的发展。他利用皮亚杰研究过的杠杆平衡问题证实了这一点。给儿童呈现一个简单的杠杆，在离支点不同距离处，可以放上不同的重量，要求儿童判断杠杆是平衡还是哪一端下降。辛格利运用心理学的任务分析技术，确定出儿童完成这一任务可能需要如下四个规则：（1）用规则1的儿童会认为，有更多重量的一边会下沉，如果两边重量相等，则杠杆平衡。（2）用规则2的儿童会认为，如果两边重量不等，则根据重量判断；如果重量相等，则考虑距离。（3）用规则3的儿童会同时考虑重量和距离，当重量或距离有一种相等或都相等时，他们能正确判断。（4）用规则4的儿童已掌握了重量×距离的规则：向下的力等于重量乘以离支点的距离。
接下来，辛格利又设计了六类平衡问题，以便引出不同规则支配下的反应模式。他将每个问题类型的五个变式呈现给5～17岁儿童。90％的儿童一致地遵循四个规则中的某一个。正如所预期的，选择规则的复杂性随年龄增加，大多数5岁儿童用规则1，17岁儿童则常用规则3和规则4（见表102）。
维果茨基的认知发展理论
俄罗斯心理学家维果茨基（L．S．Vygotsky）在20世纪20年代至30年代早期做了许多儿童思维的研究，提出儿童认知发展的理论。他的理论强调社会文化在儿童认知发展中的作用，而社会文化的影响作用又主要表现在社会性的相互作用以及语言的习得与使用上。
社会性的相互作用
维果茨基认为，儿童的认知发展可以通过与更有能力个体（如父母、教师等）的相互作用而得以促进。这一发展是借助维果茨基提出的最近发展区实现的。维果茨基区分了儿童认知能力发展的两种水平：一是儿童能独立解决问题的水平，即实际发展水平；二是在更有能力个体的帮助下解决问题的水平，即潜在发展水平。维果茨基把儿童不能独立完成但在他人帮助指导下能完成的任务范围叫做最近发展区（zone of proximal development，ZPD）。儿童只有尽力去解决最近发展区内的任务才能促进认知发展。
当更有能力的个体帮助儿童完成困难的任务时，他们常常采用支架（scaffolding）的技术来进行。支架的概念来源于建筑行业的脚手架。当建筑工人建造大楼时，会在大楼四周搭建脚手架，为工人的工作提供支持。当大楼建造好后，脚手架就不大需要了，可以逐渐撤去。促进儿童认知发展的支架是由更有能力的个体提供的、旨在帮助儿童成功完成最近发展区任务的支持机制。当儿童能力有所发展时，就可以逐渐撤去支架。
奥姆罗德（J．E．Ormrod）列举了一些在不同情境中经常用到的支架：（1）与儿童一起制定一个解决新问题的方案；（2）以儿童易于模仿的方式演示如何完成任务；（3）简化任务；（4）将复杂的任务分解为几个更简单的小任务；（5）通过提问，让儿童以适当方式思考如何完成任务；（6）将儿童的注意维持在任务的相关方面；（7）激发并维持儿童完成任务的动机；（8）提示儿童完成任务的目标。
语言
维果茨基认为，语言的习得与使用是儿童智慧能力的一个主要成分。他提出，儿童在语言的使用上经历了三个阶段。第一阶段是社会言语，这时的语言主要被用作交流的手段，与儿童的思维过程还没有联系，语言的交流功能游离于语言的智慧功能之外。第二阶段是自我中心的言语阶段，儿童开始用言语来形成思想并调节智慧能力，但这时的儿童必须通过自己跟自己讲话的方式才能调节和指导思维行动。第三阶段是内部言语阶段，儿童将自我中心的言语加以内化，转变为内部言语，儿童可以不出声地用内部言语调节思维和行动。
认知发展理论的教学含义
皮亚杰的认知发展阶段理论强调认知发展对学习的制约作用，强调教学应该适应学生的认知发展水平。维果茨基则主张通过有目的、系统的教学促进儿童认知发展。我们认为，这两派讲的是同一事物的不同方面，在教学时要将两者结合起来，一方面应依据儿童的认知发展水平进行教学，另一方面则应通过精心组织的教学内容与方法促进儿童认知发展。
教学要适应认知发展水平
根据小学生认知发展的具体、直觉水平进行教学
