Piaget'n kognitiivisen kehityksen teoria: Oppimisen vaiheet ja sovellukset

Piaget'n teoria sai aluksi vain vähän huomiota, mutta vähitellen se nousi merkittävään asemaan ihmisen kehityksen alalla. Piaget'n teoria kattaa monia kehityksen tyyppejä ja on monimutkainen; täydellinen yhteenveto ylittää tämän tekstin laajuuden. Kiinnostuneiden lukijoiden tulisi tutustua muihin lähteisiin (Brainerd, 2003; Furth, 1970; Ginsburg & Opper, 1988; Meece, 2002; Phillips, 1969; Piaget, 1952, 1970; Piaget & Inhelder, 1969; Wadsworth, 1996). Seuraavassa on tiivis yleiskatsaus konstruktivismin ja oppimisen kannalta olennaisiin pääkohtiin. Vaikka Piaget'n teoria ei enää ole johtava kognitiivisen kehityksen teoria, se on edelleen tärkeä ja sillä on useita hyödyllisiä vaikutuksia opetukseen ja oppimiseen.

Tasapainotus

Piaget'n mukaan kognitiivinen kehitys riippuu neljästä tekijästä: biologisesta kypsymisestä, kokemuksesta fyysisen ympäristön kanssa, kokemuksesta sosiaalisen ympäristön kanssa ja tasapainotuksesta. Kolme ensimmäistä ovat itsestään selviä, mutta niiden vaikutukset riippuvat neljännestä. Tasapainotus viittaa biologiseen tarpeeseen tuottaa optimaalinen tasapainotila (tai adaptaatio) kognitiivisten rakenteiden ja ympäristön välillä (Duncan, 1995). Tasapainotus on keskeinen tekijä ja kognitiivisen kehityksen liikkeellepaneva voima. Se koordinoi kolmen muun tekijän toimintaa ja tekee sisäisistä mentaalisista rakenteista ja ulkoisesta ympäristön todellisuudesta yhdenmukaisia keskenään.

Havainnollistamaan tasapainotuksen roolia, ajatellaan 6-vuotiasta Allisonia ajamassa autossa isänsä kanssa. He ajavat 65 mph (noin 105 km/h) ja noin 100 jaardin (noin 90 metrin) päässä edessä on auto. He ovat seuranneet tätä autoa jonkin aikaa, ja etäisyys heidän välillään pysyy samana. Hänen isänsä osoittaa autoa ja kysyy Allisonilta: “Kumpi auto kulkee nopeammin, meidän auto vai tuo auto, vai kuljemmeko samaa vauhtia?” Allison vastaa, että toinen auto kulkee nopeammin. Kun hänen isänsä kysyy miksi, hän vastaa: “Koska se on edessämme.” Jos hänen isänsä sitten sanoisi: “Me kuljemme itse asiassa samaa vauhtia,” tämä aiheuttaisi ristiriidan Allisonille. Hän uskoo, että toinen auto kulkee nopeammin, mutta hän on saanut ristiriitaista ympäristön syötettä.

Tämän ristiriidan ratkaisemiseksi Allison voi käyttää yhtä tasapainotuksen kahdesta osaprosessista: assimilaatiota ja akkommodaatiota. Assimilaatio viittaa ulkoisen todellisuuden sovittamiseen olemassa olevaan kognitiiviseen rakenteeseen. Kun tulkitsemme, rakennamme ja kehystämme, muutamme todellisuuden luonnetta, jotta se sopii kognitiiviseen rakenteeseemme. Assimiloidakseen tiedon, Allison saattaa muuttaa todellisuutta uskomalla, että hänen isänsä kiusaa häntä tai ehkä sillä hetkellä kaksi autoa kulkivat samaa vauhtia, mutta toinen auto oli kulkenut nopeammin aiemmin.

Akkommodaatio viittaa sisäisten rakenteiden muuttamiseen, jotta ne olisivat yhdenmukaisia ulkoisen todellisuuden kanssa. Akkommodoidumme, kun mukautamme ideoitamme, jotta voimme ymmärtää todellisuutta. Akkommodoidakseen uskomusjärjestelmänsä (rakenteensa) uuteen tietoon, hän saattaa uskoa isäänsä ymmärtämättä miksi tai hän saattaa muuttaa uskomusjärjestelmäänsä sisällyttääkseen ajatuksen, että kaikki autot heidän edessään kulkevat samaa vauhtia kuin he.

Assimilaatio ja akkommodaatio ovat toisiaan täydentäviä prosesseja. Kun todellisuutta assimilloidaan, rakenteita akkommodoidaan.

