Конкретно-операциональное мышление – это важное когнитивное достижение, оно основано уже на умственных операциях, которые дают непротиворечивые результаты и являются обратимыми. Но это мышление имеет свои собственные ограничения: дети могут логически обдумывать конкретные задачи только в ситуации «здесь и сейчас», т. е. их мышление ограничено областью ощутимого и реального. Если ребенку предлагают в своих рассуждениях исходить из какого-либо гипотетического предположения, с которым он непосредственно не сталкивался в собственном опыте, или из абстрактной идеи, или предположения, противоречащего фактам, или оперировать более чем двумя переменными, то он испытывает затруднения.
Стадия 4. Стадия формальных операций (12–15 лет). На уровне формальных операций подросток может решать абстрактные задачи; делать умозаключения по поводу гипотетической ситуации без необходимой связи с реальностью или собственным убеждением; рассматривать все возможные комбинации решений задачи в рамках общей проблемы; сделать логические, дедуктивные выводы из своих рассуждений. П. Элкинд называет основную познавательную задачу этого периода «покорением мысли». Содержание операций в данном периоде такое же, как и в предыдущем (классификация, сериация, счет, измерение и т. п.), но посредством формальных операций осуществляется группировка не самих этих классов, рядов или пространственно-временных отношений, а высказываний, в которых отражаются эти операции. Дети, находящиеся на стадии конкретных операций, способны «оперировать» только «реальностью», а подростки, находящиеся на стадии формальных операций, в состоянии «оперировать операциями».
В качестве примера приведем эксперимент Ж. Пиаже [Крэйн, 2002, с. 174], в котором детям давали четыре бутылки, содержавшие бесцветные жидкости и помеченные цифрами 1, 2, 3, 4. Им также давали небольшой сосуд с бесцветной жидкостью, помеченный буквой «g». Их задачей было смешать эти жидкости таким образом, чтобы цвет стал желтым. Дети на уровне дооперационального интеллекта, как правило, действовали беспорядочно, необдуманно, «на удачу». На уровне конкретных операций дети действуют более организовано, но перебирают только ограниченный ряд вариантов. Типичная стратегия, которую они использовали, состояла в переливании жидкости из сосуда «g» в каждую бутылку. Затем они прекращали свои попытки, обычно заявляя, что больше ничего сделать не могут. На уровне формальных операций подростки работают систематически с точки зрения учета всех возможностей: они заранее обдумывают все возможные комбинации, выписывают их и только затем последовательно их проверяют. Сущность поведения на уровне формального мышления