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《信息加工學(xué)習(xí)理論》
一、加涅與信息加工學(xué)習(xí)理論簡介
60年代，隨著信息科學(xué)和計算機科學(xué)的興起，心理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了“認知心理學(xué)革命”。認知學(xué)習(xí)理論也分為兩派同時發(fā)展著，一派是以奧蘇貝爾和布魯納為代表，強調(diào)學(xué)習(xí)者原有知識結(jié)構(gòu)的重要性，強調(diào)學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)的過程，被稱為建構(gòu)主義者或結(jié)構(gòu)主義者。另一派即是以加涅為代表的信息加工學(xué)，側(cè)重研究人腦學(xué)習(xí)加工知識的過程和規(guī)律，分析信息從外部輸入大腦，經(jīng)過加工階段，到產(chǎn)生外顯反應(yīng)時所經(jīng)歷的信息加工過程。 加涅原是經(jīng)過嚴格的行為主義心理學(xué)訓(xùn)練的心理學(xué)家。在其學(xué)術(shù)生涯的后期，他吸收入了信息加工心理學(xué)的思想和建構(gòu)主義認知學(xué)習(xí)心理學(xué)的思想，形成了有理論支持也有技術(shù)操作支持的學(xué)習(xí)理論。這一理論解釋了大部分課堂學(xué)習(xí)，并提出了切實可行的教學(xué)操作步驟。 加涅的主要著作： 《學(xué)習(xí)的條件》(1962)、《教學(xué)設(shè)計的原理》(1969)《知識的獲得》（1962）《學(xué)習(xí)對個體發(fā)展的貢獻》（1970）《教學(xué)方法的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)》（1976）《記憶結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)結(jié)果》（1978）《學(xué)習(xí)結(jié)果及其作用》（1984）《教學(xué)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)》（1988）等。 （二）學(xué)習(xí)理論 學(xué)習(xí)理論是教育學(xué)和教育心理學(xué)的一門分支學(xué)科，描述或說明人類和動物學(xué)習(xí)的類型、過程，以及有效學(xué)習(xí)的條件。 學(xué)習(xí)理論是探究人類學(xué)習(xí)本質(zhì)及其形成機智的心理學(xué)理論。它重點研究學(xué)習(xí)的性質(zhì)、過程、動機以及方法和策略等。 學(xué)習(xí)理論主要分為兩大理論體系： 行為主義：把學(xué)習(xí)看作刺激與反應(yīng)之間聯(lián)結(jié)的建立（S-R），是嘗試錯誤的過程（試誤）。代表人物是桑代克和斯金納。 認知理論：認為學(xué)習(xí)是對情境的理解或頓悟，是認知結(jié)構(gòu)的變化。 （三）信息加工 信息加工：是將人腦與計算機進行類比，用計算機處理信息的過程模擬并說明人類學(xué)習(xí)和人腦加工外界刺激的過程的理論。 加涅認為，學(xué)習(xí)是主體與環(huán)境相互作用的結(jié)果，不是“刺激-反應(yīng)”的簡單聯(lián)結(jié)。 二、五類學(xué)習(xí)結(jié)果 1．智慧技能。加涅認為智慧技能的實質(zhì)是人們應(yīng)用符號辦事的能力�？梢约毞譃樗膫�亞類：由簡單到復(fù)雜分別是辨別，概念，規(guī)則和高級規(guī)則。