保留概念 (心理學)
根據心理學家尚·皮亞傑 (Jean Piaget) 的理論，保留概念 (Conservation) 指的是一種邏輯思維能力，使人能夠確定即使容器、形狀或外觀尺寸有所調整，某一特定數量仍會保持不變。他的理論假設，這種能力在 2-7 歲的兒童發展的前運思期 (preoperational stage) 尚不存在，而是在 7-11 歲的具體運思期 (concrete operational stage) 發展出來。
任務
保留概念任務旨在測試兒童在物體經歷物理變換後，能否理解某些屬性是守恆或不變的能力。以下任務也解釋了不同類型的保留概念。皮亞傑提出，兒童無法具備保留概念，是因其在前運思期（2-6 歲）的思維方式較弱所致。這個認知發展階段的特點是，兒童會專注於高度或長度等單一、顯著的維度，而忽略物體的其他重要屬性。此階段的兒童也傾向於關注物體的靜態特徵，而非物體經歷變化時的過程，而後者正是以下任務的關鍵要素。
液體
首先準備兩杯液體，杯子形狀完全相同，所含液量也相同。詢問孩子兩杯是否一樣，或者哪一杯的液體比較多或比較少。如果孩子回答它們一樣，實驗者便會將其中一個矮杯中的液體倒入一個較高、較細的玻璃杯中。一個不具備保留概念的孩子會認為高杯子裡的液體比矮杯子裡的多。皮亞傑另一個著名的液體保留概念測試任務是，向孩子展示兩個完全相同的燒杯 A1 和 A2，孩子也同意兩者裝有等量的有色液體。然後將燒杯 A1 的液體倒入一個較高、較細的玻璃杯 (B1) 中，並將 A2 的液體倒入一個與 B1 相同的玻璃杯 (B2) 中。接著問孩子，新的玻璃杯 (B1 和 B2) 中的液體量是否仍與燒杯 A1 和 A2 中的相同。不具備保留概念的孩子會回答：「不一樣，高瘦杯子裡的比較多」，而具備保留概念的孩子則會回答：「一樣，液體量還是一樣多」。皮亞傑也用玻璃杯中的珠子重複了這項任務，同樣發現有些孩子能夠具備保留概念，而有些則不能。
數量
在數量保留概念方面，為測試兒童而設計的任務會用到一組棍子或圓形計數物。首先將這些計數物（通常為 6 個，對應 6 歲兒童）排成兩條長度相同的平行水平線。然後，研究人員將其中一排的計數物散開，使其長度超過另一排。研究人員接著問：「這兩排的計數物數量是一樣多還是不一樣多？」不具備保留概念的孩子會回答較長那排的計數物比較多，而具備保留概念的孩子則會認知到兩排的計數物數量相同。測試者接著會在孩子注視下，將計數物重新排列，使兩排長度相等，並讓孩子同意它們長度相同。測試者再將其中一排的計數物靠攏，使該排變短，然後再次詢問兩排的計數物數量是否相等，或者數量是否不同。具備保留概念的孩子會再次認知到兩排的計數物數量相同。
固體量
在固體量保留概念方面，為評估兒童而設計的任務會用到兩團黏土。研究人員首先將兩團黏土搓成相同的形狀。然後，研究人員將其中一個球搓成長條狀。研究人員問孩子，這兩個黏土形狀的黏土量是相同還是不同。一個不具備保留概念的孩子會回答這兩個形狀的黏土量不同——長條形的比較多。而具備保留概念的孩子則會理解它們的黏土量仍然相同。對兒童而言，固體量保留概念比液體保留概念更難學習，也較晚出現。
重量／質量
在重量／質量保留概念方面，任務會用到兩團黏土和一個天平。實驗者將兩個相等的黏土球放在天平的兩側，顯示它們的重量相同。然後，實驗者將其中一個黏土球塑成長條形，並問孩子這兩塊黏土的重量是否仍然相同。不具備保留概念的孩子會回答它們現在的重量不同，而具備保留概念的孩子則會認知到形狀不影響重量／質量，並回答它們的重量相同。
年齡
兒童能夠完成保留概念任務的年齡各不相同；個體差異可能導致一些兒童比其他兒童更早或更晚發展出這種能力。不同國家之間，年齡也可能有所不同（參見「跨文化保留概念」）。然而，大多數 4-5 歲的兒童無法正確完成數量保留概念任務，而大多數兒童在 6-8 歲時發展出此能力。質量和長度的保留概念約在 7 歲左右出現，重量保留概念約在 9 歲，而體積保留概念則約在 11 歲出現。
