专题八信息加工学习观与教育.docx

专题八 信息加工学习观与教育根据认知心理学的观点，学习就是一个信息加工的过程作为信息加工的结果，使个体获得了知识并贮存在记忆中那么，知识是怎样进入人脑的?人又怎样从记忆中检索或提取所需要的知识呢?这就是信息加工学习理论要回答的问题为了便于理解和说明人脑内部的信息加工过程，心理学家根据大量的研究结果，提出了有关学习的信息加工过程的一些模型图8-1是由加涅(E.Gagne,Yekovich,& Yekovich,1993；Leahey & Harris,1993)等人提出的一个信息加工模型该模型代表着认知心理学家们对信息加工过程的一般观点图8-1学习的信息加工模型(采自P.Eggen等，1997)该模型包括三个主要成分：第一个成分是信息贮存库，这是一些资料库，用来保存信息，相当于用来贮存信息的计算机磁盘信息加工模型中的信息贮存库包括感觉记忆、工作记忆和长时记忆第二个成分是认知加工过程，即将信息从一个贮存库转换到另一个贮存库的内部的智力活动，相当于计算机中用来发布指令、转换信息的各种程序在信息加工模型中的认知加工包括注意、知觉、复述、组织和检索等第三个成分是元认知(meta cognition)，是对认知过程的认知，包括个体拥有的有关认知过程的知识和对认知过程的控制。

元认知控制并协调着将信息从一个贮存库转移到另一个贮存库的各种认知加工过程下面我们对信息加工模型的各成分做详细的分析一、感觉记忆及有关的认知加工过程(一)感觉记忆来自外界环境中的大量的刺激信息首先进入人的感觉器官，因此，学习的信息加工过程是从感觉开始的感觉记忆(sensory memory)是第一个信息贮存库，它将来自环境中的刺激信息直接保留，直到它们受到注意并得到进一步的加工(Neisser,1967)感觉记忆具有以下特点：1．保留在感觉记忆中的信息以它在外部世界中的相同的形式存在，是一种“未被加工”的状态 (Leahey & Harris,1993)．2．感觉记忆的容量几乎是无限的，但如果加工过程不立即开始，记忆痕迹将迅速消退视觉信息在1秒之内，听觉信息在2秒之内就从感觉记忆中消失(J.Walker,1996)感觉记忆的存在对于进一步加工信息是至关重要的感觉记忆使得信息能够保留足够的时间以便转换到下一个贮存库即工作记忆中去二)有关的认知加工过程：注意和知觉1．注意注意是对刺激的有意识关注，是将心理活动指向并集中到某些刺激对感觉记忆中的信息的加工是从注意开始的注意是外界信息进入人脑的门户，只有受到注意的信息才能得到人脑的进一步加工。

所有其它的加工都有赖于学习者对学习环境中的适当的刺激的注意程度在教学中吸引并保持学生的注意是很关键的一步教师应有意识地采取适当措施使学生保持对所教内容的注意，而不为外界噪音等与学习无关的刺激所分心阅读专栏8-1吸引和维持学生注意力的要点与实例(1)新奇生物教师在课堂上从一个装满水的容器里抓起一只鲜活的、不停蠕动的大螃蟹，作为“甲壳类动物”一课的开始2)变化一向穿着保守的历史教师身着白色长袍、脚踏凉鞋，头戴皇冠走进课堂，开始组织有关古希腊的讨论3)示范物理课教师在课堂上端起一个坐在椅子上的学生穿过教室，给学生示范力和功4)利用图片、图表、地图、模型、幻灯片等健康课教师通过放映彩色幻灯片演示一些大众食品中的高脂肪成分5)提出引起学生思考的问题历史教师在组织关于第二次世界大战的讨论时，提出“假如德国赢得了二战，现在的世界会有什么不同?”(6)强调、提醒教师上课时说：“现在大家注意了下面的内容很重要我要告诉你们怎样抓住一个段落中的主要观点7)直呼学生的名字在提问和回答课上，教师提出一个问题后，停顿一会儿，然后直呼一个同学的名字，让其回答2．选择性知觉进入感觉记忆的信息，只有一部分信息受到注意，大部分信息因未受到注意而迅速消失。

