加涅的信息加工理论

•加涅的信息加工理论制作人：王安虹吴永奇本章重难点信息加工的一般原理信息加工系统加涅信息加工过程加涅的九段教学法加涅的学习的分类312433加涅简介•加涅（1916—2002）是美国加利福尼亚大学教授，被公认为当今美国第一流的教育心理学家和学习实验心理学家。加涅的主要著作有《学习的条件》、《教学设计原理》、《知识的获得》等加涅（1916—2002）信息加工的一般原理•信息加工理论认为:无论有生命的（人）或人工的（计算机）信息加工系统都是操作符号的。符号式模式，如语言、标记、记号等。在信息加工系统中，符号的功能是代表、标志或指明外部世界的事物。一些符号通过一定联系而形成符号系统。符号和符号构建外部事物的内部表征。信息加工系统信息加工系统是由感受器、效应器、记忆、和加工器组成的。感受器接收外界信息，效应器作出反应。信息加工系统都以符号结构来标志其输入输出。加涅信息加工理论概述加涅的信息加工理论的基本理论认为:无论人还是机器对信息的加工都是符号形式的。加工的过程是在刺激到反应之间。在对此进行研究的基础上建立起了信息加工模型。并以此为依据提出了学习过程论以及五种学习结果。加涅信息加工过程从上图可以看到：学生从环境中接受刺激，刺激推动感受器，并转变为神经信息。这个信息进入感觉登记器，这是非常短暂的记忆贮存，一般在百分之几秒钟内就可以把来自各感觉器的信息登记完毕。被感觉登记了的信息很快进入短时记忆，信息在这里可以持续二三十秒钟。短时记忆的能力很有限，一般认为只能贮存7个左右的信息项目。储存在短时记忆中的信息经过多次复述之后，经过语义编码的转换，将信息从短时记忆转换到长时记忆。被提取出来的信息可以直接由长时记忆通向反应发生器，从而产生反应；也可以再回到短时记忆，对该信息的合适性作进一步考虑。图左侧的“预期”是指学生期望达到的目标，即为学习的动机。“执行控制”即加涅所讲的认知策略。执行控制过程决定了哪些信息从“感觉登记”进入“短时记忆”以及如何进行编码，采用何种提取策略等。感觉记忆STMLTM刺激注意精细复述提取遗忘?维持复述遗忘Atkinson&Shiffron的模型感觉登记•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。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比谁更快！•020620090402短时记忆或工作记忆的容量是有限的，信息加工的这种特性对教学设计和教学实际具有重要意义。•例如，每次呈现给学生的信息不能过多，除非这些信息被很好地组织起来了，并与学生长时记忆中已有信息密切联系。长时记忆•信息在记忆中的储存超过1分钟以上的记忆。有些理论家认为长时记忆中的信息永远不会遗忘，只是我们丧失了在记忆中搜寻信息的能力长时记忆——分类•情景记忆•语义记忆•程序记忆长时记忆——特点•保持的时间长•容量极大•以意义编码为主长时记忆的信息存储个体经验的存储依赖于一系列条件，它们是：•组织有效的复习•复习要及时•正确分配复习时间•阅读与重现交替进行•注意排除前后材料的影响。复习时要注意材料的序列位置效应（首因效应、近因效应）。如何记忆？•利用外部记忆手段。•注意脑的健康和用闹卫生。有损大脑的生活习惯•轻视早餐不愿动脑•甜食过量带病用脑•长期吸烟少言寡语•睡眠不足空气污染•蒙头睡觉长期饱食长时记忆中信息的遗忘遗忘指记忆的内容不能保持或者提取时有困难就是遗忘。分为：不完全遗忘和完全遗忘。长时记忆中信息的遗忘1234510152025300102030405060708090100时间(天数)保持百分比艾宾浩斯遗忘曲线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。