理基础为条件，如上例4个半月婴儿的视觉抓握反射的协调，显然是锥体束中一定的新神经通路的髓鞘形成的结果。然而限于目前的科学水平，还只能对少数较低级的图式（例如运算图式）来说，目前的研究还无法指出这些图式的生理性质和化学性质。相反，这些图式在人的头脑中的存在是根据可以观察到的行为推测的。事实上，皮亚杰是根据大量的，通过临床法所观察到的现象，结合生物学、心理学、哲学等学科的理论，运用逻辑学以及数学概念（如群、群集、格等）来分析描述智力结构的。由于这种智力结构符合逻辑学和认识论原理，因此图式不仅是生物结构，更重要的是一种逻辑结构（主要指运算图式）。 尽管诸如前述视觉抓握动作的神经生理基础是新神经通路髓鞘形成，而髓鞘形成似乎是遗传程序的产物。包含着遗传因素的自然成熟也确实在使儿童智慧发展遵循不变的连续阶段的次序方面起着不可缺少的作用，但在从婴儿到成人的图式发展中，成熟并不起决定作用。智慧演变为一种机能性的结构，是在诸多因素共同作用下的结果，儿童成长过程中智力结构的完整发展不是由遗传程序所决定。遗传因素主要为发展提供了可能性，或是说对结构提供了门径，在这些可能性未被提供之前，结构是不可能演化的。但是在可能性与现实性之间，还必须有一些其它因素，例如练习，经验和社会的相互作用。
还必须指出，皮亚杰所提出的智力结构具有三要素，整体性、转
换性和自动调节性，结构的整体性指结构具有内部融贯性，各成分在结构中的安排是有机的联系，而不是独立成分的混合，整体和部分都由一个内在规律所决定。一个图式有一个图式的规律，由全部图式所构成的儿童的智力结构并非各个图式的简单相加。结构的转换性指结构并不是静止的。而是有一些内在的规律控制着结构的发展，儿童的智力结构，在同化、顺应、平衡化作用下，不断发展，体现了这种转换性。结构的自调性是指结构由于其本身的规律而自行调节，结构内的某一成分的改变必将引起其结构内部其它成分的变化。只有作为一个自动调节的转换系统的整体，才可被称为结构。
（三） 同化（Assimilation）、顺应（Accommodation,又称调节）
同化与顺应是皮亚杰用于解释儿童图式的发展或智力发展的两个基本过程。皮亚杰认 为\同化就是外界因素整合于一个正在形成或已形成的结构\，也就是把环境因素纳入机体已有的图式或结构之中，以加强和丰富主体的动作。也可以说，同化是通过已有的认知结构获得知识（本质上是旧的观点处理新的情况）。例如，学会抓握的婴儿当看见床上的玩具，会反复用抓握的动作去获得玩具。当他独自一个人，玩具又较远婴儿手够不着（看得见）时，他仍然用抓握的动作试图得到玩具，这一动作过程就是同化，婴儿用以前的经验来对待新的情境（远处的玩具）。从以上解释可
以看出，同化的概念不仅适用于有机体的生活，也适用于行为。顺应是指\同化性的格式或结构受到它所同化的元素的影响而发生的改变。\也就是改变主体动作以适应客观变化。也可以说改变认知结构以处理新的信息（本质上即改变旧观点以适应新情况）。例如上面提到那个婴儿为了得到远处的玩具，反复抓握，偶然地，他抓到床单一拉，玩具从远处来到了近处，这一动作过程就是顺应。
皮亚杰以同化和顺应一释明主体认知结构与环境刺激之间关系，同化时主体把刺激整合于自己的认知结构内，一定的环境刺激只有被个体同化（吸收）于他的认知结构（图式）之中，主体才能对之作出反应。或者说，主体之所以能对刺激作出反应，也就是因为主体已具有使这个刺激被同化（吸收）的结构，这个结构正具有对之作出反应的能力。认知结构由于受到被同化刺激的影响而发生改变，就是顺应，不作出这种改变（顺应），同化就无法运行。简言之刺激输入的过滤或改变叫做同化，而内部结构的改变以适应现实就叫做顺应。同化与顺应之间的平衡过程，就是认识的适应，也即是人的智慧行为的实质所在。
同化不能改变或更新图式，顺应则能起得这种作用。但皮亚杰认为，对智力结构的形成主要有功的机能是同化。顺应使结构得到改变，但却是同化过程中主体动作反复重复和概括导致了结构的
形成，从中可以看出一旦结构已经改变，反复训练委重要了。
（四） 运算（Operation）
运算是皮亚杰理论的主要概念之一。在这里运算指的是心理运算。
什么是运算？运算是动作，是内化了的、可逆的、有守恒前提、有逻辑结构的动作。
从这个定义中可看出，运算或心理运算不四个重要特征：
1、 心理运算是一种在心理上进行的，内化了的动作。例如，把热水瓶里的水倒进杯子 里去，倘若我们实际进行这一倒水的动作，就可以见到在这一动作中有一系列外显的，直接诉诸感官的特征。然而对于成人和一定年龄的儿童来说，可以用不着实际去做这个动作，而在头脑里想象完成这一动作并预见它的结果。这种心理上的倒水过程，就是所谓\内化的动作\，是动作能被称之为运算的条件之一。可以看出，运算其实就是一种由外在动作内化而成的思维，或是说在思维指导下的动作。新生婴儿也有动作，哭叫、吸吮、抓握等，这些动作都是一些没有思维的反射动作，所以，不能算做运算。事实上由于运算还有其它一些条件，儿童
要到一定的年龄才能出现有称之为运算的动作。
2、 心理运算是一种可逆的内化动作。这里又引出可逆的概念。可以继续用上面倒水过 程的例子加以解释，在头脑中我们可以将水从热水瓶倒入杯中，事实上我们也能够在头脑中让水从杯中回到热水瓶去，这就是可逆性（reversibility）,是动作成为运算的又一个条件。一个儿童如果在思维中具有了可逆性，可以认为其智慧动作达到了运算水平。
3、 运算是有守恒性前提的动作。当一个动作已具备思维的意义，这个动作除了是内化 的可逆的动作，它同时还必定具有守恒性前提。所谓守恒性（conservaion）是指认识到数目、长度、面积、体积、重量、质量等等尽管以不同的方式或不同的形式呈现，但保持不变。装在大杯中的100毫升水倒进小杯中仍是100毫升，一个完整的苹果切成4小块后其重量并不发生改变。自然界能量守恒、动量守恒、电荷守恒都是具体的例子。当儿童的智力发展到了能认识到守恒性，则儿童的智力达到运算水平。 守恒性与可逆性是内在联系着的，是同一过程的两种表现形式。可逆性是指过程的转 变方向可以为正或为逆，而守恒性表示过程中量的关系不变。儿童思维如果具备可逆性（或守恒性），则差不多可以说他们的思维也具备守恒性（或可逆性）。否则两者都不具备。