这少部分受到注意的信息便成为选择性知觉的对象，得到进一步的知觉加工，使信息获得意义并进入工作记忆可见，选择性知觉是使受到注意的部分信息获得意义的过程选择性知觉是信息能否从感觉记忆进入到工作记忆的关键环节学习者的注意状态、动机状态、先前经验和期望都会影响对信息的选择性知觉二、工作记忆及有关的认知加工过程(一)工作记忆工作记忆(working memory)是第二个信息贮存库，其中保留着的是个体正在有意识地思考着、使用着或工作着的信息比如，当你问查号台一个陌生的号码，并用来拨号时，这个号码便正保留在你的工作记忆中，且正被使用着工作记忆有以下三个特点：1．保持时间短对新信息的保留大约是10至20秒(E.Gagne etal,1993)超过这一时间，信息或者消失，或者受到进一步的加工而转入长时记忆由于工作记忆对信息的保留时间短，因而也被称作短时记忆比如，用过陌生号码后，如果不加复述，它很快便从记忆中消失2．容量有限在有限的时间里只能记住大约5-9个独立的信息单位(G.Miller,1956)由于工作记忆只能容纳少量的信息，因此，它成了“信息加工的瓶颈”(E.Gagne etal,1993)比如，一次记忆的陌生号码超过9位，除非你用笔记下来，否则你可能记不住或记错。

3．信息处于激活状态工作记忆中的信息正在被个体意识着、思考着、使用着当你听课时，阅读并理解文章时、解决数学问题时，你便正在使用你的工作记忆因此，工作记忆是完成各种心理操作的“工作台”工作记忆在信息加工过程中起到非常重要的作用只有进入工作记忆中的信息，才能得到进一步的加工并进入长时记忆中贮存然而，工作记忆的有限容量，使信息的进入和加工都受到限制为了增加工作记忆的信息容量，提高其加工效率，可以采取两条途径：组块和自动化阅读专栏8-2通过组块和自动化节省工作记忆空间组块(chunking)是指将分离的项目组合成较大的和有意义的单元的加工过程(G.Miller,1956)通过组块可以扩大工作记忆的信息容量，提高工作记忆的加工效率例如，请你观看下列字母5秒钟A E E E G G I I I I L N N N N R R S S T T 然后，请你盖住上述字母，并试着写下这些字母(顺序不限)尽管相同字母被排在一起，且按字母表的顺序排列，你仍然难以将它们全部记住，因为这21个字母大大地超过了工作记忆的容量然而，同样是这些字母，如果以下列方式呈现，LEARNING IS INTERESTING(学习) (是) (有趣的)现在，你想记住这些字母便没有任何困难。

因为它们已被“组块”，变成了三个有意义的词(三个信息单位，而不是二十一个)，并成为一个有意义的句子(一个信息单位)自动化是指无需意识的监控或者有意识的努力便能自动完成的一些心理操作自动化是技能达到熟练阶段的一个标志技能达到自动化后，就可以不再占用工作记忆的空间，使工作记忆完成更加复杂的思维、理解、问题解决等信息加工活动因此，为了有效地利用工作记忆的有限的空间，提高工作记忆的加工效率，教师在教学过程中要做到以下几点：第一，将一些分散的、较少的知识单元组合成一些较大的、有意义的信息单元再呈现给学生第二，通过大量练习，使一些基本技能，如阅读、计算等达到自动化第三，以适当的速度呈现信息，确保学生理解所呈现的信息，防止信息超载二)有关的认知加工过程：复述和组织进入工作记忆的信息只能保留很短的时间，我们怎样才能将其中的重要内容转移到长时记忆中去呢?复述和组织是两种主要的认知加工策略1．复述复述是指在工作记忆中重现信息复述有两种类型即维持性复述和精制性复述(Craik & Lockhart,1972)维持性复述(maintenance rehearsal)是指一遍一遍地、原封不动地重复要记忆的信息维持性复述的主要作用是使信息暂时地保存在工作记忆中以便使用，比如，当你从查号台问到一个陌生的号码后，你可以先将这个号码复述两遍，然后再去拨号。

