구체적 조작기의 인지발달

구체적 조작기는 여섯 살부터 열두 살까지 해당하며, 이 기간에 체계적인 논리적 사고가 발달하게 됩니다.
조작은 내면화된 행동체계를 말합니다. 조약돌 10개를 한 줄로 놓고 세면 왼쪽 끝에서부터 세도 10개, 오른쪽 끝에서부터 세도 똑같이 10개가 되는 것을 알고 수는 형태의 변화가 있어도 같게 유지된다는 것을 깨닫는 것과 사탕을 두 개 가진 아이가 동생에게서 사탕을 한 개 더 빼앗아오면 두 개에 한 개가 붙어 세 개가 되지만, 형에게 한 개를 빼앗기면 원래대로 두 개가 될 것이라고 마음속으로 생각하게 되는 데 이것이 바로 조작적 사고의 대표적인 예입니다. 구체적 조작기에 들어서면 여러 가지의 조작에 따라 과학적인 사고와 문제해결이 가능하게 됩니다. 피아제가 구체적 조작기 아동의 조작행동 안에서 나타나는 논리적 사고의 가장 중요한 특징으로서 가역성의 개념을 들고 있다는 것은 앞에서 말한 것과 같습니다. 구체적 조작기의 가역적 사고는 여러 가지 조작을 통해 검증될 수 있습니다. 이 시기 가역적 사고가 가장 잘 드러나는 대표적인 세 개의 조작형태가 보존개념, 분류조작, 서열조작입니다.
 
1) 보존개념
 
구제적 조작기에 아동은 부피, 길이, 무게 등 여러 형태의 보존개념을 획득하게 됩니다. 보존과제는 형태가 다르지만 가역적 사고과정은 동일합니다. 두 덩어리의 유토의 질량의 보존개념을 보겠습니다. 원래 똑같은 둥근 모양의 유토 중에 한 덩어리 유토를 넓게 형태를 바꾸게 되면 둥근 유토보다 커 보입니다.. 하지만 넓적한 유토를 원래 둥근 형태로 되돌리면 그 질량은 같아집니다. 마찬가지로 둥근 유토와 넓은 유토의 두께와 너비를 통합해 보면 결국 질량은 같음을 알 수 있습니다. 이처럼 그 원리는 동일함에도 불구하고 질량 보존 개념은 액체량보다 훨씬 늦게 획득됩니다. 가역성이 논리적 조작에 근거를 두고 있으면서 과제의 형태에 따라 조작의 획득 시기가 달라지는 현상을 수평적 격차라고 부릅니다.
 
피아제에 따르면 일반적으로 크기, 수, 양, 길이의 보존은 여섯 살에, 무게는 여덟 살에, 부피와 넓이의 보존개념은 열한 살에 획득됩니다. 하지만 너비와 높이가 서로 다른 직방형 모양의 과자를 나누어주고 똑같이 나눠 먹으라고 지시한 과제에서 세 살 정도의 어린아이는 두 요인을 통합하여 과자의 양의 보존개념을 정확히 이해함 수 있음을 확인한 경우도 있었습니다.
어떤 학자는 수 보존 실험과제의 수를 3~4개로 줄여서 세 살 정도의 어린아이를 대상으로 실험한 결과, 이들이 수 보존을 인지하고 있는 것을 알 수 있었습니다. 이처럼 낮은 연령에서 보존개념이 형성된다는 연구 결과들은 피아제의 인지발달단계 이론과 반대되는 연구 결과입니다.
우리나라 아동의 보존개념 형성에 관한 연구를 관찰해 보면, 수의 보존개념은 여섯 살 경에 급격히 발달합니다. 물질량은 일곱 살이나 여덟 살쯤에, 무게는 10살에서 11살 정도, 부피는 11살에서 12살 정도에 발달하는 것으로 나타났습니다. 이러한 결과는 피아제 연구의 보존개념 획득나이와 거의 일치하는 것이었습니다.
 
