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《信息加工学习理论》
一、加涅与信息加工学习理论简介
60年代，随着信息科学和计算机科学的兴起，心理学领域出现了“认知心理学革命”。认知学习理论也分为两派同时发展着，一派是以奥苏贝尔和布鲁纳为代表，强调学习者原有知识结构的重要性，强调学习是学习者主动建构的过程，被称为建构主义者或结构主义者。另一派即是以加涅为代表的信息加工学，侧重研究人脑学习加工知识的过程和规律，分析信息从外部输入大脑，经过加工阶段，到产生外显反应时所经历的信息加工过程。 加涅原是经过严格的行为主义心理学训练的心理学家。在其学术生涯的后期，他吸收入了信息加工心理学的思想和建构主义认知学习心理学的思想，形成了有理论支持也有技术操作支持的学习理论。这一理论解释了大部分课堂学习，并提出了切实可行的教学操作步骤。 加涅的主要著作： 《学习的条件》(1962)、《教学设计的原理》(1969)《知识的获得》（1962）《学习对个体发展的贡献》（1970）《教学方法的学习基础》（1976）《记忆结构与学习结果》（1978）《学习结果及其作用》（1984）《教学的学习基础》（1988）等。 （二）学习理论 学习理论是教育学和教育心理学的一门分支学科，描述或说明人类和动物学习的类型、过程，以及有效学习的条件。 学习理论是探究人类学习本质及其形成机智的心理学理论。它重点研究学习的性质、过程、动机以及方法和策略等。 学习理论主要分为两大理论体系： 行为主义：把学习看作刺激与反应之间联结的建立（S-R），是尝试错误的过程（试误）。代表人物是桑代克和斯金纳。 认知理论：认为学习是对情境的理解或顿悟，是认知结构的变化。 （三）信息加工 信息加工：是将人脑与计算机进行类比，用计算机处理信息的过程模拟并说明人类学习和人脑加工外界刺激的过程的理论。 加涅认为，学习是主体与环境相互作用的结果，不是“刺激-反应”的简单联结。 二、五类学习结果 1．智慧技能。加涅认为智慧技能的实质是人们应用符号办事的能力。可以细分为四个亚类：由简单到复杂分别是辨别，概念，规则和高级规则。最简单的智慧技能是辨别，即区分物体差异的能力。较高一级的智慧技能是概念。即对同类事物的共同木质特征的认识。因此而有对事物作出分类的能力。再上去是规则。当规则支配人的行动时，我们便说，人在按规则办事。运用概念，规则办事的能力就是技能的木质。最高级的智慧技能是高级规则，是指运用简单规则解决复杂问题的能力。 2．认知策略。加涅认为认知策略是一种特殊的智慧技能，它与智慧技能的区别是：智慧技能是个体学会使用符号与环境发生作用，是处理外部世界的能力，而认知策略是对内组织的技能，它的功能是调节监控概念和规则的使用，是处理内部世界的能力，是个体对认知过程进行调节与控制的能力。认知策略使用的先决条件是具备相应的智慧技能。 3．言语信息。加涅所说的言语信息，有时又称言语知识。当代认知心理学家则称之为陈述性知识。实际上都旨在表明在人所获得的能力中一种最为熟悉的能力。即人用语言来表述信息的能力。加涅认为言语信息的学习不但是使学过的东西能逐字逐句地回忆出来，而且是要用自己的语言表达出来。根据言语信息木身所具有的不同复杂程度，加涅区分出二类不同的言语信急形式：符号学习，事实学习，有组织的言语信息的学习。 4．动作技能。加涅认为动作技能有两个成分：一是操作规则，一是肌肉协调能力。动作技能的学习就是使一套操作规则支配人的肌肉协调。是指个体不仅仅完成某种规定的动作，而且指这些动作组织起来构成流畅，合规则和准确的整体行为。 5．态度。加涅认为态度是一种能够影响人对某一类物，某一类事或某一类人作出个人选择的内部状态。它是通过学习而建立起来的一种影响人选择自己行动的内部状态。态度包括认知，情感和行为二种成分。 三、学习的信息加工模型： 不同的学习结果（学习目标）需要不同的学习条件，需要不同教学事件的支持，而教学事件又以学习者内部条件为基础，即学习者的内部认知。 感觉器官直接接受来自环境中的感觉信息，并产生感觉滞留，形成感觉记忆，感觉记忆信息保持的时间极短，信息很容易丧失，这是对部分信息进行特殊的选择注意，进行特别加工，从而使感觉记忆进入短时记忆阶段；短时记忆中的信息保持时间略长，但也比较短，也存在信息丧失，这是对短时记忆中的信息进行有选择的复述，可以加深对短时记忆信息的记忆与理解，使之进入长时记忆阶段，再次过程中也需要调用长时记忆中已有的相应的规则和知识；短时记忆和长时记忆中的信息可以直接利用，也可先从长时记忆中提取信息到短时记忆中，在作出相应的操作，由效应器实施。在此过程中，有两个很重要的过程，即执行控制和预期，它们对整个认知过程起到控制引导的作用。 从中可以看出学习的四个要素： 1．学习者 2．刺激情境 3．记忆 4．反应 四、学习过程与教学事件 （一）学习过程 加涅认为，学习是个体的一整套内部加工过程。在这个过程中，个体把环境中的刺激转化为能进入长时间记忆状态的信息。这些信息（即学习的结果）能给个体提供完成各种操作的能量。