因为如果不复述，你可能在拨号过程中就忘记了这个号码而无法使用维持性复述的第二个作用是使工作记忆中的部分新信息通过反复的、充分的复述而转换到长时记忆中去贮存比如，还是那个号码，你为了能够把它长久地记住以便以后再使用，你需要一遍遍地复述这个号码，最终使它牢固地贮存在你的长时记忆里通过维持性复述进入长时记忆的信息，通常是一些意义性不强的学习材料，如号码、外文单词、数学公式等等由于维持性复述只是原封不动地重现新信息，而没有和已有知识建立任何联系，因此，即使通过简单的维持性复述进入到长时记忆的信息，也容易从长时记忆中遗忘请看下面的一串数字：3 8 6 1 1 2 5 2 3 6 5你需要复述几遍才能将这串数字记住?记住以后能保持多久?多数人在一两天之内便会忘掉精制性复述(elaborative rehearsal)是指将要记忆的信息与已贮存在长时记忆中的信息建立联系的过程精制性复述是通过运用精制策略实现的所谓精制(elaboration)是指在工作记忆中完成的对新信息的精心制作或精细加工，是对要记住的新信息附加额外的信息的过程具体包括以下各种方式：(1)对新信息进行联想，(2)产生关于新信息的视觉表象，(3)对新信息的字面意思做进一步的扩展和延伸，(4)把新信息同别的事物进行比较；(5)举出一个关于新信息的实例；(6)补充新信息的某些细节；(7)找出与新信息有关的上位观念或下位观念；(8)对新信息做合乎逻辑的推理等等。

现在，让我们再想想前面说过的那串数字，你还记得吗?如果记不住了，请试着用精制性复述的策略把它们更好地记住仔细观察那串数字，看你能想到什么?你会惊喜地发现这串数字与你所知道的一些其它事情有关：3 8→“三八”妇女节6 1→“六一”儿童节1 2→12个月5 2→52周3 6 5→365天做了这样的精制后，相信你对这串数字一定会记得更牢固、更长久精制过程是在工作记忆中完成的新信息进入工作记忆后，新信息本身处于激活状态，以新信息为线索，通过学习者有意联想，贮存在学习者长时记忆中的一些与新信息有关的信息相继被激活，这一过程叫激活的扩展(Anderson,1983)通过激活的扩展，长时记忆中的原有知识进入工作记忆，与新信息建立起联系，精制过程便同时完成可见，精制是一个主动的信息加工活动，学习者必须有主动精制的意识，主动地考虑如何在新旧知识之间建立联系，主动地以新信息为线索去激活长时记忆中贮存的有关信息对于一些意义性不强的学习材料(如记忆一串数字)，我们可以运用精制策略帮助我们更好地记住它我们所学习的各门学科的知识，通常是一些有意义的知识，更可以大量运用精制的策略学生可以在听教师讲课的同时，主动完成各种精制。

阅读专栏8-3学生在听课的同时完成的精制举例(1)老师在课堂上讲到：“哥伦布是西班牙人，1492年航海到了美洲”一个学生想记住此事，于是便想：“哥伦布很可能是从东而西到美洲的，因为这是从西班牙到美洲的最短航线”2)算术老师说：“做分数除法，先颠倒除数，然后再相乘”一个学生听到后想：“这又是一个做分数的规则，在分数乘法时，不颠倒除数，相乘就行了3)一个学生听见理科老师说：“分子在气体中比在液体中相隔更远，所以气体比液体轻学生就想到“这好像宽松的毛织物要比同样毛料组织得紧的衣物来得轻E.Gagne 等，1984，采自钟启泉，黄志成，1993)精制性复述的作用有两个：第一，通过新旧知识建立联系，促进对新知识的理解，并使新知识进入长时记忆，更长久地保持；第二，通过精制性复述而进入长时记忆的新知识，当需要从长时记忆中提取时，能够更容易对信息进行检索。