信息加工理论
信息加工理论
信息加工理论(information processing theory)认知心理学基本理论。
从机能上，即从行为水平上将人脑与计算机进行类比，把人脑看作类似于计算机的信息加工系统。
认为人的认知过程就是对信息的加工过程，力图建立心理活动的计算机模型；涉及人如何注意、选择和接收信息，如何对信息进行编码、内在化和组织，以及如何利用这些信息做出决策和指导自己的行为等。
认知心理学家利用计算机科学、语言学和信息论的有关概念阐明人的认知过程及其适应行为，推动心理学各个领域的理论和实验研究的发展特别是在知觉、记忆、语言和问题解决的研究中，取得迅速发展。
认知信息加工理论认为生涯发展就是看一个人如何做出生涯决策以及在生涯问题解决和生涯决策过程中如何使用信息的。
1991年，盖瑞破得森(Gary Peterson),詹姆斯•桑普森(James Sampson)，罗伯特•里尔登(Robert Reardon )合著了《生涯发展和服务：一种认知的方法》(Career Development and Services: A Cognitive Approach ) 一书，阐述了这一认知信息加工的方法(简称CIP)。
从信息加工的角度来研究学习起自不同的来源。
有人认为(Ellis , 1978)，是受了格式塔记忆理论的影响，这种理论强调，有机体如何组织他们记忆的内容，反映了他们是如何主动地组织知觉的方式。
也有人(Norman , 1970)区分了对当今信息加工理论有影响的三种理论：⑴由埃斯蒂斯和斯彭思等人最早提出的学习的数学理论(mathematical learning theories) ; (2)强调以选择性注意为起点、长时记忆痕迹为终点的信号探示理论(signal detection theories); ⑶注重人工智能和计算机模拟的计算机模型理论(Computer-model theories)o按照斯奈尔贝克(G. E. Snelbecker)的观点，目前，被认为属于信息加工理论范围的，大致可以分成以下三类：1.侧重于数理统计分析的信息论美国学者香农(C. Shannon)被公认为是信息论之父。
信息加工理论
信息加工理论信息加工理论信息加工理论是指人类大脑对外界信息进行感知、加工、融合和表达的过程，它是认知心理学和神经科学的重要分支之一。
该理论主要研究人类在面对复杂信息时的信息加工流程、信息的储存和提取、注意力的控制等问题。
信息加工理论旨在揭示人类认知本质和功能，为教育、管理、广告等实践领域提供理论支撑。
信息加工理论的基本原理1. 选择性注意力选择性注意力指人们在感知外界信息时，根据自身需求、兴趣、目的等条件，自动筛选出与之相关的信息，忽略其它无关信息的过程。
选择性注意力是信息加工过程中的第一步，也是决定信息加工结果的关键因素之一。
如当我们以文本阅读为例时，我们可以快速扫描文章，选择出与我们主题相关的关键词汇，忽略那些与主题无关的内容。
2. 系统性加工系统性加工指人们在选择性注意力的基础上，对所选信息进行有意的加工，即在自己已有知识的基础上，对待学习的信息进行自我意义构建和创新性的组织处理。
系统性加工过程中，人们通常将所学习的知识，与自己已有的之前的知识或经验进行比较，寻找其中的异同点，使其更加深入了解所学的内容。
3. 反馈效应反馈效应是指信息加工的结果反过来影响人们对原信息的认知和加工。
这是信息加工理论中非常重要的一个概念。
例如，一个人对一幅画作持有非常初级且不了解其任何相关的背景知识，看了几次后，如果得知这幅画作的作者及它所描绘的画面内容，通过再次观察，人们会发现自己的认知对象的理解和欣赏上有了显著的改变，这就是反馈效应的作用。
4. 工作记忆工作记忆是信息加工过程中的重要组成部分，它是指人类在短暂的时期内，对于信息进行处理、储存和操作的能力，工作记忆一般通过短期记忆等方式进行操作。
如果数据信息没有被及时清除和储存，就会被忽视或遗忘，这就需要通过练习来增强工作记忆的能力，例如：在学习时要注意清晰的转移注意力的同时，把要学习的内容先进行快速模式下阅读。
之后可以针对性的再次阅读，同时可以进行语音、视觉联想和练习记忆等过程。
信息加工理论
西格勒的信息加工理论罗伯特•西格勒(Robert Siegler) 阐述了信息加工理论的三个主要特征：思维、变化机制及自我矫正。
1.思维按照西格勒的观点，思维即信息的加工。
在这一点上，西格勒提出了关于思维的广义理解。
他说儿童在知觉、编码、表征及储存来自外界的信息时就是在进行思维。
西格勒认为思维具有高度的灵活性，从而使个人可以适应环境、任务要求及目标的诸多改变。
然而，人类惊人的思维能力也存在某些局限。
个人在某个时刻只能关注有限的信息，而且我们的信息加工速度也存在局限。
2.变化机制西格勒指出，信息、加工的焦点应当是变化机制在发展中的作用。
他认为四种主要机制共同作用，从而导致儿童认知技能的变化：编码、自动化、策略建构和概括化。
编码即信息进入记忆的过程。
西格勒认为，解决问题的关键是对相关信息进行编码，忽略无关信息。
因为建构新策略往往费时费力，所以儿童必须练习使用这些策略，以使最终能够达到自动地执行并将其效用最大化。
自动化一词是指无需努力或只需些许努力就能加工信息的能力。
随着年龄的增长和经验的积累，众多任务的信息加工自动化程度逐渐提高，使得儿童可以察觉出之前他们遗漏的事件与观点之间的新联系。
第三种变化机制是策略建构，该机制涉及发现信息加工的新过程。
西格勒说，儿童需要编码关于某个问题的关键信息，并将该信息与已经掌握的相关知识相结合以解决问题。
为了从新构建的策略中充分获益，此时就需要概括化。
儿童需要对策略进行概括或将其应用于其他问题中。
我们将在学习的迁移这个话题下探讨概括化的问题。
儿童将先前的经验和知识应用于新情境下的学习或问题解决，即为迁移。
3.自我矫正正如皮亚杰的认知发展理论所述，当代信息加工理论认为，儿童在自身的发展中发挥着积极的作用。
他们运用以前掌握的知识与策略来调整对新的学习环境的反应。
通过这种方式，儿童借助原有的知识与策略建构更新更复杂的反应模式。
自我矫正在信息加工中的重要性可以通过元认知来举例说明，元认知的含义是关于认知的认知，或“关于认识的认识”。
第五章 信息加工理论
第三节 长时记忆
信息检索的三种方法 1,再认 再认很早就出现以及学龄前儿童的表现与成人 的接近,因此这是一个相当自发的过程而不需 要依靠长时记忆特意的搜寻. (二)回忆 乳儿就能回忆. 当要求年龄小的和大的儿童在经过相同的时间 间隔回忆信息时,年龄大的儿童能更准确和完 整地回忆.与再认相比,回忆显示出与年龄相 伴随的显著的增长性.
