第九章 信息加工心里学及其课程观

三、关于知识形态
信息加工心理学认为, 知识就是个体通过与其环境相互作用而 获得的信息及其组织结构。存储于个体之内的结构性信息可称 为主观知识; 存储于个体之外的结构性信息则称之为客观知识。 个体性的主观知识又可分为陈述性知识和程序性知识两大类。 陈述性知识是指用于 回答“是什么”和“为什么”之类的问题，是 个人有意识地提取线索, 因而能直接陈述的知识。如概念、命 题、定理、理论、学说等。程序性知识就是通常所说的“知道 如何做”的知识, 即有关具体操作过程的实践性知识,是个人无意 识地提取线索, 因而只能借助某种活动形式间接推测出来的知 识。
第一节 信息加工心理学概况
什么是“认知”?“认知( Cogn ition) ”本来是心理学中的一个普 通词语。心理学词典把它界定为认识或知识过程, 即和情感、动 机、意志等相对的理智或认识过程。它包括感知、表象、记忆、 思维等等, 而思维是它的核心。格拉斯( A . l . Class ) 在其《认 知》一书中指出:“我们所有的心理能力( 知觉、记忆、推理等) 被组成一个复杂的系统, 它的综合功能就叫认知。”
高觉敷等人认为:“信息加工的认知心理学是用信息加工的观 点和术语说明人的认知过程的科学。它所研究的认知过程就是人 们在环境中获得、加工、储存、使用信息的过程。通过这些研究, 试图了解从知觉到记忆到思维范围内人的活动, 从而利用这些成 就去使人们能够更好地发挥出自己的认知能力。
一、信息加工心理学的时代背景
“认知心理学”是干什么的? 索尔索( R . l . Sols o) 在其 《认知心理学》一书中阐述了这门学科的任务:“认知心理学是 研究我们怎样得到世界的信息, 这些信息怎样表征和转化为知识, 研究知识怎样被存储起来, 并用来指导我们的注意和行为。认知 心理学包括了心理过程的整个领域, 从感觉到知觉、模式再认、 注意、学习、记忆、概念形成, 思维、表象、语言、情绪的发展 过程等等。
通过人工智能研究,认知心理学家们找到了表达人的认知技能 的模式的一系列程序形式, 其中之一就是“产生式系统”。“产生 式系统”原本是数学和计算机科学中的一个概念, 被信息加工心 理学家应用来研究和说明人的认知心理活动的一些规律。
二、关于认知系统
信息加工心理学家们认为, 任何一个具有智能的认知系统, 必然能执行信息重构的功能。认知系统实现信息重构的认知操 作是产生式。认知系统的信息加工的方式是数据驱动加工和概 念驱动加工, 系列加工和平行加工, 以及模拟加工和数字加工, 正 向加工和逆向加工的统一。认知系统的结构是由感受器、记忆 器、加工器、效应器四个部分组成。加工器分解为基本信息过 程、短时记忆、解说器三个部分。
信息加工心理学作为一种较为明确的研究方向, 是 最近 40 年的事情。一般认为, 1967 年美国心理学家奈 塞所著的《认知心理学》一书问世, 标志着信息加工心 理学正式作为一个学派而立足于西方心理学界.
