根据皮亚杰的认知发展理论，2~7岁儿童处于认知发展的前运算阶段，这一阶段个体开始运用简单的语言符号从事思考，具有表象思维能力，但缺乏可逆性。
不可逆性指思维只能朝一个方向进行，不能够在头脑中使物体恢复原状。突出表现为缺乏守恒概念。7-11岁儿童处于具体运算，先后获得守恒概念，具备可逆运算。举一实验为例：先把两个大小、形状、重量相同的泥球给孩子看，然后把其中的一个作成薄饼状，香肠状或糖果状。问儿童：
（1）大小是否相等（2）重量是否相等。7岁前的孩子无守恒概念，他们会说：“这个长些，所以大。”“这个薄些，所以小。”…… 7-8岁的孩子会肯定物质守恒。有三个理由：A改变形状的球还可以变回去（简单的可逆性）；B长了同时也薄了（相逆关系的组合）；C没有加东西，也没有拿去东西（同一性运算）。
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