(二)存储方法检验的研究
许多证据与阿特金森和西夫林的存储模 型是一致的.例如,序列位置效应就支 持了这种观点. 其他的研究结果对存储模型则提出了疑 问. 感觉登录和短时记忆容量的研究存在很 大的差别,
二,加工水平模型
加工水平模型摒弃了系统容器有固定存 储量的观点.该模型认为:记忆取决于 信息加工的程度. 在信息加工水平模型中,以较浅的方式 来加工信息时,这些信息会很快衰退并 消失,相反,当信息通过意义的解释并 与已有的知识相联系时,就会保留更长 时间.
三,信息加工理论的发展
(一)凯斯的新皮亚杰学派的理论 (二)联结主义 (三)西格尔的策略选择模型
第二节 工作记忆
信息存储策略: 信息存储策略: 一,复述 :指不断地重复信息.它的发展有三 个特点: 第一,小学儿童与学龄前儿童相比开始逐渐有 效地采用复述策略. 7岁左右是儿童由不进行复述向自觉进行复述 的过渡期. 第二,随年龄增长,复述的质量不断增强,主 要表现为复述方式由被动的复述模式向主动的 复述模式转变. 第三,儿童使用复述的灵活性随年龄的增长而 不断发展.
三,精致(精加工)
通过在要记忆的材料上增加相关的信息 来达到对新材料记忆的记忆策略. 与其他策略相比,精致是一个较迟发展 的能力,一般在11岁前是很少出现的. 一旦儿童发现了这种策略技巧,他们会 发现这非常有效,而且趋向于用它来代 替其他策略.
4 认知发展理论-信息加工理论
联结主义认知心理学发展历程
启蒙阶段 开始阶段 萧条阶段 复兴阶段 鼎盛时期
1、1943年，麦克 洛奇和匹茨发表 1、1969年，人 1890年，詹姆 了《神经系统中所 工智能学者明斯 蕴涵思想的逻辑 基和佩帕特出版 斯的《心理学 演算》，提出M 《感知机》，指出 原理》对相关 -P模型（阈值模 感知机处理能力 学习、联想记 型）。 有限。 忆的基本原理 2、赫布提出“联结 2、人工智能领 进行了开创性 主义”概念及赫布 域取得的研究成 学习定律。 果认为不需要考 研究。 3、鲁梅尔哈特制 虑脑功能的网络 造出视知觉的脑模 结构。 型——感知机。
平行结构 和平行处 理机制 抵制噪声 分布式表 征
六大特征 自适应、 自学习、 自组织
很强的容 错性
连续性和 亚符号性
平行结构和平行处理机制
联结主义神经网络是由大量简单加工单元相互联结构 成的高度平行的非线性网络，不仅如此，网络的所有 运算处理也都是同时平行进行的，在同一层次内的所 有加工单元都是同时进行操作的。 由于在隐含单元层中存有大量原型，一旦给网络输入 一个刺激，隐含层中的所有神经单元立即同时被激活， 并在储存的模型中寻找与输入数据相匹配的原型，并 快速做出反应。 同时处理信息，运算速度加快
符号加工取向 联结主义取向
把认知过程类比为计算机运算过 程，“心理活动像计算机”
把认知过程类比为神经网络的 整体活动，“心理活动像大脑”
符号加工取向
最早由奈塞提出，后来由纽厄尔和西蒙等人发展。他 们通过对人类思维的研究创立了人工智能这门新学科， 对认知科学的发展作出了重大的贡献。 《人类问题解决》一书，是这一领域的极为重要的著 作。
从符号加工到联结主义，心灵始终与身体分离。笛卡 尔的身心二元论一直主导着人们对身心关系的认识。 但具身认知的出现打破了这一局面，身心一体论得以 确立。具身认知通过身体的主体性来说明认知对于身 体的依赖。近年来神经科学的发展也为具身思想提供 了生理学的依据。具身认知的出现为重构认知理论提 供了新思路。
信息加工理论在教育中的应用
信息加工理论在教育中的应用信息加工理论在教育中的应用信息加工理论是认知心理学中的一个重要理论，它解释了人类如何接收、处理和应用信息。
在教育中，信息加工理论可以帮助教师更好地理解学生的学习过程和思维方式，从而采取相应的教学策略，提高教学效果。
下面将详细介绍信息加工理论在教育中的应用。
首先，教师可以根据信息加工理论来设计教学内容和方式。
根据该理论，人类学习的过程可以分为三个阶段：感知、加工和应用。
在教学中，教师可以通过引发学生的兴趣和注意力，提供清晰而有意义的信息，以促进学生对新知识的感知。
在学生将信息加工为有意义的知识后，教师可以设计任务和活动，帮助学生将所学知识应用到实际问题中。
通过这样的教学设计，学生能够更好地理解和掌握知识。
其次，教师可以运用信息加工理论来引导学生的思维过程。
信息加工理论强调学生在学习过程中主动构建知识的能力。
教师可以通过提问、引导和激发学生的思维，帮助他们将新知识与已有知识进行联系和整合。
例如，教师可以提出问题，让学生思考并找到解决问题的策略，从而促进学生的思维发展和创造性思维能力的培养。
此外，教师还可以借助信息加工理论来评估学生的学习成果。
根据该理论，学习的最终目标是能够将所学知识应用到实际情境中，并解决问题。
因此，教师可以通过评估学生在解决问题过程中的表现来评估他们的学习成果。
例如，可以设计实际情境的任务或项目，让学生运用所学知识解决问题，从而评估他们在应用知识方面的能力。