信息加工心理学是心理学本身的历史发展以及心理
学与邻近一些学科交叉渗透的产物。
20 世纪中期西方( 尤其是美国) 社会实际应用的需要是信息 加工心理学产生和发展的社会原因。第二次世界大战之前, 几乎 所有的心理学研究都是在实验室里进行的, 研究者们按照行为主 义那一套研究动物和人的外部行为, 很少涉及内部心理过程。第 二次世界大战改变了这种状态。由于战争的需要, 发明了许多新 的复杂的武器和装备, 这些武器装备对使用者提出了很高的要求。 为了赢得战争, 必须严 格培训这些武器装备的操作者。这就必然 涉及大量的认知问题。于是, 研究人的认知规律的严峻任务就落
认知系统的主要功能还有: ①把输入的变量符号化; ②听从 输入的指令, 具有目的通用性和灵活性; ③进行分析综合和证明 推理; ④组合新的序列, 产生新的指令, 预测下一步活动, 并具有 某种程度的创造性。
认知系统的加工是从外部刺激开始的, 先对较小的刺激单元 进行分析, 然后再 转向较大的单元, 最后达到对刺激的整体的解 释。这种加工方式称为数据驱动加工。另一方面, 认知系统已 经形成的期望或假设制约着对外部刺激加工的所有的阶段或水 平。这种加工方式称为概念驱动加工。
认知心理学有广义的和狭义的之分。狭义的认知心理学专
指“信息加工认知心理学”。广义的认知心理学包括: ①格式塔 学派, 这一学派以知觉和思维的研究而著称, 对现代认知心理 学有重要影响; ②勒温的拓扑心理学, 勒温把格式塔学派知觉 研究中的整体原则应用于个体和社会领域, 其理论具有强烈的 认知倾向; ③皮亚杰学派, 主要探讨儿童认知结构的形成和发 展; ④信息加工学派, 以现代科学的方法 探索人的认识过程, 代表着当前认知心理学发展的主流。
在心理学家身上了。战争中也需要研究人的决策问题和其他问题。 这些都是促进信息加工心理学发展的重要因素。
二、信息加工心理学的代表人物
人们很难指出信息加工心理学的创始人是谁, 因为它是许 多心理学家在各自不同的具体研究领域中共同创立起来的。 人们也很难指出信息加工心理学的最重 要的代表人物是谁, 在这个学科领域里, 似乎找不到类似于行为主义心理学中华 生和斯金纳那样的人物。我们只能向读者介绍几位在信息加 工心理学几个主要分支 研究领域里的代表人物。
在“表象”研究领域, 有 R . N . 谢泼德。 在“注意”和“记忆”研究领域, 有 G. 米勒、A . M . 特莱斯曼、 D. C. 阿特金森、E . F . 洛夫特斯、M . R. 奎连、A . M . 科 林斯。 在“思维”研究领域, 有 H . M . 西蒙、A . 纽艾尔、J. C. 肖。
2. 人是一种信息加工系统 信息加工心理学家们认为, 尽管计算机的硬件与人脑的神经
系统有很大的差别, 但却完全可以在计算机的程序所表现的功能 和人的认知过程之间进行类比。计算机接受符号输入, 对输入进 行编码, 对编码后的输入做出决策, 产生新的表示形式, 储存输 入, 给出符号输出。人脑的工作原则与计算机的这个工作原则是 相同的,即信息加工的原则是相同的。人和计算机一样, 也是一 种信息加工系统。
信息加工心理学的知识分类如表 9-1 所示。
随着信息加工心理学的发展, 1981 年梅耶( R . M ayer ) 又提 出了一种广义的知识分类观。 他把知识分为三类, 即: ①语义知 识, 指关于世界的事物性知识; ②程序性知识, 指在特定条件下可 以使用的一系列操作步骤或算法; ③策略性知识, 指如何学习、记 忆或解决问题的一般方法。梅耶的知识分类观使对知识本质的认 识进一步深化。
本章的任务是介绍狭义的认知心理学( 即信息加工认知心理 学) 及其课程观。
信息加工心理学把人的认知和计算机进行功能模拟, 用信息 加工的观点看待 人的认知过程, 认为人的认知过程是一个主动地 寻找信息、接受信息并在一定的信息结构中进行加工的过程。 信息加工心理学的兴起被看成是心理学中的一场革命,并很快席 卷了心理学的大多数分支。目前, 它已成为心理学发展的一种方 向。
第二节 信息加工心理学的主要观点
一、信息加工心理学的基本论点
1. 心理学的问题可以从不同的途径进行研究 根据心理活动的水平, 可以把心理活动进行分类, 每一类都可 以与计算机进行类比。心理活动的最高层次即思维策略, 可与计算 机的最高层次计算机程序相比;心理活动的初级加工程序, 可与计 算机语言相比; 心理活动的生理过程, 即中枢神经系统和脑物质活 动, 可与计算机的硬件相比。 信息加工心理学主要是研究高级层次的思维策略与初级信息 加工的关系, 把人的认知过程与计算机进行功能比较, 用计算机程 序和计算机语言来模拟人的思维策略和初级信息加工过程是认知 心理学研究的出发点。
