學習理論信息加工學習理論

關于學習理論信息加工學習理論2005.51第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.52第九章信息加工學習理論

許多認知心理學家把人看作是信息加工的機制，把認知看作是對信息的加工。當代認知心理學奠基人之一奈瑟認為：“認知是指轉換、簡約、加工、貯存、提取和使用感覺輸入的所有過程?！闭J知心理學家常用計算機處理信息的過程作比擬來說明人類的學習和人腦加工信息的過程，因而把研究的焦點放在追溯、描述心理運演的順序和它們的產品上。

第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.53第九章信息加工學習理論

早在1868年，荷蘭心理學家唐德斯就發(fā)表了有關信息加工研究方法的論文。他認為，反應時（reactiontime）反映了神經沖動傳導速度這類基本因素，因此可以用來作為分析比較復雜的行為反應的基本成分。這種反應時測量方法，成了現代信息加工研究的一種重要方法。艾賓浩斯1885年對無意義音節(jié)記憶的研究，也是這方面的探索。

第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.54第九章信息加工學習理論20世紀50年代以后，計算機科學的蓬勃興起，為心理學家分析和推斷心理過程提供了一個重要工具。因為計算機的出現，使得人們有可能分析人的內部心理狀態(tài)和過程。西蒙等人在50年代后期發(fā)表了一系列論文，以表明可以利用計算機模擬各種心理現象，因而，心理學中的許多問題都可以根據信息加工系統(tǒng)予以闡明。人被看成是信息加工者。憑借信息加工模式，能把格式塔心理學關于認知和記憶重組的某些推測，用一種類似計算機程序的方式編制出來。這就為研究心理過程和心理結構提供了物質基礎。

第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.55第九章信息加工學習理論一、信息加工理論概述有人區(qū)分了對當今信息加工理論有影響的三種理論：（1）由埃斯蒂斯和斯彭思等人最早提出的學習的數學理論；（2）強調以選擇性注意為起點、長時記憶痕跡為終點的信號探示理論；（3）注重人工智能和計算機模擬的計算機模型理論。按照斯奈爾貝克的觀點，目前，被認為屬于信息加工理論范圍的，大致可以分成以下三類：（1）側重于數理統(tǒng)計分析的信息論；（2）側重于計算機模擬的信息加工理論；（3）側重于實際應用的認知信息加工理論。

第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.56第九章信息加工學習理論（一）信息論和信息分析美國學者香農（C.Shannon）被公認為是信息論之父，他為了解決信息編碼的問題，提高通信系統(tǒng)的效率和可靠性，在研究過程中對信息進行了數學處理。他舍棄通信系統(tǒng)中消息的具體內容，把信息源發(fā)生的信息僅僅看作一個抽象的量；他把數理統(tǒng)計方法運用到通信領域，提出了信息熵的數學公式，從量的方面來描述信息的傳遞與提取的問題，并提出了信息量的概念；他設計了一套在各種不同條件下測量信息的方法，從而奠定了現代信息理論的基礎。

第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.57第九章信息加工學習理論

心理學家們改編了香農的信息測度和理論。呈現給被試的刺激是與通訊系統(tǒng)中的信息源和傳送者相應的。通道被作為人類被試的特征；被試對信號加以編碼和作出正確的反應是最大精確度，被稱為是他的通道能量。信息分析把主要焦點放在被試在一系列嘗試中對所呈現的刺激作出反應的一致性程度上。

第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.58第九章信息加工學習理論（二）計算機模擬把人視作信息加工者，這一觀念是與計算機技術的發(fā)展聯系在一起的。心理學家們發(fā)現，計算機程序也可以用來描述人類思維和學習的方式。一些研究人員用計算機來模擬人類問題解決過程和學習過程。這樣，心理學家就不再只是推測在“暗箱”內部所發(fā)生的事情了。關于計算機與人類信息加工方面，有兩個主要的發(fā)展：一方面，用人類思維過程作為改進計算機處理數據的程序的指南。另一方面，一些學者對計算機加工的興趣，集中在模擬人類問題解決過程上。