Vaiheet

Piaget päätteli tutkimuksistaan, että lasten kognitiivinen kehitys kulki kiinteän järjestyksen läpi. Operaatioiden mallia, jonka lapset voivat suorittaa, voidaan ajatella tasona tai vaiheena. Jokainen taso tai vaihe määritellään sillä, miten lapset näkevät maailman. Piaget'n ja muut vaiheteoriat tekevät tiettyjä oletuksia

• Vaiheet ovat erillisiä, laadullisesti erilaisia ja erillisiä. Eteneminen vaiheesta toiseen ei ole asteittaista sekoittumista tai jatkuvaa sulautumista.
• Kognitiivisten rakenteiden kehitys riippuu edeltävästä kehityksestä.
• Vaikka rakenteen kehityksen järjestys on muuttumaton, ikä, jossa joku voi olla tietyssä vaiheessa, vaihtelee henkilöstä toiseen. Vaiheita ei pidä rinnastaa ikään.

Taulukko 'Piaget'n kognitiivisen kehityksen vaiheet' osoittaa, miten Piaget luonnehti vaiheiden etenemistä. Näistä vaiheista on kirjoitettu paljon ja jokaisesta on olemassa laaja tutkimuskirjallisuus. Vaiheet kuvataan vain lyhyesti tässä; kiinnostuneiden lukijoiden tulisi tutustua muihin lähteisiin (Brainerd, 2003; Byrnes, 1996; Meece, 2002; Wadsworth, 1996).

Sensomotorisessa vaiheessa lasten toimet ovat spontaaneja ja edustavat yritystä ymmärtää maailmaa. Ymmärrys juontaa juurensa nykyhetken toimintaan; esimerkiksi pallo on heittämistä varten ja pullo imemistä varten. Ajanjaksolle on ominaista nopea muutos; kaksivuotias on kognitiivisesti hyvin erilainen kuin vauva. Lapset tasapainottavat aktiivisesti, vaikkakin alkeellisella tasolla. Kognitiivisia rakenteita rakennetaan ja muutetaan, ja motivaatio tähän on sisäinen. Tehokkuusmotivaation (mestaruusmotivaation) käsite on olennainen sensomotorisille lapsille. Sensomotorisen vaiheen loppuun mennessä lapset ovat saavuttaneet riittävän kognitiivisen kehityksen edetäkseen uuteen käsitteelliseen-symboliseen ajatteluun, joka on ominaista esioperationaaliselle vaiheelle (Wadsworth, 1996).

Esioperationaaliset lapset pystyvät kuvittelemaan tulevaisuutta ja pohtimaan menneisyyttä, vaikka he pysyvätkin voimakkaasti havaintoon suuntautuneina nykyhetkessä. He ovat taipuvaisia uskomaan, että 10 riviin levitettyä kolikkoa on enemmän kuin 10 kolikkoa pinossa. He eivät myöskään pysty ajattelemaan useammassa kuin yhdessä ulottuvuudessa kerrallaan; näin ollen, jos he keskittyvät pituuteen, he ovat taipuvaisia ajattelemaan, että pidempi esine (viivotin) on suurempi kuin lyhyempi (tiili), vaikka lyhyempi on leveämpi ja syvempi. Esioperationaaliset lapset osoittavat peruuttamattomuutta; toisin sanoen, kun asiat on tehty, niitä ei voida muuttaa (esim. litistettyä laatikkoa ei voida tehdä uudelleen laatikoksi). Heillä on vaikeuksia erottaa fantasia todellisuudesta. Sarjakuvahahmot näyttävät yhtä todellisilta kuin ihmiset. Ajanjakso on nopean kielenkehityksen aikaa. Toinen ominaisuus on, että lapsista tulee vähemmän egosentrisiä: He ymmärtävät, että muut voivat ajatella ja tuntea eri tavalla kuin he.

Konkreettista operationaalista vaihetta luonnehtii huomattava kognitiivinen kasvu ja se on muodostava vaihe koulunkäynnissä, koska silloin lasten kielen ja perustaitojen hankinta nopeutuu dramaattisesti. Lapset alkavat osoittaa jonkin verran abstraktia ajattelua, vaikka se tyypillisesti määritellään ominaisuuksien tai toimintojen perusteella (esim. rehellisyys on rahan palauttaminen henkilölle, joka on sen kadottanut). Konkreettiset operationaaliset lapset osoittavat vähemmän egosentristä ajattelua, ja kielestä tulee yhä enemmän sosiaalista. Ajattelun peruuttamattomuus hankitaan yhdessä luokittelun ja sarjoittamisen kanssa—käsitteet, jotka ovat olennaisia matemaattisten taitojen hankkimiselle. Konkreettinen operationaalinen ajattelu ei ole enää havainnon hallitsemaa; lapset hyödyntävät kokemuksiaan, eivätkä aina anna havaintojensa vaikuttaa.

