De todas las recompensas que reciben los profesores, una de las más gratificantes es el darse cuenta de que han ayudado a sus alumnos a desarrollar su capacidad para pensar y para resolver problemas. La forma en que trabaja su mente de una persona y los pensamientos y soluciones que produce cambian gradualmente con el tiempo y la experiencia. Este proceso, conocido por el nombre de desarrollo cognitivo.
El psicólogo suizo Jean Piaget, motivado por el deseo de entender y explicar la naturaleza del pensamiento y el razonamiento de los niños, dedicó más de cincuenta y cinco años de su vida al estudio de la conducta infantil. Sus estudios le llevaron a afirmar que el niño normal atraviesa cuatro estadios principales en sus desarrollo cognitivo:
El estadio senso-motor, en el cual aproximadamente en los dos primeros años de vida del niño, su aprendizaje depende casi por entero de experiencias sensoriales inmediatas y de actividades motoras o movimientos corporales. Durante sus primeros días, los niños experimentan y exploran el medio ambiente mediante sus reflejos innatos.
El estadio preoperatorio, que entre los dos y siete años el niño se guía principalmente por su intuición, más que por su lógica. Piaget denominó a este estadio más intuitivo del razonamiento. Esta nueva forma de pensamiento, llamada pensamiento simbólico conceptual, consta de dos componentes: simbolismo no verbal, cuando el niño utiliza los objetos con fines diferentes de aquellos para lo que fueron creados, por ejemplo, una silla vuelta del revés puede convertirse en una elegante casa. El simbolismo verbal, corresponde a la utilización del lenguaje o de signos verbales que representan objetos, acontecimientos y situaciones. El lenguaje permite a los niños descubrir cosas acerca de su medio, en parte gracias a las preguntas que formulan y mediante comentarios que hacen, por ejemplo, un niño puede preguntar por qué se mueve la luna o contarnos por qué la luna tiene caras.
El estadio de las operaciones concretas, sucede aproximadamente entre los siete y once años. El niño se hace cada vez más lógico, a medida que adquiere y perfila la capacidad de efectuar lo que Piaget llamó operaciones: actividades mentales basadas en las reglas de la lógica. sin embargo, en este período los niños utilizan la lógica y realizan operaciones con la ayuda de apoyos concretos. Los problemas abstractos están todavía fuera del alcance de su capacidad. Así, pues, designamos a este estadio con el nombre de estadio de las operaciones concretas. En este estadio los niños son capaces de conservar de un modo constante, clasificar y ordenar cosas rápida y fácilmente, y experimentar de un modo cuasi-sistemático.
El estadio de la operaciones formales, entre los once y quince años los estudiantes han superado con éxito los anteriores estadios del desarrollo cognitivo, comienzan a efectuar operaciones formales: un pensamiento altamente lógico sobre conceptos abstractos e hipotéticos, así como también concretos. El estadio de las operaciones formales es el estadio final del desarrollo cognitivo según la teoría de Piaget. Cinco habilidades fundamentales que caracterizan al estudiante que efectúa operaciones formales: la lógica combinatoria, el razonamiento hipotético, el uso de supuestos, el razonamiento proporcional y la experimentación científica.
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