总之，信息加工理论在教育中有着广泛的应用。
教师可以根据该理论来设计教学内容和方式，引导学生的思维过程，并评估学生的学习成果。
通过合理应用信息加工理论，教师可以更好地指导学生的学习，提高他们的学习效果和能力。
第五章儿童认知发展：信息加工理论
第五章儿童认知发展：信息加工理论第五章儿童认知发展：信息加工理论第一节信息加工理论一、信息加工阶段1.感觉登录：即瞬时记忆或感觉贮存，是一种照相式的记忆，完全保留刺激的本来属性，保存时间很短，大约250毫秒左右。
常见的感觉记忆形式有视觉记忆和听觉记忆。
2.注意3.知觉: 知觉是指对感觉刺激的觉察、识别和解释。
4、记忆第二节记忆的发展一、记忆的概念定义：记忆是人脑对过去经历过的事物的反映。
基本过程：识记——保持——再现（再认和重现）。
信息加工理论对记忆的解释：记忆是人脑对信息的输入、编码、储存和提取的过程。
二、记忆的种类（一）根据记忆内容分1、形象记忆：以事物具体形象为内容的记忆。
2、逻辑记忆：以语词所概括的逻辑思维结果为内容的记忆。
3、情绪记忆：以体验过的情绪情感为内容的记忆。
4、运动记忆（动作记忆）：以做过的运动或实际动作为内容的记忆。
（二）根据提取记忆信息时有无意识1、内隐记忆是在无意识的情况下，个体经验自动对当前信息的吸收和整理。
可理解为无意记忆。
2、外显记忆是在有意识的控制下，个体根据需要主动地对当前信息进行记忆加工的过程。
可理解为有意记忆。
（三）根据记忆保持时间的长短分1、瞬时记忆（感觉记忆）：指作用于感官的刺激停止后，感觉信息并不立即消失，他还能以感觉痕迹的形式在一个极短的时间内保存下来。
感觉记忆的特征时间极短（0.25-1秒）；容量较大；形象鲜明；信息原始，记忆痕迹容易衰退；编码：主要依赖于信息的物理特征，具有鲜明的形象性，编码方式是图像和声像。
影响因素：模式识别；注意2.短时记忆（工作记忆）定义：是信息加工系统的核心。
指信息在头脑中保持2秒到1分钟的记忆。
短时记忆的特征1.保持时间为一分钟左右；2.记忆容量有限，通常为7±2个组块；3.意识清晰，操作性强，易受干扰编码：听觉编码和视觉编码影响因素：觉醒状态；组块；加工深度短时记忆的容量是7±2个组块组块（chunk）又称信息块，是指知觉体系被当作一个熟悉的单个单元的模式或顺序。
信息加工理论
智慧的本质。
(二)面临的问题
首先,信息加工认知心理学面临着人机类比和模拟研究的 局限性. 第二,在一定意义上说,信息加工认知心理学面临着缩小心 理学研究范围的危险:信息加工认知心理学忽视了情感、 意向活动、人格、变态心理、心理治疗等领域的研究。在
另外，心理语言学、系统论、信息论、控 制论对信息加工认知心理学的兴起都起到 了重要的作用
二、信息加工理论的基本假设
当代信息加工认知心理学认为，人脑是一个信息 加工系统，当人处于清醒状态时，就会不断地对 来自外部环境的刺激信息进行加工处理的活动， 在这个系统中，主要有以下几个部分构成，他们 是感受器，感觉登记、模式识别、短时记忆和长 时记忆
除了上述的有关感知觉与注意、记忆、解决问题的
策略等方面的研究之外，信息加工认知心理学对概
念形成的思维、学习与迁移、社会认知与心理学发
展等问题也进行了一系列的研究，这些研究有的被
纳入教育心理学、社会心理学和儿童心理学等教科
书中。
五信息加工认知心理学的贡献及其面临的问题
(一)贡献
首先,从研究对象上说,信息加工认知心理学恢复了对高
操纵自变量，观察因变量的变化，探讨变量之间的关 系。实验有助于研究者搜集资料，验证假说，提高价 究的信度和效度。实验方法是信息加上认知心理学采 用的主要手段。
信息加工认知心理学的实验主要是反应时实验 和眼动实验。
（二）口述报告法
口述报告法，操作时的想法来探讨内部认知过程的方
加涅的信息加工理论
加涅的信息加工理论加涅的信息加工理论是由加涅（George Miller）提出的。
该理论认为，人们能够进行信息加工的数量是有限的，并且以数字7±2为界限。
也就是说，在同一时间内，人类可以处理5到9个单元的信息，再多的话，就会导致信息负荷的过高，而无法处理。
加涅提出这一理论的背景是1950年代，当时人们对信息加工的理解还很有限。
当时的心理学家认为，条目是信息处理的最小单位，也就是说，我们可以理解和记忆一个单独的单词、数字或符号。
但是，加涅认为，条目并不具有普遍性，它们的大小可以根据人的精神能力和所处理的信息类型而变化。
加涅认为，记忆的复杂性取决于我们对信息的加工过程和组织方式。
加涅将加工过程分为三个阶段：感知、简化和编码。
感知阶段是指我们收集和获取大量的信息，这些信息来自我们的感官系统，例如视觉、听觉和触觉。
在这个阶段，我们会过滤掉大量的信息，只留下与任务密切相关的信息。
简化阶段是指我们将感知到的信息进行处理，简化它们，以便更容易处理。
这个过程包括识别模式和相关特征，以及将它们归类和分类。
这些过程可以帮助我们将信息与之前的知识联系起来，从而更好地理解和记忆它们。