Formaalinen operationaalinen vaihe laajentaa konkreettista operationaalista ajattelua. Ajattelu ei enää keskity yksinomaan konkreettisiin asioihin; lapset pystyvät ajattelemaan hypoteettisia tilanteita. Päättelykyky paranee, ja lapset voivat ajatella useita ulottuvuuksia ja abstrakteja ominaisuuksia. Egosentrisyys ilmenee nuorten vertaillessa todellisuutta ihanteeseen; näin ollen he osoittavat usein idealistista ajattelua.

Piaget'n vaiheita on kritisoitu monin perustein (Byrnes, 1996). Yksi ongelma on, että lapset usein ymmärtävät ideoita ja pystyvät suorittamaan operaatioita aikaisemmin kuin Piaget havaitsi. Toinen ongelma on, että kognitiivinen kehitys eri alueilla on tyypillisesti epätasaista; harvoin lapsi ajattelee vaihetyypillisillä tavoilla kaikissa aiheissa (esim. matematiikka, tiede, historia). Tämä pätee myös aikuisiin; sama aihe voidaan ymmärtää hyvin eri tavoin. Esimerkiksi jotkut aikuiset saattavat ajatella baseballia esioperationaalisilla termeillä (“Löydä pallo ja juokse”), toiset saattavat ajatella sitä konkreettisesti operationaalisesti (“Mitä minun pitäisi tehdä eri tilanteissa?”), ja jotkut voivat päätellä käyttämällä formaalia operationaalista ajattelua (esim. “Selitä, miksi kaartopallo kaartaa”). Yleisenä kehyksenä vaiheet kuitenkin kuvaavat ajatusmalleja, jotka yleensä esiintyvät samanaikaisesti, mikä on hyödyllistä tietoa kasvattajille, vanhemmille ja muille lasten kanssa työskenteleville.

Oppimisen mekanismit (Piaget'n teoria)

Tasapainotus on sisäinen prosessi (Duncan, 1995). Sellaisenaan kognitiivista kehitystä voi tapahtua vain, kun on olemassa epätasapainoa tai kognitiivista ristiriitaa. Näin ollen on tapahduttava tapahtuma, joka aiheuttaa häiriön lapsen kognitiivisissa rakenteissa, jotta lapsen uskomukset eivät vastaa havaittua todellisuutta. Tasapainotus pyrkii ratkaisemaan ristiriidan assimilaation ja akkommodaation avulla.

Piaget katsoi, että kehitys etenisi luonnollisesti säännöllisen vuorovaikutuksen kautta fyysisen ja sosiaalisen ympäristön kanssa. Kehityksen muutoksen sysäys on sisäinen. Ympäristötekijät ovat ulkoisia; ne voivat vaikuttaa kehitykseen, mutta eivät ohjata sitä. Tällä kohdalla on syvällisiä vaikutuksia koulutukseen, koska se viittaa siihen, että opettamisella voi olla vain vähän vaikutusta kehitykseen. Opettajat voivat järjestää ympäristön aiheuttamaan ristiriitaa, mutta miten jokin tietty lapsi ratkaisee ristiriidan, ei ole ennustettavissa.

Oppimista tapahtuu siis, kun lapset kokevat kognitiivista ristiriitaa ja osallistuvat assimilaatioon tai akkommodaatioon rakentaakseen tai muuttaakseen sisäisiä rakenteita. On kuitenkin tärkeää, että ristiriita ei ole liian suuri, koska se ei käynnistä tasapainotusta. Oppiminen on optimaalista, kun ristiriita on pieni ja erityisesti, kun lapset ovat siirtymässä vaiheiden välillä. Tiedon on oltava osittain ymmärrettyä (assimiloitua), ennen kuin se voi edistää rakenteellista muutosta (akkommodaatio). Ympäristön stimulaatiolla muutoksen helpottamiseksi pitäisi olla vähäinen vaikutus, ellei kriittisiä vaihesiirtymiä ole alkanut, jotta ristiriita voidaan onnistuneesti ratkaista tasapainotuksen avulla. Näin ollen oppimista rajoittavat kehitykselliset rajoitteet (Brainerd, 2003).

Tutkimusnäyttö kognitiivisesta ristiriidasta ei ole ylivoimaisesti tukenut Piaget'n kantaa (Zimmerman & Blom, 1983; Zimmerman & Whitehurst, 1979). Rosenthal ja Zimmerman (1978) tiivistivät tietoja useista tutkimuksista, jotka osoittivat, että esioperationaaliset lapset voivat hallita konkreettisia operationaalisia tehtäviä opettamalla, johon sisältyy sanallisia selityksiä ja mallinnettuja esittelyjä. Teorian mukaan näin ei pitäisi tapahtua, elleivät lapset ole vaihesiirtymässä, jolloin kognitiivinen ristiriita olisi kohtuullisella tasolla.