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•识记者的态度遗忘的原因•衰退说：这一理论用“用进废退”的观点来解释遗忘，认为遗忘可能是不用的结果。•干扰说：遗忘是先前的学习和后来的学习相互干扰，以致造成抑制效应的结果。遗忘的原因干扰的形式有两种：•前摄抑制前摄抑制是指在识记之前所学习的材料对记忆后学习的材料发生的干扰作用。•倒摄抑制倒摄抑制是指后学习的材料对先学习的材料所发生的干扰作用。加涅的信息加工模式目的不只是为了说明学习是如何进行的，而是要揭示教学过程，使教学中的每项工作都适合于学生的内部加工过程。这个模式在CAI的教学中，为教师如何针对学生特点开展教学提供了理论基础。但由于强调教师的作用，在某种程度上也遏制了学生的个性发展。加涅信息加工模式的目的加涅的“学习行动各加工阶段”理论加涅认为，参照以上学习与记忆模式可以揭示学习的各个内部过程。有些过程如注意、选择性知觉（简称为选择）、行为表现是人们熟知的，有些过程如编码和检索则是现代认知学习理论中的重要部分。加涅根据对学习过程的“信息加工”分析，提出了学习行动的八个加工阶段（可称为学习过程结构的九级阶梯模式）：动机、了解（选择）、获得、保持、回忆、概括、作业、反馈。加涅的“学习行动各加工阶段”理论•我们从上图中可以看到，学生内部的学习过程一环接一环，形成一个链索。•与此相应的学习阶段把这些内部过程与构成教学的外部事件联系起来了。加涅的“学习行动各加工阶段”理论这里有两点需要注意：•第一，在日常教学中，每一学习阶段并不一定都能观察到，有时，其中某些阶段是组合在一起的。•第二，学生并没有意识到或不可能意识到其中大多数内部过程。学生对自己在学习过程中内部发生的事往往知道得甚少。学习的分类•言语信息学习•智力技能学习•认知策略学习•动作技能学习•态度学习学习的分类——言语信息•言语信息的学习：是指学生掌握的以言语信息传递的内容，或者学生的学习结果是以言语信息表达出来的．•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。学习的分类——智慧技能•智慧技能——个体学会使用符号与外界环境保持接触的能力,它回答是“如何做”的问题,其典型形式是规则。•智慧技能是人类习得性能中最重要的一种,也是人们“受教育”的实质意义所在。智慧技能还可以分为若干个亚类：辨别、概念、规则、问题解决(高级规则)。每一种智慧技能的学习，都以前面较简单的技能为先决条件。学习的分类——认知策略•认知策略——是学习者用以控制注意、学习、记忆、思考等行为的内在组织技能。它并不指向于具体的外部内容，但也不能离开一些具体的知识来加以学习和应用。加涅认为，如何促成认知策略的改善，从而使每位学习者“发挥其潜能”，乃是教育面临的挑战之一。学习的分类——动作技能•动作技能——在整个学校教育中，个体在游戏和体育活动中学习各种各样的动作技能，以及含有动作技能的工具———操作程序。动作技能最显著的特征是可以通过练习而改进学习的分类——态度•态度——影响个体行为选择的内部状态的建立。包括认知、情感和行为倾向三个成分，其核心成分是情感。态度的学习和改变对每一种教育计划都非常重要。局限性•加涅的学习理论作为一种综合的理论，缺乏独创性和严密的逻辑性，也缺少必要的实验证明，许多概念还处于经验思辨水平。启示加涅的信息加工的学习理论启示我们，教师的教应从学生的学出发，并且要落实到学生的学上；教学的手段和教学方式要有利于促进学生的学习；教师要依据学习的层次，精心组织好教材；要重视教学的反馈作用；在学习过程中要注意引导学生直接探索和钻研教材。贡献•加涅提出的学习分类及其学习的层次模式，已得到心理学家的广泛承认，他提出的学习定义和学习信息加工模式也被广为引用。•认知策略概念的提出是学习策略研究的直接学术背景之一，对当今学习策略的研究作出了历史性贡献。