走近加涅:学习理论的信息加工模式

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在中小学教师资格科目二中,加涅的信息加工学习理论(或称之为“信息加工模式”)经常以单项选择题形式出现,其中涉及到的注意、记忆、复述、动机等除了以单项选择题形式出现,也会以辨析题、简单题和材料分析题形式出现(小学科目二无辨析题)。加涅是学习理论的集大成者,可以毫不夸张地说,是否理解加涅的学习理论,是衡量一个人是否弄懂教育心理学的关键所在。

20世纪50年代,一方面由于心理学自身的反省与批判,一方面由于计算机等信息技术的发展,心理学界兴起了一种新的理论倾向:信息加工论,即用计算机的信息处理过程来类比人脑的认知过程,用信息的接收、存储和提取来解释学习的具体过程。20世纪50年代,西蒙和纽厄尔等人共同创建了信息加工心理学,提出了物理符号系统假设。他们把人脑和电脑都看成加工符号的物理系统,而人脑的心理活动和电脑的信息加工都是符号的操作过程。这一理论开辟了从信息加工观点研究人类思维的取向,推动了认知科学和人工智能的发展。1974年,加涅基于信息加工理论的有关研究,提出了学习的信息加工模式(如下图)。

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加涅的学习的信息加工模式主要包括了两部分:一部分是信息流;另一部分是控制结构,由执行控制和期望事项组成。从上图我们可以看出,信息流是一个信息从一个假设的结构流向另一个假设的结构的过程。来自环境中的刺激首先作用于学习者的各种感受器,如眼、耳等,并通过感觉登记器进人神经系统。信息首先在感觉登记器中进行编码,最初的刺激以映像的形式保持在感觉登记器中,保留0. 25~2秒。经过注意和初步加工,信息进人短时记忆,之后再次对它进行编码,这时,信息以语义的形式储存下来。在短时记忆中,信息保持的时间也很短,一般只保持2. 5~20秒。但是如果学习者不断复述信息,信息在短时记忆里就可以保持得长一些,但也不超过1分钟。经过对信息的复述和组织,又经过对它的精细加工从而与原有的知识联系起来,信息可以被转移到长时记忆中进行储存,以便在以后需要的时候再回忆起来。大部分学习理论家都认为,长时记忆中信息的储存是长久的,而后来回忆不起来的原因只是“提取”的困难,提供一些回忆的线索就可以起到帮助回忆的作用。

从短时记忆进入长时记忆的信息可以被检索、提取,又回到短时记忆,或称为“工作记 忆”。从短时记忆或长时记忆中检索出来的信息作用于反应发生器,反应发生器可以转换信息,发出某种动作命令,而后,由这一结构发出的神经传导信息使反应器(肌肉)活动起来,产生一个指向环境的操作行为。通过这种操作,观察者可以了解原先的那个刺激所起的作用,即信息得到了加工,也就是说学习者确实学了点东西。

在这个信息加工过程中,一组很重要的结构就是模式图中上方的“期望事项”和“执行控制”这两个部分。“期望事项”是指学生期望达到的目标,即学习的动机系统对学习过程的影响,整个学习过程都是在它们的影响下进行的。“执行控制”即加涅所讲的认知策略,其基础为元认知,执行控制过程决定哪些信息从感觉登记进入短时记忆,如何进行编码、采用何种提取策略。

知识点提炼一(记忆系统):

根据信息从输入到提取所经过的时间、信息编码方式和记忆阶段的不同,可将记忆分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。当客观刺激停止作用后,感觉信息会在一个极短的时间内保存下来,这种记忆叫瞬时记忆,是记忆系统的开始阶段。瞬时记忆的编码方式有图像记忆和声像记忆两种。图像记忆是瞬时记忆的主要编码形式。

短时记忆是指人脑中的信息在一分钟之内加工与编码的记忆,是信息从感觉记忆到长时记忆的过渡阶段。短时记忆的特点包括:(1)时间很短。(2)容量有限。短时记忆的容量是7±2,是以单元来计算的。米勒提出了组块的概念。所谓组块是指若干小单位联合成大单位的信息加工,也指这样组成的单位。(3)意识清晰。(4)易受干扰。短时记忆的编码方式有听觉编码和视觉编码两种,主要是听觉编码。

长时记忆是信息经过充分加工,在头脑中长久保持的记忆。长时记忆的特点包括:(1)容量无限;(2)信息保持时间长久。长时记忆中的信息以意义编码为主。意义编码有两种形式:表象编码和语义编码,它们又被称为信息的双重编码。

知识点提炼二(注意):

信息首先进入感觉记忆(感觉登记,瞬间记忆),那些引起个体主义的感觉信息才会进入短时记忆,在短时记忆中存贮的信息经过加工再存储到长时记忆中,而这些保存在长时记忆中的信息在需要时又会被提取到短时记忆中。

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知识点提炼三(复述):

复述策略是指在工作记忆中为了保持信息,运用内部语言在大脑中重现学习材料或刺激,以便将注意力维持在学习材料上的方法。它是短时记忆的信息进入长时记忆的关键。常用的复述策略有:(1)利用随意识记或有意识记;(2)多种感官参与;(3)复习形式多样化;(4)划线强调;(5)排除相互干扰;(6)整体识记与分段识记。

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知识点提炼四(动机与元认知):

期望事项是指学生期望达到的目标,即学习动机。执行控制即加涅所讲的认知策略,控制过程决定哪些信息从感觉登记进入短时记忆,如何进行编码、采用何种提取策略等等,是已有经验对现在学习过程的影响。

行文至此,将最初的竖图横着,您是否有一种亲切依然的感觉呢?

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练习题

1. 信息加工学习理论的创始者是( )。

A. 斯金纳 B. 巴甫洛夫 C. 加涅 D. 苛勒

2. 20世纪60年代以来,心理学家开始以信息加工理论为基础解释记忆的存储过程,提出记忆存储系统模型,这一理论认为信息加工系统的核心是( )。

A.短时记忆 B.感觉记忆 C.长时记忆 D.瞬时记忆

3. 信息加工理论认为,短时记忆是信息加工系统的核心,容量单位为组块,其容量约为( )。

A. 5±2 B. 6±2 C. 7±2 D. 8±2

4. 短时记忆容量有限,为了使其包含更多的信息,可采用的方式是( )。

A.感觉登记 B.注意 C.组块 D.复述

5.复述策略的主要作用是维持注意于目前的学习材料中,并将学习材料保持于( )。

A.感觉记忆 B.瞬时记忆 C.短时记忆 D.长时记忆

参考答案:1-5 CACCD


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