小学儿童认知发展的局限性使他们需要凭借具体的实际经验来理解并运用定义性概念以及这些概念之间的关系，并且他们倾向于直觉地理解抽象的关系，但这些并不意味着学校只能教他们读、写、算等基本知识、技能。实际上，只要方法得当，他们可以直觉地或半抽象地掌握许多科学概念。正如布鲁纳所指出的，许多复杂的概念可以在充分简化之后使之适合某一认知发展水平。这样，每个正常儿童就能在与其年龄相对应的认知发展水平上掌握这些概念。尽管如此，当教师面对认知发展处于具体、直觉水平的儿童时，他们的困难任务就是用适合儿童特点的语言描述科学的概念和原理，便于儿童理解。许多教师往往不易做到这一点。据心理学研究，其原因是：（1）教师在教别人时，他的自然倾向是采用与他自己学习新知识时相同的讲解水平；（2）教师一旦获得了困难的新概念，便倾向于把这个概念看成是不证自明的，忘了儿童学习过程中局限的发展因素、需要纠正大量的错误概念和含糊的认识。教师一旦掌握了一个特殊学科的结构以后，倾向于按学科的有关概念和原理之间的逻辑关系考虑学科结构，忘了学生在学习新知识时不断分化的心理过程；（3）教师自己由于知识丰富和认知结构高度分化，能意识到许多简单概念中的细节、内容的意义和限制条件，而常常不能意识到，介绍这些复杂内容只能使学生更加糊涂。因此，如何使教学内容适合儿童心理发展特点是教学成败的关键。
应该指出，小学生认知发展的具体性和直观性，并不意味着对他们的教学只能是发现的或非言语的。言语讲授的接受学习也是可行的，唯一必要的条件是教师用语言讲解抽象概念时，需要给学生提供有关概念的例子。这种例子既可以是语言描述的，也可以是用实物或模型演示的。如果能把言语讲解、演示和有指导的发现经验很好地结合，则能更好地提高学生对抽象知识的理解水平。
根据中学生认知发展抽象水平占优势的特点进行教学
根据认知发展的理论，儿童进入青年前期和青年初期，认知功能渐渐由具体、直觉水平占优势过渡到抽象水平占优势。中学教师面对着抽象思维能力渐渐占优势的学生，采用的教学方法要适应他们认知的新发展。
如前所述，认知发展进入形式运算阶段的学生，在学习抽象概念及其关系时，可以省去具体的实际经验这根拐杖而直接理解语言或其他符号陈述的抽象概念及其关系，唯一的必要条件是，学生对于构成这些概念或原理的概念已经掌握。在某些情况下，教师在讲授教学中也会使用一些具体例子，但这里使用具体例子不是为了让学生获得直觉的意义，而是为了讲清真正的抽象意义，或者使讲解鲜明、生动。
虽然在这一发展阶段，学生可以省去具体的实际经验而直接理解新的抽象概念，但并不是说，具体的实际经验、发现或问题解决的经验，在他们今后的学习中不再必要了。如前所述，当他们遇到新的学科，尤其是遇到其中的困难部分时，他们往往还会回到具体、直觉的水平。但是，由于学生在这种具体学科的学习中，从具体到抽象的认知过渡非常迅速，所以，利用具体的实际经验或发现经验以便产生或提高直觉的意义，只应在这门学科教学的早期阶段。另外，运用发现法提高学生解决问题的技能，鉴别科学方法和检验言语的理解，还是必要的。
教学要促进认知发展
教学虽然要适应儿童认知发展的水平，但不能一味地被动适应，要主动地促进儿童认知的发展。维果茨基的认知发展理论运用最近发展区的概念，阐明了这种可能性，即通过教学，将儿童的最近发展区水平转化为儿童能独立解决问题的水平，同时再开辟新的最近发展区……如此循环往复，促进儿童认知的发展。此外，维果茨基的理论还指出了促进认知发展的方法，即在社会性的相互作用中，运用支架的技术，促进儿童由最近发展区水平向独立解决问题水平的转化。
维果茨基的理论虽然论证了教学促进认知发展的可能性和技术，但在教学哪些内容才能促进发展上却讲得比较笼统。认知发展的信息加工理论则在教学内容上较之维果茨基的理论更为具体。信息加工理论认为，认知发展其实是知识的发展。据此，教学要促进认知发展，就要教给学生有组织的、结构化的陈述性知识，自动化的智慧技能以及高效的认知策略。有关这方面的内容在前面几章中已有详细论述，这里不再赘述。
学习风格的个别差异及其教学含义
个体的个别差异表现在很多方面。目前，通常用与学习关系密切的能力倾向表示个别差异。一般分为三类：（1）智力和原有知识；（2）成就动机及相应的个性特征；（3）学习风格。研究认为，这些个别差异对学习与教学的不同方面有着不同的影响：作为潜在的认知加工技能的智力对教学活动的质（即学习活动的种类）有着根本性的影响；与成就动机有关的个性倾向主要对教学活动的量（即学习者在学习过程中表现的坚持性和努力程度）起作用；而作为典型的个体学习方式或学习倾向的学习风格，其主要作用在于参加并调节学习活动的进行。本节论述学习风格的个别差异对教学的影响。下一节论述智力的个别差异对教学的影响。学习动机将在第十一章论述。
学习风格概述
学习风格的定义
学习风格的研究历史不长，至今尚无公认的定义。我们在国外研究者对学