《信息加工學習理論》

一、加涅與信息加工學習理論簡介

60年代，隨著信息科學和計算機科學的興起，心理學領域出現(xiàn)了“認知心理學革命”。認知學習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，強調學習者原有知識結構的重要性，強調學習是學習者主動建構的過程，被稱為建構主義者或結構主義者。另一派即是以加涅為代表的信息加工學，側重研究人腦學習加工知識的過程和規(guī)律，分析信息從外部輸入大腦，經過加工階段，到產生外顯反應時所經歷的信息加工過程。 加涅原是經過嚴格的行為主義心理學訓練的心理學家。在其學術生涯的后期，他吸收入了信息加工心理學的思想和建構主義認知學習心理學的思想，形成了有理論支持也有技術操作支持的學習理論。這一理論解釋了大部分課堂學習，并提出了切實可行的教學操作步驟。 加涅的主要著作： 《學習的條件》(1962)、《教學設計的原理》(1969)《知識的獲得》（1962）《學習對個體發(fā)展的貢獻》（1970）《教學方法的學習基礎》（1976）《記憶結構與學習結果》（1978）《學習結果及其作用》（1984）《教學的學習基礎》（1988）等。 （二）學習理論 學習理論是教育學和教育心理學的一門分支學科，描述或說明人類和動物學習的類型、過程，以及有效學習的條件。 學習理論是探究人類學習本質及其形成機智的心理學理論。它重點研究學習的性質、過程、動機以及方法和策略等。 學習理論主要分為兩大理論體系： 　　　　 行為主義：把學習看作刺激與反應之間聯(lián)結的建立（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：認為學習是對情境的理解或頓悟，是認知結構的變化。 （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習和人腦加工外界刺激的過程的理論。 加涅認為，學習是主體與環(huán)境相互作用的結果，不是“刺激-反應”的簡單聯(lián)結。 二、五類學習結果 1．智慧技能。加涅認為智慧技能的實質是人們應用符號辦事的能力�？梢约毞譃樗膫�亞類：由簡單到復雜分別是辨別，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。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，而認知策略是對內組織的技能，它的功能是調節(jié)監(jiān)控概念和規(guī)則的使用，是處理內部世界的能力，是個體對認知過程進行調節(jié)與控制的能力。認知策略使用的先決條件是具備相應的智慧技能。 3．言語信息。加涅所說的言語信息，有時又稱言語知識。當代認知心理學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習不但是使學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。根據言語信息木身所具有的不同復雜程度，加涅區(qū)分出二類不同的言語信急形式：符號學習，事實學習，有組織的言語信息的學習。 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)調能力。動作技能的學習就是使一套操作規(guī)則支配人的肌肉協(xié)調。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部狀態(tài)。它是通過學習而建立起來的一種影響人選擇自己行動的內部狀態(tài)。態(tài)度包括認知，情感和行為二種成分。 三、學習的信息加工模型： 不同的學習結果（學習目標）需要不同的學習條件，需要不同教學事件的支持，而教學事件又以學習者內部條件為基礎，即學習者的內部認知。 感覺器官直接接受來自環(huán)境中的感覺信息，并產生感覺滯留，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用長時記憶中已有的相應的規(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，在作出相應的操作，由效應器實施。在此過程中，有兩個很重要的過程，即執(zhí)行控制和預期，它們對整個認知過程起到控制引導的作用。 從中可以看出學習的四個要素： 1．學習者 2．刺激情境 3．記憶 4．反應 四、學習過程與教學事件 （一）學習過程 加涅認為，學習是個體的一整套內部加工過程。在這個過程中，個體把環(huán)境中的刺激轉化為能進入長時間記憶狀態(tài)的信息。這些信息（即學習的結果）能給個體提供完成各種操作的能量。根據學習層次理論，每一類學習中都蘊藏著前一類的學習。 在加涅看來，任何一個學習過程也是有層次性的，都是由一個個具體的學習階段構成的。他把學習過程依次分為八個階段： 　　 1．動機階段：一定的學習情境成為學習行為的誘因，激發(fā)個體的學習活動，在這個階段要引發(fā)學生對達到學習目標的心理預期。 　　 2．領會階段：也稱了解階段，在這個階段中，教學的措施要引起學生的注意，提供刺激，引導注意，使刺激情境的具體特點能被學生有選擇的知覺到。 　　 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，將短時記憶轉化為長時記憶的持久狀態(tài)。 　　 4．保持階段：獲得的信息經過復述、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，使其復活的過程。 　　 6．概括階段：把已經獲得的知識和技能應用于新的情境之中，這一階段涉及到學習的遷移問題。 7．操作階段：也叫作業(yè)階段。在此階段，教學的大部分是提供應用知識的時機，使學生顯示出學習的效果，并且同時為下階段的反饋做好準備。 　　 8．反饋階段：學習者因完成了新的作業(yè)并意識到自己已達到了預期目標，從而使學習動機得到強化。加涅認為：“值得注意的是強化主宰著人類的學習，因為學習動機階段所建立的預期，此刻在反饋階段得到了證實�！� 　　 加涅指出，學生的整個學習過程一直受到外部條件的強烈影響。對于教師來說，了解和研究學習過程的目的就是為學習過程提供支持，使外部條件能在學習過程中始終能與學習者的內部活動進行必要的、恰當的和正確的聯(lián)系，從而給學習者以積極的影響，獲得滿意的學習結果。 （二）教學事件 教學的目的是幫助人們學習。 教學：嵌于有目的的活動中的促進學習的一連串事件。 教學活動又稱為教學的外部事件。 加涅所提出的九大教學事件幾乎適用于所有的課堂教學。因為這九大教學事件是根據學習者的信息加工過程提出來的，符合學習者對信息的認知過程。