皮亞傑對保留概念的研究使他觀察到兒童在獲得此能力時所經歷的階段。在第一階段，兒童尚不具備保留概念的能力。在液體保留概念任務中，兒童會回答高杯子裡的液體總是比矮杯子裡的多；他們無法區分高度與數量。在第二階段，兒童在液體保留概念任務中的判斷擴展到將寬度也作為一個理由；他們可能會回答較矮、較胖的杯子比又高又細的杯子有更多液體。在第三階段，兒童已獲得保留概念的能力，並認知到高度和寬度不影響數量。具備保留概念者在與不具備者配對時，對自己在保留概念任務上的答案更加堅信，他們能夠提供多種解釋，也比不具備者更可能操作任務材料來證明自己的觀點。
在許多情況下，訓練任務能成功地教導不具備保留概念的兒童正確完成保留概念任務。年僅四歲的兒童可以透過操作制約訓練來學習保留概念；這包括重複保留概念任務，對正確反應給予增強，並糾正錯誤反應。對一項保留概念任務（如液體保留概念）的訓練效果，通常會轉移到其他保留概念任務上。
與教育的關聯
研究顯示，與不具備保留概念的兒童相比，具備保留概念的兒童在分別計時的加法和減法問題上表現出更高的流暢度。這項研究凸顯了邏輯可逆性思維（具備保留概念的必要元素）的重要性，它是兒童流暢地執行逆向數學問題的關鍵組成部分。對於不具備保留概念的兒童，研究指出，教師應與兒童互動，並經常就周遭物體向他們提問，以鼓勵發展更具邏輯性的思維。
跨文化觀點
大多數研究指出，在不同文化中，保留概念的出現順序和年齡相似，但在不同文化間，獲得保留概念（以及其他認知能力）的速度存在差異。例如，一項研究檢視了美國和尚比亞的女性青少年，發現在重量／質量保留概念測試中，她們回答問題所顯示的保留能力並無差異。另一項研究觀察了來自多個國家（澳洲、荷蘭、英國、紐西蘭、波蘭和烏干達）的兒童，並測試了保留概念出現的年齡。他們發現，兒童獲得保留概念的速度在不同國家略有不同，但儘管文化教養不同，保留概念發展的年齡趨勢在各國間是相似的。一篇針對皮亞傑任務的跨文化研究回顧支持了這一發現，並指出雖然皮亞傑概述的認知發展總體階段確實跨文化存在，但發展速度在不同文化間並不一致，有時由於缺乏有助於發展此類思維的經驗，某些文化中的兒童並未達到形式運思的最終階段。
在進行保留概念的跨文化檢驗時，應格外謹慎，以避免獲得有偏見的結果。例如，一項測試塞內加爾沃洛夫人 (Wolof) 青少年的研究發現，他們在液體保留概念任務中無法具備保留概念。然而，另一項研究表明，他們對實驗者意圖的解讀可能與直接回答標準的皮亞傑式問題產生了衝突，因為——除了在學校詰問外——沃洛夫人很少問那些他們已經知道答案的問題。當任務以語言學習問題的形式呈現，詢問關於「更多」和「相同」等數量詞的意義時，他們的回答則反映出對保留概念的理解。
對研究方法的批評
保留概念任務（以及皮亞傑的理論）在研究方法方面受到了多方面的批評。許多研究探討了保留概念任務的變體，以及這些變體如何影響兒童的反應。例如，研究顯示，需要對兒童進行口語和非口語的雙重評估，因為僅以口語方式評估，可能產生的測試結果會顯示某些兒童無法具備保留概念，而實際上有些兒童只能以非口語方式正確回答保留概念任務。
研究指出，重複問同一個問題會導致幼童改變答案，因為他們認為再次被問是因為第一次答錯了。研究人員也強調了情境的重要性，他們改變了任務，讓一隻「頑皮的泰迪熊」而不是實驗者本人來改變排列。這似乎為第二次提問提供了一個明確的理由，結果四歲的兒童能夠比皮亞傑報告的 7 至 11 歲的具體運思期門檻更早地展示出對物質保留概念的知識。
在非人靈長類動物中
研究也探討了非人靈長類動物是否能夠具備保留概念。黑猩猩能夠判斷兩種液體數量是否相同，並且當液體被轉化時，能夠基於推論正確地進行保留。牠們也能夠正確地對固體量進行保留，但無法展示出數量保留概念。紅毛猩猩能夠區分液體數量的相同與不同，但牠們只能以類似於保留概念發展第二階段兒童的方式進行「偽保留」，最終未能展示出完整的液體保留概念（參見「年齡」）。
參見
- 皮亞傑的認知發展理論