学习的信息加工模型

学习的信息加工模型（information processing models of learning），阐明人类学习过程的模型。信息加工是计算机工作术语。在计算机工作中，刺激、数据或指令统称信息。信息输入计算机，计算机按事先规定的指令，对输入数据改变或转换、计算、与其他数据比较，或利用操作结果提取原先储存于计算器中的信息、评价发现的情况并作出有关决策等等，这一系列操作统称信息加工。

计算机科学和信息加工理论吸取了心理学研究的理论和实验成果。信息科学根据人类的行为规律和高级心理活动的规律来研制具有智能的计算机，使计算机能模拟人的思维特征。信息加工理论和计算机科学技术的发展转而又为研究人类的学习和记忆开辟了一条新途径。学习理论家们把人脑比作计算机，把人类接受外部刺激比作信息的输入，人脑把外部刺激转变为有意义的信息、储存在记忆中、人们进行回忆、提取所储信息并转化为可观察的外部行为，被比作计算机对信息的编码、存储、提取、输出等加工过程。他们试图通过计算机模拟人类认知和操作行为，来研究人类学习过程中的一些规律。这种把人类学习比拟为信息加工和信息储存的看法，一方面反映学习理论家们正在寻找解释人类学习的新途径，表明在心理学发展的现阶段，用联结主义、行为主义、条件反射等理论来解释人类学习已远远不够；另一方面，也在一定程度上反映了社会发展对信息加工理论的需要。由于当代社会的信息量与日俱增，在用什么形式储存信息并易于提取的问题上发生困难，需要借助信息加工理论加以解决。

人们发现，人类本身就是一个最有效的信息加工和储存系统。因为人类的记忆几乎允许立刻提取所储存的信息，而且其容量之大是任何计算机都不能比拟的。信息科学的发展，尤其是计算机模拟人脑活动，为进一步探索人类高级认知活动规律提供了可能。

R.C.阿特金森和R.M.希夫林于1969年首先提出了人类记忆的信息加工模型。1972年A.纽厄尔和H.A.西蒙对人类信息加工系统提出了一个最基本的模型，这一系统的实质是它能以符号来表征外部事件和操纵控制符号表征的能力。换句话说，外部事件包括各种客体可以用符号和符号结构来代表，而信息加工系统能对这些符号进行诸如读入、编码、再认、存储等一系列基本的加工。R.M.加涅则根据现代信息加工理论，综合各种模型之长，于1974年提出学习和记忆的信息加工模型（见图），

比较符合人类 学习 的特点。在这个 信息流程中，加涅把 学习者 的环境刺激作为作用于感受器 的输入 信息， 信息经过感觉登记器进入神经系统。在感觉登记器中， 信息具有与原有刺激相同 的表征形式，这种形式只保留几分之一秒 的时间。经过感觉登记器 的初步编码， 信息进入短时记忆后再次经过编码，成为概念 的形式。这种形式 的 信息在短时记忆中一般只保留几秒钟 的时间，但如果经过复述，在 短时记忆中保留 的时间就可以长一些。经过内部复述后， 信息就进入 长时记忆，可供以后回忆或提取。加涅指出，短时记忆和长时记忆只不过是同一结构以不同方式起作用而已。从短时记忆进入长时记忆 的 信息也可提取回到短时记忆。从短时记忆或长时记忆中提取出来 的 信息经过反应发生器就可以转换成动作，也就是说从反应发生器中发出 的神经 信息激活了效应器，产生作用于学习者的环境 的行为。这种可观察 的行为表现表明刺激已达到预期 的效应，信息经过加工，学习者进行了学习。

在这一模型中，“执行控制”和“期望”是很重要的部分。加涅认为，正是它们发出的信号激活和变更信息的流程。学习者在了解其学习目标（期望）的情况下，会反过来影响对外部刺激的选择性的知觉、在记忆中的编码以及把它们转换为行动。因此，学习发生的方式主要受到执行控制和期望结构所引起的过程的影响。从加涅的这一模型可以看到，人脑的信息加工与计算机的信息加工既有共同点又有不同点。从信息的流程看，二者是有共同之处的，但人脑这一储存系统与计算机系统内的存储器显然不同，计算机只是接受信息，简单地予以登记，并把每一特殊信息送到系统中每一特定位置上；而人脑则要对所有进入的信息进行分析，看其是否符合个人原有的知识系统。人是在接受信息时具有高度的选择性，在信息进入系统后，只有纳入有组织的认知结构，才能保证记住。而这一结构在人脑中又是没有特定的位置的。这些区别充分反映了人类学习受意识控制、不同于机器的特点。