编码阶段是指将信息转换为可以存储和检索的形式。
在这个过程中，我们通常将信息转换为符号表示形式，例如数字、字母或记号。
这个过程可以帮助我们将信息存储在长期记忆中，并在需要时重新激活它们。
加涅的信息加工理论对于我们理解如何最好地记忆信息非常重要。
在学习新的概念、技能和知识时，我们应该将重点放在简化和归类方面，以便更容易地记忆新信息。
此外，了解加涅的信息加工理论有助于我们更好地在数字时代中管理信息。
随着越来越多的信息源可用，我们需要更好地了解如何过滤掉不重要的信息，并将其组织成更易于处理和记忆的形式。
总之，加涅的信息加工理论提出了一种有用的方法来理解人类记忆的功能和限制。
对于学生、研究和任何需要处理大量信息的人来说，了解这个理论非常重要。
加涅-信息加工理论
第三章-加涅的信息加工理论加涅一方面承认行为的基本单位是刺激与反应的联结，另一方面又注重探讨刺激与心智活反应之间的中介因素——心理活动。
他在对学习理论的探讨中，试图阐明学生的认知结构，并着重用信息加工模式来解释学习活动。
在他看来，信息加工学习理论代表了人类学习研究方面的重要进步。
（一）基本观点1.学习及其条件加涅认为：“学习是指人的心理倾向和能力的变化，这种变化要能持续一段时间，而且不能把这种变化简单地归结于生长过程。
”为了进一步说明学习的本质，加涅还区分出学习活动的四个构成要素：（1）学习者。
人和许多动物都能从事学习。
对人来说，人作为学习者有接受刺激的感觉器官，有一个大脑把来自感官的信号用许多复杂的方法加以转变，还可以通过肌肉来表达各种行为以显示他已经学会的东西。
（2）情境。
刺激学习者的感官的事件统称刺激情境，单一的刺激事件通常称为刺激。
不断接受的刺激被组织成为刺激种反应的各种神经活动的图式，有些图式存贮在他的记忆中，可以重新恢复。
于是，这些记忆可以转变为行为，这些行为是通过被观察到的肌肉运动来执行各刺激种反应的。
（3）已有的学习结果。
对于学习的另一重要的“输入”是从记忆中恢复的内容。
这些内容有一种已经组织好的形式，它们是以前学习活动的结果。
（4）反应。
从这些输入及其以后的转变所产生的动作称为反应。
反应可以在一定程度上明确地加以描述。
加涅反复强调，引起学习的条件有两类：一类是内部条件，即学生在开始学习任务时已有的知识和能力；另一类是外部条件，即学习的环境。
它涉及怎样安排教学内容，怎样传递给学生，怎样给予反馈以使学生达到理想的教育目标。
学生的内部条件不同，要求学生掌握的知识技能不同，外部条件也应作相应的改变。
在加涅看来，教学是由教师安排和控制这些外部条件构成的。
2.学习的分类加涅早期将学习由低级到高级分为八类，它们分别是：信号学习，刺激反应学习，连锁学习，语言的联合，多重辨别学习，概念学习，原理学习，解决问题。
信息加工理论
有研究发现，儿童感觉记忆的能力与成人相比存在缺陷，成
人最多能记住4个几何形状，5岁儿童不能超过2个。
记忆系统的第一个成分是感觉登录，外部信息通 过感觉登记进入记忆系统。感觉登记接受大量来 自各种感觉系统的信息，并将信息保留短暂的一 段时间，一般不超过几秒钟。 感觉登记的信息只有能够引起个体注意并被及时 识别的信息，才有机会进入短时记忆。那些与长 时记忆无关或者没有受到注意的信息，由于没有 转换到短时记忆，很快就会消失。
信息加工过程
接收
存储
处理
传送
信息加工论对人脑信息加工过程的基本理解如下图：
注 意
刺 激
感觉 器官
选择信息进 行感觉登录
知觉
短时记忆
长时记忆
反应器
一、图式
图式是一个场景中典型的独特的特征或事件的程序组成。 此处的图式与皮亚杰理论中的图式（schema）不同， 它指的是一个场景中典型的特征组合或事件程序。
三、儿童记忆的发展
1、婴儿的记忆 2、记忆策略的发展 3、知识的影响 4、元记忆 5、记忆容量
一、信息加工阶段
1、感觉登录
即瞬时记忆或感觉贮存，是一种照相式的记忆，完全保留刺 激的本来属性，保存时间很短，大约250毫秒左右。 常见的感觉记忆形式有视觉记忆和听觉记忆。也就是图像记 忆和声像记忆
鸟
概念的功能：
★ 有助于儿童更好地理解和记忆新知识。
★ 有助于儿童形成知识体系。
★ 有助于儿童更好地运用知识解决问题。
儿童概念的发展特征：
★ 概念的内涵逐渐与成人一致。
★ 在思维时能够更好地使用概念。
★ 能更好地用词描述概念。
四、判断
两个或更多的概念联结在一起就构成了判断（或命 题）。 如：鸽子是鸟，铅笔是文具，树是植物等。 在儿童形成概念的过程中，自然会形成判断。比如儿童 在形成鸟的概念的过程中，会将具有相同特征的这一类动物 总结起来形成鸟的概念，比如鸟有翅膀，鸟有羽毛，鸟会飞 等，这些都属于判断或命题。当然，受到语言能力发展的限 制，儿童可能还不能将其用语言或句子表述出来。
加涅的信息加工理论
Atkinson&Shiffron的模型
维持复述
刺激
感觉 注意 记忆
精细复述
STM
提取
LTM
遗忘?