學習結果

與

教學事件

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

說明期望學習者達到什么狀態(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

說明或實際示范某一策略 澄清期望采用的解決辦法的一般性質

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．回憶先前學習

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

回憶該學習所要求的任務策略及與之相關的智力技能

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

說明問題癥結之所在并展示要施行的策略

由榜樣說明作出選擇的性質 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．提供學習指導

通過知識實體間的相互聯(lián)系詳細說明內容；利用形象和記憶術提供納入更大的有意義的上下文情境的言語聯(lián)結

給出概念或規(guī)則的多種具體實例，為適當的序列聯(lián)結提供言語線索

對給出有實例的策略提供言語指導 對新的解決辦法給予指點和啟發(fā)

由榜樣說明或實際示范行動選擇，同時觀察榜樣對行動如何進行強化

反復練習提供反饋性練習

6．引發(fā)行為表現(xiàn)

“說出來”請學習者解釋信息

未曾遇到過的情況請學習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習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用，學習者實際表現(xiàn)應用概念或規(guī)則

學習者獨創(chuàng)性的提出一個新的解決辦法

學習者在一個真實的或模擬的情境中作出期望的選擇

學習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和間時練習 與附加的信息復合體達成言語聯(lián)結

在一個更大的有意義的上下文情境中增效練習和變式練習提供包括實例變式的定時復習

提供解決各種新問題的機會

為經挑選的行動選擇提供附加的多樣化情境

學習者持續(xù)練習技能

五、信息加工學習理論的啟示

（一）對CAI的啟示 1.CAI教學應能明確學習目標 2.CAI應能激發(fā)學生學習興趣 3.合理進行CAI屏幕設計 （二）對教學設計的啟示

教學系統(tǒng)設計的基本模型

與其他教學設計模式相比較，加涅的九大教學事件為教師提供了一個比較實用的框架，在實際的教學實踐中便于實施。例如：分析學習的類型、分析學習者、確定表現(xiàn)性目標、分析學習任務、設計教學順序、設計教學事件等。

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