Vaihemaiset muutokset lasten ajattelussa näyttävät liittyvän asteittaisempiin muutoksiin huomiossa ja kognitiivisessa prosessoinnissa (Meece, 2002). Näin ollen lapset eivät välttämättä osoita piaget'laista vaiheymmärrystä eri syistä, mukaan lukien huomion kiinnittämättä jättäminen olennaisiin ärsykkeisiin, tiedon virheellinen koodaus, tiedon yhdistämättä jättäminen aiempaan tietoon tai tehottomien keinojen käyttäminen tiedon hakemiseen (Siegler, 1991). Kun lapsille opetetaan käyttämään kognitiivisia prosesseja tehokkaammin, he voivat usein suorittaa tehtäviä korkeammilla kognitiivisilla tasoilla.

Piaget'n teoria on konstruktivistinen, koska se olettaa, että lapset asettavat käsitteensä maailmalle ymmärtääkseen sitä (Byrnes, 1996). Nämä käsitteet eivät ole synnynnäisiä; pikemminkin lapset hankkivat ne normaalien kokemustensa kautta. Ympäristöstä (mukaan lukien ihmiset) peräisin olevaa tietoa ei vastaanoteta automaattisesti, vaan se käsitellään lapsen vallitsevien mentaalisten rakenteiden mukaisesti. Lapset ymmärtävät ympäristönsä ja rakentavat todellisuuden nykyhetken kykyjensä perusteella. Nämä peruskäsitteet puolestaan kehittyvät kehittyneemmiksi näkemyksiksi kokemuksen myötä.

Piaget väitti, että kognitiivista kehitystä ei voida opettaa, vaikka tutkimusnäyttö osoittaa, että sitä voidaan nopeuttaa (Zimmerman & Whitehurst, 1979). Teorialla ja tutkimuksella on opetuksellisia vaikutuksia.

Kognitiivisen kehityksen ymmärtäminen

Opettajat hyötyvät ymmärtäessään, millä tasolla heidän oppilaansa toimivat. Kaikkien luokan oppilaiden ei pitäisi odottaa toimivan samalla tasolla. Monet Piaget'n tehtävät ovat helppoja toteuttaa (Wadsworth, 1996). Opettajat voivat pyrkiä selvittämään tasoja ja suuntaamaan opetuksensa sen mukaisesti. Oppilaat, jotka vaikuttavat olevan vaiheiden siirtymävaiheessa, voivat hyötyä opetuksesta seuraavalla ylemmällä tasolla, koska konflikti ei ole heille liian suuri.

Oppilaiden pitäminen aktiivisina

Piaget tuomitsi passiivisen oppimisen. Lapset tarvitsevat rikkaita ympäristöjä, jotka mahdollistavat aktiivisen tutkimisen ja käytännön toiminnan. Tämä järjestely helpottaa tiedon aktiivista rakentamista.

Piaget’n teorian vaikutukset koulutukseen

• Ymmärrä kognitiivinen kehitys.
• Pidä oppilaat aktiivisina.
• Luo epäyhdenmukaisuutta.
• Tarjoa sosiaalista vuorovaikutusta.

Epäyhdenmukaisuuden luominen

Kehitystä tapahtuu vain, kun ympäristön syötteet eivät vastaa oppilaiden kognitiivisia rakenteita. Materiaalin ei pitäisi olla helposti assimiloitavissa, mutta se ei saa olla myöskään niin vaikeaa, että se estää akkommodaation. Epäyhdenmukaisuutta voidaan luoda myös antamalla oppilaiden ratkaista ongelmia ja päätyä vääriin vastauksiin. Mikään Piaget'n teoriassa ei sano, että lasten on aina onnistuttava; opettajan palaute, joka osoittaa virheellisiä vastauksia, voi edistää epätasapainoa (disequilibrium).

Sosiaalisen vuorovaikutuksen tarjoaminen

Vaikka Piaget'n teoria väittää, että kehitys voi edetä ilman sosiaalista vuorovaikutusta, sosiaalinen ympäristö on silti keskeinen kognitiivisen kehityksen lähde. Sosiaalista vuorovaikutusta tarjoavat toiminnot ovat hyödyllisiä. Sen oppiminen, että muilla on erilaisia näkökulmia, voi auttaa lapsia tulemaan vähemmän egosentrisiksi. Sovellus 'Piaget ja koulutus' käsittelee tapoja, joilla opettajat voivat auttaa edistämään kognitiivista kehitystä.