遗忘
感觉登记
• 记忆系统的第一个成分是感觉登记，外部信息通过感 觉登记进入记忆系统。感觉登记接受大量来自各种感 觉系统的信息，并将信息保留短暂的一段时间，一般 不超过几秒钟。
• 感觉登记的信息只有能够引起个体注意并被及时识别 的信息，才有机会进入短时记忆。那些与长时记忆无 关或者没有受到注意的信息，由于没有转换到短时记 忆，很快就会消失。
长时记忆中信息的遗忘
100
90
保 80 持 70 百 60 分 50 比
40
30
1.大多数遗忘发生在学习后一小时之内； 2.遗忘遗忘的速度是先快后慢，渐趋平稳； 3.重新学习要比第一次学习容易。
20
10
0
1 23 4 5
10
15
20
艾宾浩斯遗忘曲线
25
30
时间(天数)
影响遗忘进程的其他因素
• 识记材料的性质和数量 • 学习的程度 • 识记材料的系列位置 • 识记者的态度
感觉登记存在的重要意义
• １、人们要想记住一些信息，就需要对这些信息加以 注意。
• ２、要使瞬间看到的所有信息都进入意识状态，这需 要花费一定的时间。一次呈现太多东西，学生或许学 不到任何内容。
短时记忆或工作记忆
• 感觉记忆和长时记忆的中间阶段，保持时间大约不超 过1分钟。 特点： 1：信息保持的时间很短 2：记忆的容量有限，为7+2个组块 3：对信息进行有意识加工 4：主要以听觉编码的形式进行编码 5：经过复述进入长时记忆
• 比如：中小学历史课、地理课中大部分知识是言语信 息。它是回答世界是什么的知识，是个人具有有意识 的提取线索，能直接陈述的知识。
信息加工理论的发展及其新取向
信息加工理论的发展及其新取向在心理学和认知科学领域，信息加工理论（Information Processing Theory）是一种重要的理论框架，用于解释人类如何处理和解析来自外部世界的信息。
这一理论经历了从经典到现代的演变，并不断发展和演变出新的取向。
早期的信息加工理论主要知觉、记忆、思维等认知过程，以及这些过程中信息的接收、编码、储存和提取等基本环节。
这些理论试图用信息处理的观点来描述人的认知过程，把人看作是一个信息处理器，能够有效地对信息进行选择、加工和理解。
随着心理学和认知科学的发展，现代信息加工理论更加注重认知过程的细节和神经机制。
这一阶段的理论运用了计算机科学、人工智能、神经科学等多学科的方法和技术，进一步深化了我们对人类信息加工过程的理解。
例如，工作记忆模型、知觉符号理论、连通主义网络等都是现代信息加工理论的典型代表。
近年来，一些研究者开始反思信息加工理论在解释人类认知过程中的局限性，提出了一种生态学化的取向。
这种取向强调认知过程的社会和文化背景，认为信息加工理论只是认知过程的一种方面，而忽视了人的主观体验和社会互动等因素。
生态学化的信息加工理论更加环境与认知过程的交互作用，试图将认知过程放在更广阔的背景中加以研究。
随着神经科学的发展，越来越多的研究者开始信息加工理论的神经基础。
这种取向试图将信息加工理论与神经机制结合起来，以理解认知过程的本质和机制。
例如，深度学习、神经网络等神经计算模型已经在解释知觉、记忆和思维等认知过程的神经机制方面发挥了重要作用。
和机器学习技术的发展为信息加工理论提供了新的视角和方法。
这种取向强调对大规模数据集的处理和分析，以及从数据中学习和理解认知过程的模式和规律。
例如，基于人工神经网络的深度学习模型已经在图像识别、自然语言处理等领域取得了显著的成果。
这些成果不仅推动了技术的发展，也为信息加工理论的研究提供了新的思路和方法。
信息加工理论经历了从经典到现代的发展历程，并不断发展和演变出新的取向。
心理学中的认知心理学和信息加工理论
心理学中的认知心理学和信息加工理论认知心理学是一门研究人类心理思维和信息加工过程的学科。
它主要关注我们如何感知、记忆、思考和解决问题等认知活动。
信息加工理论是认知心理学的一个重要理论基础，它描述了我们如何通过感觉系统将外界信息转化为可理解的知识。
一、认知心理学概述认知心理学的研究对象是人的思维、感知、记忆、注意和判断等心理活动，通过实验和观察等科学方法来揭示思维的本质和规律。
它是心理学的一个重要分支，对于我们了解人类思维的机制和过程有着重要意义。
二、信息加工理论的基本概念信息加工理论是认知心理学的核心理论之一，它强调人类对外界信息的感知和加工过程，并通过研究信息加工的各个阶段来了解人类的认知能力。
信息加工理论由三个基本阶段组成，即感知、加工和响应。
1. 感知阶段感知是人类获取外界信息的过程。
我们通过感觉器官（如眼睛、耳朵等）接收外界的刺激，并将其转化为大脑能够理解的形式。
感知阶段涉及到注意、感知和知觉等过程，是信息加工的起点和基础。
2. 加工阶段加工是指对感知到的信息进行整理、分析、处理和编码的过程。
这一阶段中，人们会根据自身的经验和知识，将感知到的信息与已有的认知结构相匹配，进而识别、理解和记忆所接收的信息。
3. 响应阶段响应是指基于感知和加工之后，人们做出的相应行动或产生的内在心理活动。
响应阶段可以是外部反应，如运动、言语等；也可以是内部反应，如思考、判断等。
不同的认知任务会产生不同的响应方式。
三、认知心理学实证研究为了揭示人类认知活动的本质和规律，认知心理学采用了大量的实证研究方法。
其中，实验研究是认知心理学研究的重要手段之一。
通过设计实验任务、收集数据和进行统计分析，研究者可以验证和推断人类的认知能力和加工过程。
1. 古典实验范式古典实验范式是认知心理学实验研究中常用的一种设计模式，其特点是任务明确、变量操作可控。
以经典的反应时间实验为例，参与者需要根据实验者给出的刺激进行快速反应。