最簡單的智慧技能是辨別，即區(qū)分物體差異的能力。較高一級的智慧技能是概念。即對同類事物的共同木質(zhì)特征的認識。因此而有對事物作出分類的能力。再上去是規(guī)則。當(dāng)規(guī)則支配人的行動時，我們便說，人在按規(guī)則辦事。運用概念，規(guī)則辦事的能力就是技能的木質(zhì)。最高級的智慧技能是高級規(guī)則，是指運用簡單規(guī)則解決復(fù)雜問題的能力。 2．認知策略。加涅認為認知策略是一種特殊的智慧技能，它與智慧技能的區(qū)別是：智慧技能是個體學(xué)會使用符號與環(huán)境發(fā)生作用，是處理外部世界的能力，而認知策略是對內(nèi)組織的技能，它的功能是調(diào)節(jié)監(jiān)控概念和規(guī)則的使用，是處理內(nèi)部世界的能力，是個體對認知過程進行調(diào)節(jié)與控制的能力。認知策略使用的先決條件是具備相應(yīng)的智慧技能。 3．言語信息。加涅所說的言語信息，有時又稱言語知識。當(dāng)代認知心理學(xué)家則稱之為陳述性知識。實際上都旨在表明在人所獲得的能力中一種最為熟悉的能力。即人用語言來表述信息的能力。加涅認為言語信息的學(xué)習(xí)不但是使學(xué)過的東西能逐字逐句地回憶出來，而且是要用自己的語言表達出來。根據(jù)言語信息木身所具有的不同復(fù)雜程度，加涅區(qū)分出二類不同的言語信急形式：符號學(xué)習(xí)，事實學(xué)習(xí)，有組織的言語信息的學(xué)習(xí)。 4．動作技能。加涅認為動作技能有兩個成分：一是操作規(guī)則，一是肌肉協(xié)調(diào)能力。動作技能的學(xué)習(xí)就是使一套操作規(guī)則支配人的肌肉協(xié)調(diào)。是指個體不僅僅完成某種規(guī)定的動作，而且指這些動作組織起來構(gòu)成流暢，合規(guī)則和準確的整體行為。 5．態(tài)度。加涅認為態(tài)度是一種能夠影響人對某一類物，某一類事或某一類人作出個人選擇的內(nèi)部狀態(tài)。它是通過學(xué)習(xí)而建立起來的一種影響人選擇自己行動的內(nèi)部狀態(tài)。態(tài)度包括認知，情感和行為二種成分。 三、學(xué)習(xí)的信息加工模型： 不同的學(xué)習(xí)結(jié)果（學(xué)習(xí)目標）需要不同的學(xué)習(xí)條件，需要不同教學(xué)事件的支持，而教學(xué)事件又以學(xué)習(xí)者內(nèi)部條件為基礎(chǔ)，即學(xué)習(xí)者的內(nèi)部認知。 感覺器官直接接受來自環(huán)境中的感覺信息，并產(chǎn)生感覺滯留，形成感覺記憶，感覺記憶信息保持的時間極短，信息很容易喪失，這是對部分信息進行特殊的選擇注意，進行特別加工，從而使感覺記憶進入短時記憶階段；短時記憶中的信息保持時間略長，但也比較短，也存在信息喪失，這是對短時記憶中的信息進行有選擇的復(fù)述，可以加深對短時記憶信息的記憶與理解，使之進入長時記憶階段，再次過程中也需要調(diào)用長時記憶中已有的相應(yīng)的規(guī)則和知識；短時記憶和長時記憶中的信息可以直接利用，也可先從長時記憶中提取信息到短時記憶中，在作出相應(yīng)的操作，由效應(yīng)器實施。在此過程中，有兩個很重要的過程，即執(zhí)行控制和預(yù)期，它們對整個認知過程起到控制引導(dǎo)的作用。 從中可以看出學(xué)習(xí)的四個要素： 1．學(xué)習(xí)者 2．刺激情境 3．記憶 4．反應(yīng) 四、學(xué)習(xí)過程與教學(xué)事件 （一）學(xué)習(xí)過程 加涅認為，學(xué)習(xí)是個體的一整套內(nèi)部加工過程。在這個過程中，個體把環(huán)境中的刺激轉(zhuǎn)化為能進入長時間記憶狀態(tài)的信息。