第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.59第九章信息加工學習理論

最初用計算機成功模擬人類思維是由紐厄爾與西蒙設計的，這個程序稱為“邏輯理論專家”的程序能用來證明形式邏輯中的各種定理。

1972年他們又設計了一種更為精細的問題解決系統(tǒng)，稱之為“一般問題解決者”。這個程序所認為是人類問題解決活動之基礎的大量策略組合在一起，不但能夠證明邏輯定理，而且能夠下棋、譜曲等。由此，他們提出了一個問題解決行為所涉及的基本結構，稱之為“信息加工系統(tǒng)”（IPS）。

第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.510第九章信息加工學習理論第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.511第九章信息加工學習理論（三）認知信息加工理論有些心理學家，在承認計算機模擬對心理學發(fā)展所起作用的同時，認為計算機不能實際模擬人類的認知過程。如，奈瑟認為，計算機程序編制一般只涉及心智的因素，忽視情緒或情感方面的因素；計算機程序中的記憶太完美了，以致不能作來代表人類的信息存貯過程；計算機程序在類推人類信息加工的復雜性方面還存在一些局限，這些局限使得它不能適當地描述和檢驗人類學習和信息加工。

第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.512第九章信息加工學習理論二、信息加工理論的基本假設幾乎所有信息加工論者都認為，學習實質上由習得和使用信息構成的。他們的一個基本假設是：行為是由有機體內部的信息流程決定的。由于這種信息流只是一種猜想，是永遠不可能直接觀察到的。所以心理學家們構建了不同的模式來推導這種信息流；這取決于理論家想要說明哪一種內部過程。一般而言，信息加工論者主要關注（1）人類記憶系統(tǒng)的性質；（2）記憶系統(tǒng)中知識表征和貯存方式。

第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.513第九章信息加工學習理論（一）人類記憶的性質自20世紀60年代以來，人們開始把記憶系統(tǒng)看作是一個有復雜結構的系統(tǒng)，它加工和組織一個人擁有的全部知識；它是一個起組織作用的活躍的系統(tǒng)。換言之，人類的記憶積極地選擇將要被加工的材料，把他們轉換成有意義的信息，并貯存許多信息供來日使用。近年來，心理學家和教育家最感興趣的，是兩種記憶信息加工模式：阿特金森——希弗林模式和克雷克——洛克哈特模式。

第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.514第九章信息加工學習理論1、阿特金森——希弗林模式阿特金森——希弗林提出的記憶信息加工模式，由三個組成結構：（1）感覺登記；（2）短時記憶；（3）長時記憶。在他們看來，重要的是這三種記憶貯存不應被看做大腦中所占的特定部位，而應把它們看作是記憶過程中的三個方面或運演的特征。

第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.515第九章信息加工學習理論第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.516第九章信息加工學習理論2、克雷克——洛克哈特模式其基本觀點是：短時記憶與長時記憶，與其說是由于信息貯存在大腦中的“地方”產生的，不如說是由于它們獲得的加工類型產生的。也就是說，短時記憶與長時記憶僅僅是不同加工水平的差異。他們把記憶看做是一個加工的連續(xù)體，而不是一系列不同的階段，或者說在各階段之間存在著一個信息遷移的問題，因此，克雷克與洛克哈特否認可以把記憶分割成幾種不同的階段。

第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.517第九章信息加工學習理論第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.518第九章信息加工學習理論（二）信息貯存的方式在記憶系統(tǒng)中被貯存的信息，不是與刺激輸入一一對應的直接復制，因為感官接受的物理信號并不是對外部世界的完美表征，為了便于回憶，人們須以某種方式轉換物理信號。轉換或重新編碼會增加以后回憶信息的可能性，但這是以失去某些細節(jié)為代價的。對信息貯存形式比較有影響的觀點有：（1）佩維奧提出的雙重編碼模式；（2）圖爾文對情節(jié)記憶與語義記憶的區(qū)分；（3）言語網絡模式。

