信息加工理论

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信息加工理论作为一种学习理论，揭示了信息进入大脑后被加工的过程，以及人脑记忆系统的工作机理，给我们的文科教学以深刻启迪。本文根据信息加工理论比较强调的概念——“固定点”和“组块”，结合笔者多年的教学经验，提出了在教学实践中文科教师应该注意的一些教学策略，同时也强调了文科教学实践中，教师应把学习策略教给学生。

一、信息加工理论简述

信息加工理论吸收了行为主义和传统认知理论的优点，是一种“认知—行为主义”的折中理论。它不仅把环境刺激作为学习行为的来源，而且认为学习和行为是环境刺激与学习已有图式（schema）的相互作用。信息加工理论流派纷呈，内容十分丰富。为了使本文更具针对性，本文拟从信息加工和贮存角度来探讨该理论对文科教学的启示。

信息加工理论主要关注人类记忆系统的性质和记忆系统中知识表征和贮存方式。关于人的记忆性质，一些心理学家认为，记忆信息加工模式由三个结构成分组成：1）感觉登记；2）短时记忆：3）长时记忆。如图1 所示：

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加涅（Robert M.Gagne）也提出过一个信息加工模式，如图2所示。从该图中我们可以看出信息的加工系统。该加工系统中的期望事项是指学生期望达到的目标，它具有一定的目标导向作用。学生对学习有某种期望，教师给予的信息反馈才会具有强化作用。执行控制是指控制过程决定哪些信息从感觉登记进入短时记忆、如何进行编码、采用何种策略等。可见，期望事项与执行控制在大脑对信息的加工过程中具有非常重要的作用。

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可以看出，尽管不同的心理学家对信息加工及贮存过程有着各自的理论模式，但对信息加工的一些方面已取得了共识。人们普遍认为，信息加工一般分为注意、编码、贮存、提取、转换、使用等几个过程，其中主要有下列三个方面。

（一）   注意刺激

当物理信号被感觉登记时，大脑记忆系统就开始工作。这些信息只停留非常短的时间。对感官施以影响的大量物理信号有一部分被选择出来进一步加工，其余的信息则被剔除掉。

（二）刺激编码

信息加工理论认为，短时记忆处理信息的能力是有限的。信息进入大脑后，必须由感觉登记进行短时记忆。我们在短时记忆中对其进行加工时，其它信息由于得不到注意就会遗漏掉。若希望对短时记忆中的信息进行长时记忆，我们就必须进行编码（encoding），即要转换刺激，以便于贮存和日后提取。使用记忆取决于编码，这是信息加工理论非常强调的一点。所谓编码，实际是一个涉及觉察信息、从信息中抽取一种或多种分类特征，并对此形成相应的记忆痕迹的过程。一般认为，编码有两种策略：维持性策略（maintenance rehearsal）和精致性复述（elaborative rehearsal）。

编码中有个非常重要的组块（chunks）概念。所谓组块，就是在记忆中把许多单位组合成较大单位的信息加工过程。把信息编码成组块，有助于增加信息摄入量，也有利于保持记忆。

（三）贮存与提取信息

编码是为了把信息贮存在长时记忆中。信息的回忆，很大程度上取决于信息贮存的方式，以及信息与长时记忆中以往的内容的关系。这一点，有点类似奥苏贝尔（David P.Ausubel）的“有意义学习”。奥苏贝尔认为，学习内容对学生有潜在意义，即能够与学生已有的知识结构联系起来，是有意义学习的两个先决条件之一（另一个是学生的心向）。但奥国苏贝尔的“意义学习”主要是指新旧知识在知识链条上的逻辑关系，而在信息加工理论中，新旧联系不仅是新旧知识在逻辑上的关系，也包括新旧知识在任何维度上的联结关系，其根本目的是达到对信息的长时记忆。在阐释这个问题时，信息加工理论引入了另外一个重要概念：“锚”点（anchorage）或“固定点”。所谓锚点，是指为了控制新信息的漂移而从记忆中消退（decay），将长时记忆中的某个旧信息作为固定点，以使新信息与固定点之间建立起联系，最终使信息在长时记忆中得到长期有效地保存。

综上所述，当大脑接收到刺激信息时，首先是感觉登记。经过短时记忆之后，如果没有适当的策略，信息就会被遗失掉。“只有那些经过精致复杂的或较深层次的认识分析的产物，才容易得到贮存”，即只有那些经过像编码这样的深度加工的信息，才有可能保持在长时记忆中。编码中的维持性策略，只是通过机械地、无意义的重述来记住信息；精致性复述则主要是指对信息进行适当加工，以提高记忆痕迹的强度，有助于对大脑中所贮存的信息进行检索，最终获得长时记忆。加工方式有两种，一是图式中寻找与新信息能够建立联系的固定点，二是把信息的“比特”集合成较大的协调的整体，或“记忆单位”即形成一个知识的组块，以提高大脑对信息的“库存”量，提高记忆效果。如图3所示。

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二、信息加工理论对文科教学的启示

信息加工理论就要涉及记忆，而记忆在文科学习中占有非常重要的地位。由于文科科目很多，笔者仅以英语为例进行论述。笔者所谈及的英语教学方法，其实皆可用入所有的文科科目。

英语学科的教学内容十分繁杂，但就英语学科的知识而言，主要有词汇和语法知识两类。干扰理论（interference theory）认为，随着信息越来越多，如果没有有效地进行编码、归类，提供线索失败就会失败，最终导致遗忘。由于编码中的维持性策略是指通过反复机械操练（如反复朗读）来避免消退，从而失去了本文探讨的意义。所以本文重点讨论精致性策略对英语教学的启示。

