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教综实验十八：钟摆实验
问题解决与创造性
实验流程
在钟摆问题的实验中，皮亚杰向被试呈现一个类似钟摆的装置：不同长度的绳子被固定在—个横梁上，绳子的末端可拴上不同重量的重物（见下图），实验者向被试演示如何使钟摆摆动（将栓有重物的摆绳拉紧并提至一定的高度，再放下即可）。被试的任务是，通过检验与钟摆摆动有关的四种因素（重物的重量、摆绳被提起的高度、推动摆绳的力量、摆绳的长度），来确定哪一种因素决定钟摆摆动速度。被试有较充分的时间对上述各种因素进行检验。
解决此问题的正确途径是：
(1)先提出假设（无论其假设是什么，只要它能被检验并产生非矛盾的结果就可以）；
(2)再对所提出的假设进行系统的检验。
在第一个步骤上，具体运算阶段与形式运算阶段的儿童的反应没有什么区别，都能根据问题的要求提出某种假设。但在第二个步骤上，这两个阶段的儿童的做法却有很大的区别。
第二个步骤（检验假设）的关键点是，在检验的过程中、每改变一个特定因素的同时，必须保证其他的因素不变。其中，每个因素只设两个等级：（1）摆绳：长、短；（2）重量：轻、重；（3）摆高：高、低；（4）推力：大、小。
在检验假设的过程中，前运算阶段的儿童或随机摆弄，或用力推动钟摆，而具体运算阶段的儿童所易犯的错误是，不能在检验某—因素的时候，控制住其他的相关因素。例如，当摆绳短，重物重的时候，摆速则快。因此，错误地认为摆速是由摆长和所拴重物的重量共同决定的。只有到了形式运算阶段，青少年才能像科学家一样地检验假设，最终获得关于问题的、唯一可能的、具严格的逻辑意义的解释。最终得出正确的答案是，摆绳的长度决定钟摆摆动的速度，摆绳越短，其摆动的速度越快。
实验结论及启示
通过实验证明，形式运算阶段的儿童能够运用假设演绎推理，推论出问题的结论。他们解决问题的思维特点是从假设出发，提出问题的可能性。其思维过程是，当他面临问题情境时，首先运用“一般的理论”思考影响结果的各种可能因素，并形成假设，然后通过实验验证假设的真伪，或者运用系统的科学方法，运用演绎推理检验假设，得出结论。而形式运算阶段之前的儿童还不能进行假设演绎推理。
?趁热打铁1.（单选）皮亚杰运用钟摆实验证明，形式运算阶段的儿童已经具有（）。A．依赖思维内容的逻辑思维能力B．假设演绎推理能力C．形象逻辑思维能力D．辩证逻辑思维能力参考答案：B2.（单选）中学生晓波通过物理实验发现，钟表的摆动幅度不取决于钟摆的材料或重量，而是取决于钟摆的长度。根据皮亚杰的认识发展阶段理论，晓波的认知发展水平已达到（）A.感知运动阶段B.前运算阶段C.具体运算阶段D.形式运算阶段参考答案：D江苏招教精选热文
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