皮亚杰的认知发展理论将12岁至成年这一时期称之为形式运算阶段。这一阶段最为显著的特征是，孩子们系统的逻辑思考能力开始得以发展，在解决问题时，能够考虑到所有的变数，预测各因素间的相互关系，同时推论出可能出现的结果。其中最重要的，便是孩子们能够开始建立假说来进行逻辑推演。
在此之前，孩子们只会针对具体的问题进行具体的思考，而到了这一阶段，则学会了对某种可能性进行思考。除此之外，这一阶段的孩子还可以进行逻辑推论或抽象思考。例如一个小学生说自己的梦想是成为科学家，而当被问到为什么以及如何实现梦想时，他可能只会茫然地回答“因为我想啊”“就认真学习啊”。而如果是一个到了形式运算阶段的高中生，则可能会从自身的能力、可能性、职业价值、社会地位以及大学选择等各项具体因素出发进行思考，并预测可能出现的状况。
然而出人意料的是，这一本应在形式运算阶段得以充分发展的思考能力在许多成年人身上却有所欠缺。因此检验自己的发展水平也是一件充满价值的事。
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