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
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信息加工理论
70年代以前，认知心理学建立的初期，用信息加工过程，大量刺激信息在通道中竞争性通过的瓶颈现象( Bottleneck)类比注意过程，将这种注意理论称之为瓶颈理论。
在这种理论指导下，采用滤波实验方案(Filtering paradigm)或双刺激方案(Double stimu-lation paradigm)，通过视觉和听觉两个感觉通道对被试呈现大量字、词，在记忆负荷下，测定反应的正确率。
这类实验积累的事实表明，选择性注意妨碍或降低对未注意刺激的知觉加工过程。
据此，把注意看成大量的刺激信息在单一通道竞争过程中，发挥选择作用的心理过程。
这种选择作用发生在知觉信息加工的早期，故又称之为注意的早期选择模型(Early-selective model)。
与这种模型相对应的是晚期选择模型(Late-selective model)，认为注意的选择作用发生在对刺激进行反应的决策过程，即在产生知觉以后和给出反应之前，注意发生重要作用。
克尔(B. Kerr，1973)把这两种注意模型融合为一体，提出了单一有限容量的中枢处理器模型(A
single limited-capacity central processor，LCCP)，认为在同一瞬间，只能很好地进行一种心理活动，其他心理活动或次级作业任务都不可能很好地完成。
LCCP可以从记忆中提取信息、传递刺激、反应决策或形成假设，但在某一瞬间只能完成一项，多项任务只能分时地串行进行。
所以，这是一类有容量限制的有意注意(Con-scious artention)。
波斯纳和斯奈德(1975)提出：除了这种有意识的注意过程之外，还存在一种无意识的自动激活过程。
卡纳曼(D.Kahneman)和持雷斯曼(1984)将这类过程按自动性程度分为3类：
(1) 强自动性知觉过程，既不为分散注意所妨碍，也不力集中注意所增强；
(2) 部分自动性过程，虽然它能在分散注意时完成，但集中注意力可使作业成绩更好；
(3) 偶然的自动性过程，一般需要注意参与，但有意不注意时也能正常进行下去。
70年代中期以来，在注意研究中更多采用选择集实验方案(Selective-set paradigm)。
在被试记忆负荷较小的背景下，测定被试对少数刺激物或刺激物某一特征进行选择反应的反应时。
这类研究积累的事实表明，选择性注意能显著加速时期望目标的反应。
这类研究还发现了3个基本事实：非注意材料的语义加工、分类效应和阐下知觉。
这3类事实对注意、知觉和记忆理论的发展提供新的线索。
就注意理论而言，这些事实证明非注意通道中阈下刺激的加工，对注意通道的知觉没有干扰作用．，但在知觉形成中非注意通道的加工，往往补助注意通道的知觉加工，使客体的某些特征不致漏掉。
利用Stroop效应的实验有力地证明
了这一点。
总之，选择注意的控制过程和非注意的自动过程，是并行互补的信息加工过程。
自动加工的通道是多重并行而互不干扰的，并没有容量限度。
同样，容量有限的选择注意通道也可以进行多重并行加工，只不过根据加工深度要求的不同，对有限注意资源(Atten-tional resource)进行适当分配，形成了对多项任务的分配注意。
由此可见，70年代中期以前，注意理论主要是单一通道滤波理论，或称瓶颈理论。
而70年代中期，由于两种信息加工过程的概念，使注意理论变迁为多通道理论，即包括有限注意资源分配的选择注意通道，又包括不耗费资源的自动加工通道。
两类通道相互补充和转化的动态过程，就是注意变换的动力过程。