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信息加工模式与学习理论【摘要】图式是认知学习理论的重要概念，为了得到图式的形成过程和形成方式，本文分析了图式经过同化和顺应形成的过程，认为既然没有谁总是通过同化一下子获得图式，也没有谁总是通过顺应才能获得图式，那么一次或多次地同时通过同化和顺应形成的图式才是图式最主要的形成过程和形成方式。与此同时，为了更好地理解信息加工模型，为了更清晰地呈现信息加工模型加工和摘取信息的确方式，本文将作用于感受器和效应器的信息按作用与否及作用得对错与否将信息加工模型加工和提取信息的过程分为完全、部分、变换、错误和无法五种方式，这样划分，能够比较直观地理解信息加工模式和比较好地使用信息加工模式理解学习理论。【关键词】信息加工模式；学习理论；图式；同化；顺应前言有什么样的教育教学和学习理论，对教与学持什么样的观念对教师和学生都具有重要作用。图式是认知结构的基本单位，将认知结构界定为记忆存储系统中知识的结构化形式，有助于理解信息加工模型。各种学习理论是从学习的不同角度和对学习者不同参与程度的描述出发来揭示教与学本质的，对于不同的教与学的活动应该采用不同的学习理论作为指导。学习理论是带有继承性和不断发展着的，是对教育教学活动的认识的发展和完善，本文试从一个微观的角度，即从认识图式和信息加工模式开始来理解学习理论。一、行为主义、认知主义与建构主义学习理论行为主义、认知主义与建构主义一直是教与学的重要理论基础，本文侧重指其在学习行为中的理论基础作用。行为主义重视外显的行为，强调对间接知识的重现，认知主义重视知识学习的内隐行为，特别是间接知识的理解、掌握与加工过程，建构主义认为学习是对知识的组织、结构及知识之间有情境的意义联结。行为主义学习理论强调行为，把人的所有思维都看做是由“刺激反应”间的联结形成的。它的主要观点是：学习是“刺激”与“反应”的联结，有什么样的“刺激”就会有什么的样的“反应”；学习的过程是不断的“试误”过程；在学习过程中“强化”起重要作用。在认知主义学习理论学派看来，学习个体本身作用于环境，人的大脑的活动过程可以转化为具体的信息加工过程。人们在对信息进行处理时根据自身的需要进行转换和加工。认知主义理论认为学习不是简单的“刺激”与“反应”的联结，而是主动认知的“顿悟”过程；学习是意义形成的过程。认知主义学习理论的特征可用图1表示：图1 认知教学理论的模型建构主义是近年来兴起的学习理论，其主要观点是：知识是个体与外部环境交互作用的结果，人们对事物的理解与个体的先前经验有关；知识不是通过教师传授得到，而是学习者在与情景的交互作用过程中自行建构的，教师是学习的帮促者，建构主义的学习理论强调“知识建构”。 二、信息加工、认知结构与图式1 图式、同化和顺应图式是认知主义学习理论的重要概念，一般认为，图式通过同化和顺应两种方式形成，同化是新概念被纳入原有图式，顺应指的是原有图式无法吸收新概念而改变原有图式建立新图式的过程1。同化指的是同一概念或概念体系的扩充，即纵向与横向的扩充，通常认为是图式的量的变化；顺应指的是原有概念或概念体系的横向扩充，通常认为是图式的质的变化。既然没有谁总是通过同化一下子获得图式，也没有谁总是通过顺应才能获得图式，那么一次或多次地同时通过同化和顺应形成的图式才是图式最主要的形成过程和形成方式。因此，本文将图式通过同化与顺应的形成过程用图2来表示：图2 图式的形成过程图2可理解为，“概念1”经过“同化”形成“图式1”，“概念2”无法“同化”，因而经过“顺应”形成“图式2”，“概念3”经过部分“同化”形成“图式31”，“图式31”再经过“顺应”才形成与“概念3”对应的“图式3”。当然，“图式3”也能够由“图式31”以同化的方式形成，这表现在找到到足够的变式，使得“图式31”能够以量的扩张的形式被认知结构接受。“图式3”的形成是图式形成的主要形式，也是教与学中广泛存在的情况，如“教学相长”现象，又如知道某一概念或命题，但是不能完全理解或做出与之相关的所有习题，或者直到高年级时才对以前所学的某个概念有更好的理解，例如，在初始学习时所提到的点、线、图形均指在同一平面中，但是到了高年级则将其扩展为空间概念。