响。信息加工心理学则认为各种认知活动之间是互相作用、有 机地联系在一起的, 是一个统一的整体。它在研究知觉时, 把知 觉看成是一种高度推理的过程, 不仅需要各感觉器官的活动, 而 且需要对信息进行中枢加工, 与过去的知识相对照, 进行分析综 合, 以确定知觉对象的意义。
5. 人的信息加工是靠产生式系统来实现的 人工智能研究是信息加工心理学的一个十分重要的领域。
其一, 人具有智能, 就一定是个物理符号系统; 其二, 计算机是这样一个完整的物理符号系统, 所 以, 计算机应当具有人工智能的基本条件; 其三, 鉴于人和计算机都是物理符号系统, 所以就 能用计算机来模拟人的认知活动。
3. 知识对行为和认知活动起决定作用
信息加工心理学强调人脑中已有的知识和知识 的结构对 人的行为和当前的认知活动的决定作用。它力图通过揭示人们 如何获取和利用知识的机制,以探究人类认知活动的规律。这 一基本论点, 与行为主义心理学强调外部环境而排除内部因素 的立场是大相径庭的。
产生式理论把程序性知识分为两类: 一类为模式 识别,它决定人们的再认和分类能力。另一类为操作过程, 表现为根据主观知识图景执行一系列的具体操作步骤, 其中一部分是通过练习获得的, 在多次运用的过程中可 以达到相对自动化 的程度, 很少或不再需要意识的支配 调节, 通常称之为“智力技能”或“智慧技能”。另一部分是 以对客观规律的洞悉和把握为基础的活动定向性知识, 通常是受意识控制的, 并且很难达到自动化的程度, 也叫 做“认知策略”。认知策略是以陈述性知识为理论资源的, 与陈述性知识有着十分密切的联系。
信息的加工处理的机制则是“认知系统”,其本质是创造、控 制和加工而生成某些新的表达形式。
信息加工的过程, 就是指一个认知系统( 人脑或计算机) 对输 入到该系统中的物理符号进行操作, 对这些符号进行选择、接 收、编码、贮存、处理、提取、输出和传送等, 随后利用经过 处理的信息进行计划、决策和指导自己的行为的过程。
三、信息加工心理学的哲学基础
信息加工心理学的哲学基础是理性主义。信息加工 心理学侧重于以人的认知过程为研究对象, 强调人在活 动中的主体地位, 从理论渊源看, 无疑它是属于理性主义 的。
在心理学历史上, 信息加工心理学的出现代表着心理 学哲学基础从实证主义到理性主义的回归。
此外, 20 世纪迅速发展起来的系统论、信息论和控 制论( 俗称“三论”) 对信息加工心理学的影响是非常显著 的。表现在：一方面是作为一种体现了时代精神的理论 思维的方法。另一方面, 信息加工心理学借用这些理论 中的科学术语。
这种系统把所处理的信息都看成是符号信息, 所有的记号、 标志、语言、文字以及它们所描述的事物、现象、规律、理论 等, 都被看成是符号结构, 因而这种系统就是符号信息加工系统。
D. H. 多德和 R . M . 怀特画了一张图, 用来表达这种把人 脑看成信息加工系统的观点。
人的信息加工系统
源自文库
符号操作主要是对符号进行比较、区分与归类。 一个完整的符号系统应具有输入、输出、存储、复制、 建立符号结构、条件性迁移等六种功能。任何一个具 有这样六种功能的系统就能表现出智能。由这一基 本假设可以产生三个推论:
20 世纪 70 年代早期, 纽厄乐( A . N ew ell) 和西 蒙( H. A . Simon ) 把计算机科学的“产生式系统”这一术 语引入心理学, 用以说明人在解决问题时的心理操作程 序。 所谓程序性知识的概念即由此演变而来, 其基本描 述模式是: 如果具备特定的条件便可以产生特定的对应 活动, 也就是“条件—活动”模式, 这里的“条件”既指外部 刺激, 也包含主体已有的信息, 即保持在长时记忆中并 随时可以提取的知识经验。这里的“活动”也与“反应”有 所不同, 它是在主体既有知识经验支配、调节下实现的, 具有人类活动的基本特点, 那就是目的性。
信息加工心理学认为, 知觉是确定人们所接受到的刺激物 的意义的过程。这个过程的实现有赖于不同形式的信息—— 来自环境的信息和来自知觉者自身的信息。后者也就是人们已 具有的知识。一次完整的知觉过程是定向、抽取特征、与记忆 中的知识相对照, 然后再定向、再抽取特征、再对照这样一种 循环的过程。
4. 认知过程具有整体性 传统的意识心理学把人的心理割裂成许多元素, 常常孤立 地对这些元素进行研究, 并且认为它们在时间上和空间上的结 合就构成人的完整的心理过程。这显然是受当时自然科学的影