通过测量反应时间等指标，研究者可以推断出认知过程的特点和规律。
教育心理学信息加工理论
——以产生式为记忆单元
教育心理学信息加工理论
第26页
3. 对信息加工理论评价
• 信息加工学习理论能够用来解释人类许 多思维过程, 使得人类高级心理过程不再那 么神秘了。
• 信息加工理论并不是一切从头开始, 它 吸收了行为主义和传统认知理论有益结果。 从某种意义上说, 是二者结合。
教育心理学信息加工理论
第3页
• 对信息加工和记忆研究，原本是心 理学中最活跃领域之一。
• 早在1868年，荷兰心理学家唐德斯 （F. C. Donders）就发表了相关信息加 工研究方法论文。
• 艾宾浩斯1885年对无意义音节记忆 研究，也是这方面探索。
教育心理学信息加工理论
第4页
• 在19世纪末和20世纪初, 这类仔细试验 方法被内省法所取代。内省法不是经过试验 来测量行为, 而是经过观察有机体所从事活 动来推测内部心理过程。
有毛
皮
白色
毛
教育心理学信息加工理论
……
第23页
• 图式理论给咱们一个主要启示是: 假如 新信息能够被已经有完备图式所接收，则新 信息更轻易保留。相反，假如新信息不能够 被图式所接收，则该类信息较难保留。
• 意义学习需要学习者主动参加，学习者 应有大量先前经验和知识，并应用这些知识 经验去了解和整合新知识。
教育心理学信息加工理论
第18页
• 程序记忆（procedural memory）是指 “知道怎样做”, 而不是“知道是什么”。 • 情景记忆、语义记忆和程序记忆按照不 一样方式来储存和组织信息。
• 最近相关大脑研究表明, 这三种不一样长 时记忆其大脑定位是不一样。
教育心理学信息加工理论
信息加工理论
3、记忆的储存与提取
•
信息基本上以形象储存和意义储存存放在长 时记忆中。
• 形象存储：也叫表象储存，指我们与某一事物接触后，在该事物离开 眼前时，我们还可以在脑子里把它的各种常见属性浮现出来。例如我 们对广告画面的记忆。 • 意义存储：是以概念、公式、规律等为内容的储存，所保持的不是具 体形象。例如对商品的功能、价格等的记忆，这种储存有高度的理解 性和逻辑性。
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2、记忆的结构
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因为信息加工的发生是有阶段的，所以通常认为在记忆中有一些 单独的、连续的“储存室”，信息进一步加工之前被临时储存在这里。 这种储存室主要有： 料，储存时间以毫秒计，最长一二秒。
• （1）感觉记忆：又叫瞬时记忆，在很短的时间内保存着全部材
• （2）短时记忆：保持时间比瞬时记忆长，不过储存信息时间也
6.3.1信息加工理论
6.3.1信息加工理论
• • • • • 1、信息加工理论的概念 2、记忆的结构 3、记忆的储存与提取 4、记忆的遗忘 5、记忆的衡量
1、信息加工理论的概念
• 信息加工理论主要强调学习过程中的信 息的复杂的心理加工过程。
消费者的信息处理过程是指消费者从环境中获取信息 后进行处理的一连串过程。透过这样的过程，消费者决定 哪些信息必须加以记忆储存，哪些予以遗忘，哪些为以后 的评估所用。可见，消费者信息处理过程的重心是记忆， 记忆在消费者信息的处理上扮演着重要的角色。
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提取是我们从长时记忆中恢复信息的过程。
人们提取信息的准确性存在许多变数，主要原因是知觉、识记、 遗忘的选择性。
4、记忆的遗忘
• 遗忘可分为：永久性遗忘和暂时性遗忘。 • （1）遗忘的规律
• 不同时间间隔后的记遗忘的进程是不均衡的，在识记后最初遗忘得比较快，而 以后逐渐缓慢，即先快后慢。
信息加工理论
信息加工理论信息加工理论（Information Processing Theory）是认知心理学中的一个理论，用于解释人类是如何获取、处理和应用信息的过程。
本文将探讨信息加工理论的基本原理、发展历程以及对教育和学习的影响。
信息加工理论起源于20世纪50年代，当时认知心理学家开始关注人类的思维过程。
通过观察人们在解决问题、学习新知识和记忆信息时的行为，研究人员发现，人类的思维过程可以被看作是信息的输入、加工和输出过程。
这一理论提供了一种解释人类思维活动的框架，使研究者能够更好地理解人类的认知过程。
根据信息加工理论，人类的思维过程可以分为三个主要阶段：输入、加工和输出。
在输入阶段，人们通过感官器官接收外界的刺激，将其转化为能够理解和处理的信息。
在加工阶段，人们对这些信息进行组织、选取、转换和整合，以形成有意义的知识和理解。
最后，在输出阶段，人们将他们的想法、结论和行为展示给外界。
在信息加工理论中，还有一些重要的概念需要提及。
首先是注意力，在信息加工过程中，人们需要选择性地关注某些信息，并忽略其他信息。
注意力的选择可以受到多种因素的影响，如个人兴趣、任务需求和环境要求。
其次是工作记忆，工作记忆是指从输入到输出过程中，临时存储和处理信息的能力。
工作记忆的容量有限，所以人们需要通过策略和技巧来提高其使用效能。
最后是长期记忆，长期记忆是指人们将信息长期保存和存储的能力，进而形成个人的知识和经验。
信息加工理论对教育和学习也有着重要的启示。
理解人类的思维过程有助于教师设计更有效的教学策略。
例如，根据信息加工理论，教师可以提供清晰明确的信息，组织和结构化课堂内容，以帮助学生更好地理解和记忆知识。