這些信息（即學(xué)習(xí)的結(jié)果）能給個體提供完成各種操作的能量。根據(jù)學(xué)習(xí)層次理論，每一類學(xué)習(xí)中都蘊藏著前一類的學(xué)習(xí)。 在加涅看來，任何一個學(xué)習(xí)過程也是有層次性的，都是由一個個具體的學(xué)習(xí)階段構(gòu)成的。他把學(xué)習(xí)過程依次分為八個階段： 1．動機階段：一定的學(xué)習(xí)情境成為學(xué)習(xí)行為的誘因，激發(fā)個體的學(xué)習(xí)活動，在這個階段要引發(fā)學(xué)生對達到學(xué)習(xí)目標的心理預(yù)期。 2．領(lǐng)會階段：也稱了解階段，在這個階段中，教學(xué)的措施要引起學(xué)生的注意，提供刺激，引導(dǎo)注意，使刺激情境的具體特點能被學(xué)生有選擇的知覺到。 3．獲得階段：這個階段起著編碼的作用，即對選擇的信息進行加工，將短時記憶轉(zhuǎn)化為長時記憶的持久狀態(tài)。 4．保持階段：獲得的信息經(jīng)過復(fù)述、強化之后，以一定的形式（表象或概念）在長時記憶中永久地保存下去。 5．回憶階段：這一階段為檢索過程，也就是尋找儲存的知識，使其復(fù)活的過程。 6．概括階段：把已經(jīng)獲得的知識和技能應(yīng)用于新的情境之中，這一階段涉及到學(xué)習(xí)的遷移問題。 7．操作階段：也叫作業(yè)階段。在此階段，教學(xué)的大部分是提供應(yīng)用知識的時機，使學(xué)生顯示出學(xué)習(xí)的效果，并且同時為下階段的反饋做好準備。 8．反饋階段：學(xué)習(xí)者因完成了新的作業(yè)并意識到自己已達到了預(yù)期目標，從而使學(xué)習(xí)動機得到強化。加涅認為：“值得注意的是強化主宰著人類的學(xué)習(xí)，因為學(xué)習(xí)動機階段所建立的預(yù)期，此刻在反饋階段得到了證實�！� 加涅指出，學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程一直受到外部條件的強烈影響。對于教師來說，了解和研究學(xué)習(xí)過程的目的就是為學(xué)習(xí)過程提供支持，使外部條件能在學(xué)習(xí)過程中始終能與學(xué)習(xí)者的內(nèi)部活動進行必要的、恰當(dāng)?shù)暮驼_的聯(lián)系，從而給學(xué)習(xí)者以積極的影響，獲得滿意的學(xué)習(xí)結(jié)果。 （二）教學(xué)事件 教學(xué)的目的是幫助人們學(xué)習(xí)。 教學(xué)：嵌于有目的的活動中的促進學(xué)習(xí)的一連串事件。 教學(xué)活動又稱為教學(xué)的外部事件。 加涅所提出的九大教學(xué)事件幾乎適用于所有的課堂教學(xué)。因為這九大教學(xué)事件是根據(jù)學(xué)習(xí)者的信息加工過程提出來的，符合學(xué)習(xí)者對信息的認知過程。
學(xué)習(xí)結(jié)果
與
教學(xué)事件
言語信息
智力技能
認知策略
態(tài)度
動作技能
1．引起注意
刺激變化
刺激變化
刺激變化
刺激變化
刺激變化
2．告訴目標
說明期望學(xué)習(xí)者達到什么狀態(tài)，指明要求回答的言語問題
實際示范要運用哪一種概念、規(guī)則或程序提供業(yè)績的類別和實力
說明或?qū)嶋H示范某一策略 澄清期望采用的解決辦法的一般性質(zhì)
說明目標提供旨在作出選擇的行動類型
實際示范期望的業(yè)績
3．回憶先前學(xué)習(xí)
回憶組織有序的知識實體
刺激回憶有組織的信息的上下文情景
回憶先決規(guī)則和概念
刺激回憶從屬規(guī)則和概念
回憶較簡單的先決規(guī)則和概念