第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.519第九章信息加工學習理論1、雙重編碼模式心理學家佩維奧在研究中發(fā)現，在具體性文字中的信息，比用抽象性文字傳遞的信息，學起來更容易一些。佩維奧用雙重編碼這一假設來解釋上述結果。在他看來，信息既可以用言語——序列貯存，也可以用映象——空間貯存。正是由于憑借這種雙重表象，具體性文字才能夠比較容易回憶，因為它們可以使用兩種方式來提取。

第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.520第九章信息加工學習理論2、情節(jié)記憶與語義記憶圖爾文總結了有關記憶研究，對情節(jié)記憶和語義記憶作了區(qū)分。情節(jié)記憶是指我們具有的有關以往經歷過的某些特定事件方面的信息，它主要用來貯存人生中印象比較深刻的事情。如第一次做什么事的情節(jié)在記憶中是最深的。語義記憶是語言運用所必需的記憶，它涉及有組織地貯存我們對整個世界以及語言及其運用方法方面的知識。語義記憶是指語法規(guī)則、化學公式、運算規(guī)則等方面的有組織的知識。

第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.521第九章信息加工學習理論3、語義網絡模式語義網絡模式是用一種交節(jié)點來描繪概念與從屬概念層次結構關系的。目前，主要有三種語義網絡模式：（1）安德森提出的命題網絡；（2）諾曼與魯梅爾哈特提出的活躍的結構網絡；（3）組厄爾與西蒙提出的產品系統(tǒng)。這三種模式都對陳述性知識與程序性知識作了分析。

第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.522第九章信息加工學習理論

我們可以說，在長時記憶中信息不同的表征方式，是研究者研究不同現象的結果。這就是說，不同類型的信息對表征系統(tǒng)有不同的要求。在現代認知心理學的術語中，語義記憶的種種要素往往也被稱為圖式。因為，在認知心理學家看來，人們是根據這種圖式賦予事件的意義，來理解語言和解決問題的。

第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.523第九章信息加工學習理論三、信息加工的過程一般把學習過程分為三個階段：（1）注意刺激；（2）刺激編碼；（3）信息的貯存與提取。（一）注意刺激當物理信號被感覺登記時，人類的記憶系統(tǒng)就開始加工信息。這些物理信號只停留極短暫的時間，一般為百分之幾秒，其職能是在相當短暫的時間內保持信息，以便予以加工。沒有感覺登記，我們會由于沒有時間加工許多持續(xù)時間極短的刺激，而在感知世界時會有更多困難。

第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.524第九章信息加工學習理論（二）刺激編碼當人們注意到刺激時，這些刺激就處于短時記憶中。據認為，短時記憶處理信息的能量是有限的，只能局限在我們能夠注意到的觀念上。除非我們不斷地思考或復述這些信息，否則信息很快就會從短時記憶中消失。要把信息長久地記憶下來，就需要長進記憶。這種加工被稱為編碼，即要轉換刺激，以便貯存，便于回憶。

第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.525第九章信息加工學習理論（三）貯存與提取信息編碼過程的目的，是為了把信息貯存在長時記憶中，信息的回憶，在很大程度上取決于信息貯存的形式，以及該信息與長時記憶中以往的內容的關系。如職業(yè)棋手與初學者看一盤棋布局后，回憶的能力相差很大。這種差異，一方面是由于長時記憶中貯存信息的“組塊”大小不同，二是由于對新信息編碼的方式不同。一些心理學家認為，記憶痕跡得到貯存后，提取或恢復這些記憶痕跡，主要取決于兩個因素：（1）記憶痕跡的強度；（2）與提示線索的聯系。

第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2005.526第九章信息加工學習理論四、信息加工學習原理（一）信息流是行為的基礎認知心理學把人看作是一架非常復雜的機器，試圖發(fā)現這個“暗箱”內所發(fā)生的情況。因此，信息加工論者常把人類認知系統(tǒng)表述為代表信息加工和貯存的一系列方框，是它們在來回傳遞信息