启示一：每节课中新知识不能太多

信息加工理论对长时记忆与短时记忆的划分，主要是基于能量的差异。信息加工理论认为，长时记忆贮存信息的能量是无限的，而短时记忆加工信息的能量是有限的，且一次只能记住5-9个项目。这就给我们的教学提出了一个警示：新知识的多少，一定要考虑学生有没有课余时间复习（编码）。如果学生没有时间，新学内容则不能过多，不宜超过十个项目。如果新学内容得不到复习和巩固，虽然在大脑中完成了感觉登记，但经过短时记忆后，很快就被遗忘掉了。

当然，针对学生没有时间复习消化这一现象，我认为文科教师就应该在每节课开始时复习上节课的教学内容，以最大限度弥补知识的丢失。

启示二：组块

1、归类策略。所谓归类，“就是要对分别对待各种相同的事物，对周围的各种物体、事件和人进行分类，并根据它们这一类别的成员关系而不是它们的独特性对它们作出反应。”（J.S.布鲁纳，1956）。实际上，凡是高水平的学生都会有意识地或无意识地运用这一策略。在词汇学习过程中，组块一般可以根据词汇的音、形、义（包括同义和反义）来进行组块编码。通过使用这种策略，可能大大减少学生记忆的负担。如，要求学生掌握8000词汇，若采用组块策略，记忆量便可减少到二三千，甚至是几百。组块的重大意义在于，它将杂乱的词汇，通过音、形、义维度进行编码，使每个单词在长时记忆中找到自己的“归宿”，从而得到长久的保持。

那么，英语教师除了让学生明白组块在记忆中的意义之外，同时也还应该有意识地给学生讲授记忆之术，或设计一些练习来训练学生的学习策略。如。

Sort the following words into groups and put each group in a different box:

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需要说明的是，同一个词可以从不同角度进行编码，因而被编入的组块可以是不同的（如上例中的condemn）。所以实际上，每个组块之间不可能是完全独立的，而呈现出一个交叉的关系，如图4。正如布鲁纳所说，编码系统就是“一组相互联系的，非具体性的类别。”（J.S.布鲁纳，1973）

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2、顺口溜策略。在教学中运用组块策略的另一个办法是顺口溜。顺口溜易读上口，可让学生非常容易地记住教学内容。在实际运用时，顺口溜最好是押韵的。例如要求记住副词so,how,as,too后面所跟的词类，就可采用“how,too,so,as ；形容（词）冠（词）名词”（如so good a book）这一顺口溜。当然，有些教学内容不便采用押韵的方式，此时也可不采用押韵。例如，要学生记住一些不用冠词的情况，可让学生记住“三星‘月季节’”，以表征不用冠词的场合：一日三餐、星期、月份、季节、节日等。

启示三：固定点（参照物）的选择

    固定点的作用是通过选择参照物来实现的，主要是运用于容易引起混淆的教学内容。参照物的作用主要是起“固定点”的作用，即大脑首先对新信息进行动作、肖像或符号的表征（J.S布鲁纳），通过将新信息与大脑中的某个图式联系起来，使其进入长时记忆之中。例如，要教给学生renounce和denounce两个单词。这两个单词极其相似，学生一般会不同程度地混淆二者。此时，如果教师提示词缀“de—”的含义（表示“降低”之意），学生便会把denounce和大脑中的“de—”联系起来，记忆效果会大大提高。

   在实际教学中，学业优秀的学生经常有“吃不饱”的现象，这是因为他们的大脑中的图式要比学困生丰富得多。在学习过程中，优生更容易把新知识与旧知识建立起联系，自然降低了记忆的负担，因而他们对新知识的摄入量要大得多。相反，学困生经常会感到“脑子已经装不下了”。现代脑科学的研究表明，人脑可以储存1015亿比特的信息，一般人一生只能用到大脑潜能的10%。所以，“装不下”的现象是没有科学依据的。这种现象主要是由于学困生在图式的“原始积累”并不成功，不易把新知识与旧知识联系起来。他们的学习经常是学到新知识后，由于无法进行有效的编码加工，因而很快就遗忘掉了。当然，如果学困生努力一段时间后，他的大脑中的图式逐渐开始丰富时，他的学习也就会有意义了。此时，学困生会越学越有劲，越学越有效。

有点需要说明。在学习过程中，编码中的“组块”与“锚点”并不是截然分开的两种方式，经常是“我中有你，你中有我”的关系。编码过程在某种意义上可以被看作是一种“锚”点过程，反之亦然。作为教师，最重要的是要千方百计让学生掌握“新旧知识建立联系”这一要领。

三、结束语

文科学习很大程度上属于记忆学科，其知识表现出零散、非结构化的特征，这就对学生记忆方面的要求比较高。除了在心理品质和元认知策略方面的原因外，学困生也可能有学习策略的问题。所以，教师不能像“壶杯”理论（the jug-and-mug theory of education）中的“壶”一样，只顾把水倒给“杯”一样的学生，而忽视了学生的认知心理、认知结构、认知策略和认知效果等。教师应该把教会学生学习策略视为己任。唯有如此，教师才能大面积地、有效地提高学生的学业成绩。

参考文献：

1、  施良方《教学理论：课堂教学的原理、策略与研究》 华东师范大学出版社 2003

2、  施良方《学习论》 人民教育出版社 2003

3、  陈琦、刘儒德《当代教育心理学》 北京师范大学出版社 2003

4、  钟启泉《教育方法概论》华东师范大学出版社 2003

5、  高文《学会学习与学习策略》http://www2.hebeu.edu.cn/jjzx/met/journal/articeldigest3/learning-study-and-learning-strategy.htm

               摘自郑伟《教育苦思》P142-153