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儿童出生后跟外部条件的接触，一是靠无条件反射，二是靠条件反射。生理学上的所谓反射，就是有机体对于外界环境刺激的答复，是有机体对外界环境影响的一种适应。如人的手指碰到火苗，感觉到火烧的疼痛，手指便缩回来；在光亮的影响下，瞳孔放大或缩小；东西到了鼻子里，不免要打喷嚏，食物碰到口腔里的粘膜，唾液就分泌出来，室内温度增高时， 汗马上流出来，温度降低时，全身可能颤抖，等等。这些都是有机体对外界作用所做出的种种不同适应，即对各种刺激引起的反射，这些反射，就是无条件反射，它是遗传的，是天生的。
但是，无条件反射还不能使儿童适应千变万化的复杂周围环境，为适应生存，在生活中儿童发生了后天获得的条件反射。条件反射的含义是这样的，如果用两种刺激物，一种是引起无条件反射的刺激物（如食物），能引起唾液分泌，而另一种是不能引起动物的唾液分泌的刺激物（如铃声），同时刺激动物时，那么在动物大脑半球的皮质中，就会发生两个兴奋中心，在这两个兴奋中心之间，就建立一种联系，由于形成这种联系的结果，那么“铃声”的刺激物，就会引起动物在无食物的条件下反射能引起唾液分泌的反应，就这是大脑通过条件反射而建立起来的暂时神经联系。新生儿出生的第一天，就可以形成条件反射，最先形成的是食物强化的条件反射，婴儿在出生后的第一个月的后半个月，当人们刚把他抱在手上，并且抱成通常母亲喂他吃奶的样子的时候，他就会用搜寻的吮吸动作来回答，这完全不管他是在母亲的怀中还是在别人怀中，在这种情况下，母亲喂奶的一定姿势就形成了条件刺激物，如在这时让他“站立”，他就不会有任何吮吸动作的发生。
婴儿从出生后的第二个月起，条件反射的接通就变得愈益强烈，这时的反射就形成很快，尤其到了三岁时，条件反射更为显著地加速。
儿童条件反射形成的特点：
（一）条件联系形成得非常迅速；
（二）所形成的条件反射带有很高的稳定性，能很牢固地长时间地保留下来；
（三）在条件反射形成中表现有很大的个体差异和年龄差异。例如，有的儿童可能在 4-5 次结合后即形成条件反射，而有的儿童则需要 36-38 次重复。一些婴儿在两个半月的时候就能对不同的刺激物给予分化性的回答，而另一些婴儿要到第五个月的时候才能得到同样的分化，在运用各种方法的条件下所得的结果是不同的。
这种神经联系的形成和消失存在的个别差异，决不能预计婴儿未来的智慧发展的差异，但是它们要求教育者在对待不同的儿童的教育工作中利用不同的方法和手段。
从无条件反射到条件反射，构成了儿童与外界环境的适应性，而条件反射又包含着两个神经系统，即第一信号系统和第二信号系统。
人的感觉所接触到的食物刺激物构成条件反射的信号，我们把这种食物刺激经过大脑皮质的活动所建立起来的条件反射机构，叫做第一信号系统，为人和动物所共有。
但人还有第二信号系统，动物无第二信号系统，除能反应所看到、听到、触到、摸到真实事物外，还能反应从没有感觉过，甚至永远不能感觉的东西，如原子学说，天文地理学说等等。而这种以语言或文字的形式间接地、抽象地或概括地去反应事物为基础的大脑皮层反应，就组成了第二信号系统。
实物刺激是条件反射的信号，属于第一信号系统，语言或文字是代表实物的，为信号的信号，属于第二信号系统。为了更清楚表明无条件和条件反射，第一信号系统与第二信号系统的相互关系，请看下面的附表，即可一目了然。
附表如下：
从此表可以看出，第二信号系统是抽象的逻辑思维和语言的生理基础，第二信号系统是在第一信号系统的基础上逐渐发展起来而形成的，没有第一信号系统，第二信号系统便像无根之木，无源之水 ，不能产生，第二信号系统不仅要靠第一信号系统的基础上而产生，它还要与第一信号系统相紧密地联系着，并互相作用着，它产生后，即与第一信号系统在不可分离的统一中发生着作用，这就保证了人与现实之间正常相互关系。第二信号系统使用抽象的文字和语言来反映现实，这对我们的儿童教育具有很大的指导意义。
在儿童与成人的整个接触中，儿童离不开外部环境的刺激而形成条件反射，成人离不开用各种玩具形象化地去刺激儿童的感受器官，离不开用语言和文字对儿童讲话，我们对儿童的种种教育和训练，儿童的学习和习惯等等，都是靠条件反射，而条件反射又离不开第一、第二信号系统。例如，我们拿苹果给儿童看，是属第一信号系统的刺激物，当我们继而在儿童面前说“苹果”，是属于第二信号系统的刺激物，这时在儿童头脑中保留的对象不是苹果的气味、颜色，而是在头脑中形成了“苹果”词与“苹果”实物的暂时的统一复合体。在儿童的学习中，首先是通过第一信号系统，让儿童具体学会对直接感觉，第二步把感性认识提高到理性认识，应用第二信号系统，即用语言和文字联系到实物和趣事， 成人用这种方法教，儿童用这种方法学，待年龄渐长，经验丰富，儿童就可以用语言和语言的联系，文字和文字的联系，语言和文字的联系，从而达到学习之目的。教育家提倡的直观教学原则内容包括有：（一）实物直观。（二）行为直观。（三）语言直观。前两个方式属于第一信号系统，最后一个是属于第二信号系统，这里的语言直观，就是用生动的、具体的、形象化的描写或叙述来对儿童说明一件事物或一件事情。
据此，我们知道了什么是无条件反射，什么是条件反射，什么是第一信号系统，什么是第二信号系统，我们就可以利用儿童的这些生理规律，不断地改变儿童的环境，充分发挥教育优势。