2) 분류조작
 
구체적 조작기에 반환성의 논리적 사고가 정립되면서 유목에 근거한 분류조작이 가능하게 됩니다. 앞에서 예를 든 경우처럼, 색깔과 유목이 다른 과제를 주고 어린아이에게 같은 것끼리 모아보라고 하면, 전조작기 아이들은 색깔에 의해 묶는 지각적인 분류행동을 보입니다. 이에 반해서 구채적 조작기 아동은 같은 유목의 사물을 같은 것으로 분류합니다. 이러한 차이는 구체적 조작기의 어린아이가 유목개념을 획득하고 있음을 보여주는 것이라고 볼 수 있습니다.
수의 가감조작은 아동기 반환성 조작이 가장 잘 나타나는 것입니다. 사탕을 두 개 가지고 있는데 동생이 한 개를 더 주면 세 개가 되지만, 다른 형이 한 개를 가져가면 다시 원래 두 개로 돌아간다는 사실에 대한 인식은 반환성이 수조작에 적용되는 것입니다. 수의 결합과 분리라는 초기 수학습의 핵심개념은 반환성조작을 기초로 하고 있는 것입니다. 수조작과 마찬가지로 유목의 분류와 결합 또한 구체적 조작사고의 주요 국면입니다. 구체적 조작기 아동들은 남자와 여자가 합쳐서 사람이 되며, 사람 중에서 여자를 빼면 남자만 남는다는 반환성에 기초한 유목조작을 할 수 있게 됩니다.
유목의 결합과 분류가 가능한 아동은 전조작기 발달에서 설명한 기본적인 유목포함조작을 할 수 있게 됩니다. 이 시기 동안에 아동은 여러 사물이나 현상들을 그 속성에 따라 다양하게 분류하고 통합하여 유목의 위계적 망을 형성해 가는 구체적 조작사고를 숙달시켜 갑니다..
구체적 조작기 분류조작 중에서 가장 많은 연구의 대상이 되고 있는 것이 중다분류조작입니다. 중다분류조작은 두 개 이상의 기준을 동시에 고려해서 대상을 분류하는 능력을 말합니다.
피아제는 이처럼 두 개 이상의 기준을 통합하는 중다중분류 조작능력도 유목포함조작능력과 마찬가지로 일곱 살쯤에 가질 수 있다고 말합니다. 아동기 중다분류조작능력의 발달과 관련된 한 가지 흥미로운 사실이 보고되고 있습니다. 피아제는 아동의 분류준거가 지각적 속성으로부터 개념적이면서 논리적 기준으로 이행하는 인지구조의 질적 변환기에 나타나는 현상이라고 말했습니다.
4살에서 8살 사이의 어린아이를 대상으로 세 가지 기준을 통합하여 분류하는 과제를 주었을 때 5살과 7살 아동의 수행 수준은 유사한데 반해 6세 어린아이의 수행이 꽤나 낮았습니다. 이러한 결과는 모든 문화권에서 나타나는 현상입니다.
 
3) 서열조작
구체적 조작기에 들어서게 되면 어린아이들은 사물을 크기나 길이 등의 기준에 따라 순서
짓는 서열조작능력을 갖추고 있습니다. 이 시기의 아동은 막대기의 색깔을 달리하는 등 지각
적으로 혼란을 일으키는 요인이 더해지면 서열조작에 실패하는 어린아이의 한계를 극복하
고 비교적 안정된 서열조작을 보이게 된다.
구체적 조작기에 획득되는 서열조작능력의 하나인 추이성 조작은 연구자들의 관심의 대상입니다. 길이가 다른 A, B, C 세 개의 막대를 주고 A와 B의 길이를 비교해보게 하면 아동들은 A가 B보다 길다는 것을 알게 됩니다. 이번에는 B막대와 C막대를 비교하여 B가 C보다 큰 것임을 확인시킵니다. 그 후 직접 비교하지 않고 A막대와 C막대 중 어느 쪽이 더 긴지 예상하게 합니다. 이 실험에서 아동들은 7세 이상정도 돼야 A가 C보다 큰 것을 정확하게 추론할 수 있습니다. 구체적 조작기 동안에 여러 가지 요인을 함께 통합하고 비교하는 서열조작이 발달하게 됩니다.