在上述认识的基础上，本文认为图式的形成有以下几个特点：首先，图式的“同化”与“顺应”是相对而言、相辅相成，可以转化的。“同化”是图式形成的必经阶段，顺应是图式形成的高级阶段，又是已有图式形成新图式的起点。因为概念体系自身是人为划分的，总是有重合的，在形式或意义上有某种程度的相似相通之处。比如，自然科学与社会科学的概念及概念体系之间是相得益彰，相互借鉴，互相促进的。更重要的是科学研究的理论流派往往异彩纷呈，即使同一领域对某一概念的界定也并不能做到十分严格，特别是当学习者处于积累知识的时候，知识的扩充，即“同化”与“顺应”是处于不断的转化之中，如分科学习与综合课程的设置，就是充分认识到了概念内涵的充实、知识体系的形成与知识之间的融会贯通。其次，“同化”与“顺应”共同致力于构建具有学习者特征的知识结构。无论是“同化”所形成的图式，还是“顺应”所形成的图式，都属于概念范畴，只是其概念的具体程度和抽象程度不同，或者是其参与的思维方式不同，但都是由“同化”与“顺应”所形成的图式联结而成，无法“同化”的概念由“顺应”形成图式，由“顺应”形成的图式又会继续经过“同化”或“顺应”以吸收新的概念或改变已存在的图式形成另外的图式。相同的概念对于不同的学习者来说具有不同的特点，或者说学习者根据自身的学习特点或认知方法和认知程度形成不同的图式及图式之间的关联。再次，图式具有能动性，因为“同化”不断吸收新概念，而“顺应”则不断改变自身以适应现实。同时，元认知对“同化”与“顺应”的形成都具有促进作用，并促使图式之间建立或消除某种关联，如学习者知识的“保持”与“迁移”，“变式”与“遗忘”等。图式的能动性对于学习者知识结构的形成和信息的存储、加工具有重要作用。2 认知结构与图式认知结构常与图式等同，本文将认知结构与图式进行区分，认为认知结构指的是存储在记忆中（短时记忆、长时记忆或者潜意识中）所有知识的存储方式，和知识在头脑中的条理化存在形式。这里的认知结构专指知识的组成，即通常所说的教科书以及教学参考书中的知识，在记忆中的存储形式，特指有结构的有联结的便于人们理解的存储方式。图式是认知结构的基本单位，通过“同化”与“顺应”形成的图式，经过判断、推理等高级思维形式，在各图式之间建立稳固的灵活的联系，以构成体系化的完整的认知结构。元认知是认知结构的重要组成部分，对图式中的“同化”与“顺应”过程均起协调、控制作用。3 信息加工模式学习的信息加工模型是阐明人类学习过程的模型。西蒙、安德森、加涅等认知心理学家认为2：第一，学习是信息的接受、贮存和提取的过程；第二，学习的结果是信息在头脑中的表征；第三，知识以命题网络或产生式被表征；第四，学习的重点是信息的编码。根据这种加工理论，人类的学习可用学习和记忆的信息加工模式图33来表示。图 3 学习和记忆的信息加工模式图信息加工模式是广为接受的信息接收、加工、处理模型，信息加工系统的一般结构为如图44所示。信息加工即对感受器感知的信息进行处理、存储、加工，即图式经过“同化”、“顺应”以形成认知结构，学习者根据要求进行信息提取，再通过效应器表现出所学的知识和技能的过程。这里对上述模式图的理解侧重指信息的加工和提取两方面，因此，信息加工模式可以用图5来分析。图4 信息加工系统的一般结构由于信息的记录、加工和提取形式存在损耗和误差的原因，这里将记录、加工和存储或加工过的信息进行提取的过程分为完全、部分、变换、错误、无法等五种形式以加强对信息加工模型的理解。如图5所示，经过感受器感受到的信息，须经过完全加工、部分加工、变换加工、错误加工、无法加工五种形式的一种才能转移到记忆系统。完全加工，指原样反映感受器感受到的所要求反映的信息；部分加工，指将感受器感受到的信息部分地反映给记忆系统；变换加工，是对所要反应的感受器所感受到的信息进行变换或重组；错误加工，指错误地反映了感受器所感受的信息；无法加工，指对感受器所感受的信息不能或没有任何加工形式。