维阶段发生于12-15岁儿童，具有抽象逻辑思维，即具体运算思维在经过不断同化、顺应和平衡，在旧的具体运算结构的基础上初步出现新的运算结构。所谓形式运算，就是可以在头脑中将形式和内容分开，可以离开具体事物，根据假设来进行的逻辑推演的思维。在这个年龄段，青少年已经能运用某些形式运算结构来解决所面临的逻辑课题，诸如组合、包含、比例、排除、概率、因素分析等。
形式运算思维有两大特点：一是对问题的答案进行系统的、有方法的探索。在解决一些复杂问题的时候，比如说有两个变量的实验，小学儿童会同时改变两个变量，而青少年会对一个变量进行控制，改变另一个，从而得到每一个变量与实验问题之间的关系。二是假设演绎推理。具体运算思维阶段的儿童会使用归纳推理，这种推理是基于个人经验的推理。假设演绎推理是先有假设，比如“如果人人平等”，从而得到结论“那么你与我是平等的”。但这种推理也会造成天真的理想主义（naive idealism），构造自己的理想世界。所以经常会不满意于现实社会和生活。美国对小学儿童和初中生做了一个有意思的研究。研究者给学生们提出了一个问题——如果你是美国总统，你会做什么？10岁儿童的答案往往是具体的，比如在太空复制美国的城市。而13岁青少年的答案则包括了演绎推理和理想主义，会出现一些抽象的观点，比如假设的仇恨与犯罪的关系，这是在10岁儿童中见不到的。
孩子思维能力的改变也使他们的决策过程发生了变化。面对相同的问题，初中生会考虑到未来和存在的可能性，而小学生往往只能看到眼前的情况。比如给他们一个两难问题——是否进行手术去除脸部的一个缺陷，而且不同的医生提出了不同观点，让他们选择相信哪个医生。初中生会认为未来的可能性决定结论，小学生则认为现在的情况比如在学校会不会被欺负决定答案。
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