此外，教师可以引导学生使用有效的学习策略，如归纳法、演绎法和图示法，以提高他们的学习效果。
信息加工理论也对学习者自身有启示。
了解自己的认知过程有助于学生更有效地学习和解决问题。
学生可以通过观察自己的注意力偏好，并调整学习策略，以最大程度地利用自己的认知优势。
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信息加工理论：信息加工理论（information processing theory）认知心理学基本理论。
从机能上，即从行为水平上将人脑与计算机进行类比，把人脑看作类似于计算机的信息加工系统。
认为人的认知过程就是对信息的加工过程，力图建立心理活动的计算机模型；涉及人如何注意、选择和接收信息，如何对信息进行编码、内在化和组织，以及如何利用这些信息做出决策和指导自己的行为等。
认知心理学家利用计算机科学、语言学和信息论的有关概念，阐明人的认知过程及其适应行为，推动心理学各个领域的理论和实验研究的发展，特别是在知觉、记忆、语言和问题解决的研究中，取得迅速发展。
简介：认知信息加工理论认为生涯发展就是看一个人如何做出生涯决策以及在生涯问题解决和生涯决策过程中如何使用信息的。
1991年，盖瑞·彼得森(Gary Peterson)，詹姆斯·桑普森(James Sampson)，罗伯特·里尔登（Robert Reardon）合著了《生涯发展和服务：一种认知的方法》（Career Development and Services:A Cognitive Approach）一书，阐述了这一认知信息加工的方法（简称CIP）。
信息加工理论的假设：几乎所有信息加工论者都认为，学习实质上是由习得和使用信息构成的。
他们的一个基本假设是：行为是由有机体内部的信息流程决定的。
由于这种信息流只是一种猜想，是永远不可能直接观察到的。
所以，心理学家们构建了不同的模式来推导这种信息流；这取决于理论家想要说明哪一种内部过程。
也许，可供选择的许多信息流程图都是站得住脚的。
但就一般而言，信息加工论者主要关注的是这样两个问题：(1)人类记忆系统的性质；(2)记忆系统中知识表征和贮存的方式。
信息加工理论分类：从信息加工的角度来研究学习，起自不同的来源。
有人认为(Ellis，1978)，是受了格式塔记忆理论的影响，这种理论强调，有机体如何组织他们记忆的内容，反映了他们是如何主动地组织知觉的方式。
也有人(Norman，1970)区分了对当今信息加工理论有影响的三种理论：(1)由埃斯蒂斯和斯彭思等人最早提出的学习的数学理论(mathematical learning theories)；(2)强调以选择性注意为起点、长时记忆痕迹为终点的信号探示理论(signal detection theories)；(3)注重人工智能和计算机模拟的计算机模型理论(Computer-model theories)。
按照斯奈尔贝克(G．E．Snelbecker)的观点，目前，被认为属于信息加工理论范围的，大致可以分成以下三类：1.侧重于数理统计分析的信息论美国学者香农(C．Shannon)被公认为是信息论之父。
作为贝尔电话公司的技术人员，香农为了解决信息编码的问题，提高通信系统的效率和可靠性，在研究过程中对信息进行了数学处理。
他舍弃通信系统中消息的具体内容，把信息源发生的信息仅仅看作一个抽象的量。
他把数理统计方法运用到通信领域，提出了信息熵的数学公式，从量的方面来描述信息的传递与提取的问题，并提出了信息量的概念。
他设计出了一套在各种不同条件下测量信息的方法，从而奠定了现代信息理论的基础(王雨田，1986年)。
简单说来，香农的测度主要集中在输送与接收的消息之间的相似性，以便计算送话者与受话者双方能够得到多少信息。
香农把消息的交换作为通信的特征。
因此，信息论关注的是可能已被输送的消息的影响，以及实际被传送的信号。
心理学家们改编了香农的信息测度和理论。
呈现给被试的刺激是与通讯系统中的信息源和传送者(source and transmitter)相应的。
通道(channel)被作为人类被试的特征；被试对信号加以编码和做出正确反应的最大精确度，被称为是他的通道能量(channel capacity)。
信息分析把主要焦点放在被试在一系列尝试中对所呈现的刺激做出反应的一致性程度上。
例如，我们可以向被试呈现音色不同但其他各方面(如声响和持续时间)完全相同的4种音调，要求被试做出四种不同的反应，这样，我们不需要详细计算，也可以确定被试是否加工了在这种情境中所有可得到的信息。
当向成人被试呈现单维刺激(即除了一个刺激维度不同外，其他方面都完全相同)时，会出现一种有趣的现象。
一旦被试有了足够的练习，从而清楚知道对每一种刺激应做出何种反应时，他们的精确性达到了十种渐进线，并在操作时一直保持精确性。
而且，即便刺激只是通过不同的感觉通道被感知的，或刺激的排列方式有所不同，但能被正确识别的刺激项目的数量变化是很小的。
1956年，米勒(G．Miller)发表了一篇文章，题目是：《神奇的数字，7土2：我们信息加工能量的一些限制(The Magical Number Seven，Plus Or Minus Two：Some Limits on Our Capacity for Processing information)》，他回顾了近20项研究，发现人类处理信息的能量是有限的。
米勒提出，我们要用金子而不是废品来填补这7个左右的记忆狭孔。
米勒的文章发表后，心理学家们从事了数百项这类的研究。