知识通过感受器后，经过这五种加工形式存储于记忆系统。相应地，从记忆系统提取的信息则须通过五种形式的一种才能作用于效应器。这五种方式指完全提取，部分提取，变换提取，错误提取和无法提取。完全提取，指原样反映认知结构中的相关知识；部分提取，指部分反映认知结构中的相关知识；变换提取，是对所要提取的认知结构中的相关知识进行变换或重组；错误提取，指错误提取了认知结构中的相关知识；无法提取，指不能提取相关的任何知识。与此同时，提取后的信息通过效应器的外显同样可能存在传输损耗或者教师与学习者信息传输或理解上的误差，因此，效应器的行为同时作用于教师的教与学习者的学。图5 对以往信息加工模式的理解三、信息加工模型能够较好的说明学习理论这里的学习理论主要指行为主义、认知主义和建构主义学习理论。由于信息加工模型是公认的对学习过程的模拟，所以这里通过信息加工模型理解常见的各种学习理论。在图3中，用学习和记忆的信息加工模式图表示行为主义学习理论，可以将感受器之前的输入视为“刺激”，即学习材料，将效应器的输出视为“反应”，即习得的知识，感受器与效应器之间的过程即为学习者的“试误”，即学习者的学习过程或认识过程；在图3中，用学习和记忆的信息加工模式图表示认知主义学习理论，可以将感受器之前的输入视为“刺激”，即学习材料，将效应器的输出视为“反应”，即习得的知识，感受器与效应器之间的过程为学习者将“刺激”与“反应”进行联结的过程，这种学习过程或认识过程，即学习者“试误”之后的“顿误”过程，不管时间长短与意识到与否，“试误”过程必定存在，其后才会有“顿误”产生；在图3中，用学习和记忆的信息加工模式图表示建构主义学习理论，侧重于对学习者感受器之前的输入，即对学习材料和学习过程的加工和组织，侧重于某种“情境”中“刺激”的呈现，将效应器的输出视为意义生成，即习得的知识和技能，感受器与效应器之间的过程即为学习者的学习者在特定学习“情境”中在与教师和其他学习者的对话过程中，在教师的帮助和支持下积极进行意义建构的过程。通过上述分析能够认为，认知主义学习理论是在行为主义学习理论的基础上产生的，它并不完全是对行为主义学习理论的否定，而是对行为主义学习理论的继承和发展。行为主义学习理论是认知主义学习理论的最初表现，“顿悟”不论是内隐的还是外显的，不论是教师还是学习者意识到与否，“顿悟”不是先验的，而是在“试误”的基础上通过学习累积的方式形成的，不管这种“试误”持续的时间长短还是形式的有无或者是学习者意识到与否，“试误”始终存在，“强化”和最终的正确反馈对“顿悟”有促进作用。建构主义正是在上述认识的基础上，认为意义“建构”也并不是学习的所有外部因素都达到就可以形成的，而认为教学过程是一种认识过程 5，教学认识是一种个体认识活动 6，从而重视学习者的学习能动性，使教师增强了对学习材料、学习环境、学习活动的设计，以促进学习者个体认识的发展。四、小结人们对学习的认识是不断深化的，行为主义、认知主义、建构主义的学习理论是相辅相承的，都是从不同侧面对学习本质的探索，是从不同观察角度和学习程度对学习者学习行为和过程的描述，不存在谁对谁非的问题，即不同的科目、不同类型知识以及对知识掌握所要求达到的程度，以及不同学习者对不同学习理论有着不同的适应性，这一方面说明，有必要对于学习理论进一步探索，另一方面又说明，对于不同的教与学活动应该采用不同的教与学理论作为指导。信息加工模型具有一定的适用性，能够做为一个较为广泛的框架，对学习理论做出较好说明。普遍存在的情况是，无论是学习者还是教师都应该对学习的过程有所了解，特别是教师，对不同学习者的学习过程的了解以及对如何将教材或教学目标所要完成的教学任务更好地转化为学习者自身的知识体系的认识与把握，对于促使新知识不断内化，和通过信息提取进行外化有重要作用。教师及时对学习者通过效应器显现的外化行为进行诊断性、形成性以及总结性评价，及对学习者的知、情、意、行进行评判，以便调整教学起点与开展课堂与课程的教学活动。不管是哪种学习理论或理论的综合使用，都离不开教师和学习者根据自身特点为了达到对学习者与相应教材相一致的知识与技能、过程与方法以及培养