回憶該學(xué)習(xí)所要求的任務(wù)策略及與之相關(guān)的智力技能
回憶做出個人選擇的情境及行動，運用榜樣實際示范這種選擇 回憶相應(yīng)的信息和技能
回憶執(zhí)行子程序及組成技能
4．呈現(xiàn)刺激
利用區(qū)分明顯的特征呈現(xiàn)書面的或視聽型言語陳述
描述對象或符號的特征，使之帶有概念和規(guī)則的形式。
提供概念或規(guī)則的實例
說明問題癥結(jié)之所在并展示要施行的策略
由榜樣說明作出選擇的性質(zhì) 由榜樣實際示范他人的選擇
提供包括工具及實施途徑的外部刺激，實際示范執(zhí)行子程序
5．提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)
通過知識實體間的相互聯(lián)系詳細說明內(nèi)容；利用形象和記憶術(shù)提供納入更大的有意義的上下文情境的言語聯(lián)結(jié)
給出概念或規(guī)則的多種具體實例，為適當(dāng)?shù)男蛄新?lián)結(jié)提供言語線索
對給出有實例的策略提供言語指導(dǎo) 對新的解決辦法給予指點和啟發(fā)
由榜樣說明或?qū)嶋H示范行動選擇，同時觀察榜樣對行動如何進行強化
反復(fù)練習(xí)提供反饋性練習(xí)
6．引發(fā)行為表現(xiàn)
“說出來”請學(xué)習(xí)者解釋信息
未曾遇到過的情況請學(xué)習(xí)者在新實例中運用規(guī)則或概念
解決不熟悉的問題要求解決問題
在以前未曾遇到過的情境中觀察所作選擇，問卷調(diào)查 在真實的或模擬的情境中作出選擇
完成業(yè)績
7．提供反饋
確定信息陳述的正確程度
確定應(yīng)用規(guī)則或概念的正確程度
確定解決問題的獨創(chuàng)性
對行動選擇提供直接的或替代的強化
對有關(guān)動作的精確性及時間要求提供反饋
8．評估行為表現(xiàn)
要求說出陳述的各種含義學(xué)習(xí)者用釋義的方式重新說明信息
在一系列附加的新實例中應(yīng)用，學(xué)習(xí)者實際表現(xiàn)應(yīng)用概念或規(guī)則
學(xué)習(xí)者獨創(chuàng)性的提出一個新的解決辦法
學(xué)習(xí)者在一個真實的或模擬的情境中作出期望的選擇
學(xué)習(xí)者完成全部技能組成的業(yè)績
9．增強保持和遷移
在一個更大的有意義的上下文情境中增效練習(xí)和間時練習(xí) 與附加的信息復(fù)合體達成言語聯(lián)結(jié)
在一個更大的有意義的上下文情境中增效練習(xí)和變式練習(xí)提供包括實例變式的定時復(fù)習(xí)
提供解決各種新問題的機會
為經(jīng)挑選的行動選擇提供附加的多樣化情境
學(xué)習(xí)者持續(xù)練習(xí)技能
五、信息加工學(xué)習(xí)理論的啟示
（一）對CAI的啟示 1.CAI教學(xué)應(yīng)能明確學(xué)習(xí)目標 2.CAI應(yīng)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 3.合理進行CAI屏幕設(shè)計 （二）對教學(xué)設(shè)計的啟示
教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的基本模型
與其他教學(xué)設(shè)計模式相比較，加涅的九大教學(xué)事件為教師提供了一個比較實用的框架，在實際的教學(xué)實踐中便于實施。例如：分析學(xué)習(xí)的類型、分析學(xué)習(xí)者、確定表現(xiàn)性目標、分析學(xué)習(xí)任務(wù)、設(shè)計教學(xué)順序、設(shè)計教學(xué)事件等。
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