根据学习层次理论，每一类学习中都蕴藏着前一类的学习。 在加涅看来，任何一个学习过程也是有层次性的，都是由一个个具体的学习阶段构成的。他把学习过程依次分为八个阶段： 1．动机阶段：一定的学习情境成为学习行为的诱因，激发个体的学习活动，在这个阶段要引发学生对达到学习目标的心理预期。 2．领会阶段：也称了解阶段，在这个阶段中，教学的措施要引起学生的注意，提供刺激，引导注意，使刺激情境的具体特点能被学生有选择的知觉到。 3．获得阶段：这个阶段起着编码的作用，即对选择的信息进行加工，将短时记忆转化为长时记忆的持久状态。 4．保持阶段：获得的信息经过复述、强化之后，以一定的形式（表象或概念）在长时记忆中永久地保存下去。 5．回忆阶段：这一阶段为检索过程，也就是寻找储存的知识，使其复活的过程。 6．概括阶段：把已经获得的知识和技能应用于新的情境之中，这一阶段涉及到学习的迁移问题。 7．操作阶段：也叫作业阶段。在此阶段，教学的大部分是提供应用知识的时机，使学生显示出学习的效果，并且同时为下阶段的反馈做好准备。 8．反馈阶段：学习者因完成了新的作业并意识到自己已达到了预期目标，从而使学习动机得到强化。加涅认为：“值得注意的是强化主宰着人类的学习，因为学习动机阶段所建立的预期，此刻在反馈阶段得到了证实。” 加涅指出，学生的整个学习过程一直受到外部条件的强烈影响。对于教师来说，了解和研究学习过程的目的就是为学习过程提供支持，使外部条件能在学习过程中始终能与学习者的内部活动进行必要的、恰当的和正确的联系，从而给学习者以积极的影响，获得满意的学习结果。 （二）教学事件 教学的目的是帮助人们学习。 教学：嵌于有目的的活动中的促进学习的一连串事件。 教学活动又称为教学的外部事件。 加涅所提出的九大教学事件几乎适用于所有的课堂教学。因为这九大教学事件是根据学习者的信息加工过程提出来的，符合学习者对信息的认知过程。
学习结果
与
教学事件
言语信息
智力技能
认知策略
态度
动作技能
1．引起注意
刺激变化
刺激变化
刺激变化
刺激变化
刺激变化
2．告诉目标
说明期望学习者达到什么状态，指明要求回答的言语问题
实际示范要运用哪一种概念、规则或程序提供业绩的类别和实力
说明或实际示范某一策略 澄清期望采用的解决办法的一般性质
说明目标提供旨在作出选择的行动类型
实际示范期望的业绩
3．回忆先前学习
回忆组织有序的知识实体
刺激回忆有组织的信息的上下文情景
回忆先决规则和概念
刺激回忆从属规则和概念
回忆较简单的先决规则和概念
回忆该学习所要求的任务策略及与之相关的智力技能
回忆做出个人选择的情境及行动，运用榜样实际示范这种选择 回忆相应的信息和技能
回忆执行子程序及组成技能
4．呈现刺激
利用区分明显的特征呈现书面的或视听型言语陈述
描述对象或符号的特征，使之带有概念和规则的形式。
提供概念或规则的实例
说明问题症结之所在并展示要施行的策略
由榜样说明作出选择的性质 由榜样实际示范他人的选择
提供包括工具及实施途径的外部刺激，实际示范执行子程序
5．提供学习指导
通过知识实体间的相互联系详细说明内容；利用形象和记忆术提供纳入更大的有意义的上下文情境的言语联结
给出概念或规则的多种具体实例，为适当的序列联结提供言语线索
对给出有实例的策略提供言语指导 对新的解决办法给予指点和启发
由榜样说明或实际示范行动选择，同时观察榜样对行动如何进行强化
反复练习提供反馈性练习
6．引发行为表现
“说出来”请学习者解释信息
未曾遇到过的情况请学习者在新实例中运用规则或概念
解决不熟悉的问题要求解决问题
在以前未曾遇到过的情境中观察所作选择，问卷调查 在真实的或模拟的情境中作出选择
完成业绩
7．提供反馈
确定信息陈述的正确程度
确定应用规则或概念的正确程度
确定解决问题的独创性
对行动选择提供直接的或替代的强化
对有关动作的精确性及时间要求提供反馈
8．评估行为表现
要求说出陈述的各种含义学习者用释义的方式重新说明信息
在一系列附加的新实例中应用，学习者实际表现应用概念或规则
学习者独创性的提出一个新的解决办法
学习者在一个真实的或模拟的情境中作出期望的选择
学习者完成全部技能组成的业绩
9．增强保持和迁移
在一个更大的有意义的上下文情境中增效练习和间时练习 与附加的信息复合体达成言语联结
在一个更大的有意义的上下文情境中增效练习和变式练习提供包括实例变式的定时复习
提供解决各种新问题的机会
为经挑选的行动选择提供附加的多样化情境
学习者持续练习技能
五、信息加工学习理论的启示
（一）对CAI的启示 1.CAI教学应能明确学习目标 2.CAI应能激发学生学习兴趣 3.合理进行CAI屏幕设计 （二）对教学设计的启示
教学系统设计的基本模型
与其他教学设计模式相比较，加涅的九大教学事件为教师提供了一个比较实用的框架，在实际的教学实践中便于实施。例如：分析学习的类型、分析学习者、确定表现性目标、分析学习任务、设计教学顺序、设计教学事件等。
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