尽管有人对这种人类通道能量的计算程序抱有疑问，但许多心理学家接受了这一发现，从而对学习与记忆的研究产生了一定的影响。
还有些人从另一个角度认为，我们可以把信息组织成“组块(chunks)”，从而可以增加人类的信息加工能力，因此应该把重点放在人们组织信息的方式上。
就一般而言，心理学家认为，信息论有助于我们形成一种把人类作为信息加工者的模式。
这个模式强调人在对刺激做出反应时的积极选择的作用，而不是像在刺激-反应理论中所看到的那种起被动作用的人。
与此同时，也有人认为(Simon，1979)，把研究焦点放在狭窄的实验室分析，对了解人类解决问题的过程没有很大的帮助。
2.侧重于计算机模拟的信息加工理论把人视作信息加工者，这一观念是与计算机技术的发展联系在一起的。
计算机技术是在第二次世界大战期间，主要是因为要处理大量军事数据而发展起来的。
心理学家们发现，计算机程序也可以用来描述人类思维和学习的方式。
一些研究人员用计算机来模拟人类问题解决过程和学习过程。
这样，心理学家就不再只是推测在“暗箱”内部所发生的事情了。
关于计算机与人类信息加工方面，有两个主要的发展：一方面，尽管许多信息论专家对人类认知过程不感兴趣，但他们对改进计算机加工信息的方式很关注。
所以，他们可以用人类思维过程作为改进计算机处理数据的程序的指南。
因此，人工智能(artificial intelligence)这个术语常常只是用来指计算机所遵循的信息加工步骤，而不管这些步骤是否模拟了人类加工信息的实际的方式，这与这个术语本身的含义是有矛盾的(Simon，1969)。
人工智能中一个最实际的目标，是要发现计算机贮存、提取、运演和使用信息的最佳方式，至于人类在解决问题时是否遵循这些步骤，这不是他们所关心的。
但另外一些学者对计算机加工的兴趣，集中在模拟人类问题解决过程上。
计算机模拟(computer simulation)通常是指利用各算机和计算机语言来描述人类信息加工过程时所采用的方法。
这方面最典型的人物是西蒙。
他认为，人的认识活动与计算机是一一对应的最初用计算机成功地模拟人类思维是由纽厄尔与西蒙(Newell and Simon)设计的。
这个程序称为“逻辑理论家(Logic Theorist)”的程序，能用来证明形式逻辑中的各种定理。
“逻辑理论家”采用了人类在问题解决活动中所使用的一些处理方法，但它只能解决一些特定类型的问题。
纽厄尔与西蒙在1972年又设计了一种更为精细的问题解决系统，称之为“一般问题解决者(General ProblemSolver)”。
这个程序把据认为是人类问题解决活动之基础的大量策略组合在一起。
这个程序不但能证明逻辑定理，而且还能下棋、谱曲等。
由此，他们提出了一个问题解决行为所涉及的基本结构，他们称之为“信息加工系统”或“IPS”。
问题解决者的接受系统(或感受器，即神经末梢和把感觉传送至大脑的通道)，是与信息加工器相联结的，信息加工器则需利用记忆。
记忆也为信息加工器提供信息，而信息加工器则为效应器提供信息。
效应器就是指实施问题解决过程中的决策的动作过程。
3.侧重于实际应用的认知信息加工理论研究方法的问题一直是心理学研究中十分困难的问题。
信息加工认知心理学继承了实验心理学的传统，吸收了计算机科学的研究成果，形成丁一套比较完整的研究方法——实验、模拟、理论分析相结合的研究方法。
这种研究方法充分地反映了当代科学在实验基础上高度综合的研究特点，以及定性研究与定量研究相结合、宏观研究与微观研究相结合的特点。
正是研究方法的突破，促进了信息加工认知心理学的发展。
这些研究方法有：（一）实验法从一百多年前冯特在莱比锡建立了第一个心理学实验室以来，实验方法已被大多数心理学家所接受。
这是因为实验的方法能使研究者在控制的情境下，系统地操纵自变量，观察因变量的变化，探讨变量之间的关系。
实验有助于研究者搜集资料，验证假说，提高价究的信度和效度。
实验方法是信息加上认知心理学采用的主要手段。
信息加工认知心理学的实验主要是反应时实验和眼动实验。
（二）口述报告法口述报告法，也称出声思考法，是一种由被试大声地报告自己在进行某项操作时的想法来探讨内部认知过程的方法。
口述报告多半在操作时进行，也可以在操作后通过回忆来叙述。
从某种意义上来讲，口述报告的方法有些类似传统的内省法，也可以认为是对内省法的批判与继承。
在进行口述报告实验时，主试一定要要求被试大声地如实报告操作时自己思考的详细内容，使内部的思维过程外部言语化，但不要他们解释情境或思维过程。
被试所报告的应主要是短时记忆中保留的很快就会消失的信息。
内克森和西蒙等人采用这种方法，在认知研究上取得了一定的成就。
口述报告的方法已被许多信息加工认知心理学家所接受。
(三)计算机模拟的方法计算机模拟是信息加工认知心理学最有代表性的一种独特的研究方法。
计算机模拟是心理学与计算机科学的交叉领域，也是人工智能的重要组成部分。
这种方法是想通过对心理过程的计算机模拟来认识人心理过程的本身，即对人的内部信息加工过程进行逻辑分析。
计算机模拟常和理论分析结合在一起，多从程序缩减、流程分析、程序模拟三个方面着手。
程序缩减是一种以潜在性因素作为资料来源，用分离认知因素来探讨认知过程的方法。
典型的设计是让被试执行两种复杂程度不同的任务，从对比的角度来探讨复杂任务的操作时间和信息加工过程。
流程分析是通过计算机流程图的比较进一步探讨操作时心理表征的顺序和方向。
程序模拟是把人的认知过程编成各种计算机语言输入计算机，如果输入的程序能正常工作，设计者至少可以得知某种心理过程在逻辑上是可行的，即获得逻辑合理性方面的验证。