作者：劉雯 楊麗珠
摘要 美國的信息加工心理學(xué)運(yùn)用對計(jì)算機(jī)的模擬預(yù)測和人類的行為結(jié)果的比較，理解人類心理活動的規(guī)律，從而對傳統(tǒng)的認(rèn)知心理學(xué)理論進(jìn)行了重新探討，強(qiáng)調(diào)信息加工的方法尤其適合兒童的心理研究。他們的研究為發(fā)展心理學(xué)和教育工作者提供了大量的有啟發(fā)和參考價值的假設(shè)和成果。
關(guān)鍵詞 信息加工心理學(xué)；發(fā)展理論；編碼；策略；概括化；自動化
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近３０年來，在心理學(xué)認(rèn)知發(fā)展的研究中，最新的理論當(dāng)首推美國的信息加工理論。美國的信息加工心理學(xué)家，運(yùn)用對計(jì)算機(jī)的模擬預(yù)測和人類行為結(jié)果的比較，理解人類心理活動的規(guī)律，從而對傳統(tǒng)的認(rèn)知心理學(xué)理論進(jìn)行重新探討，其成果令人耳目一新。不僅如此，信息加工的理論還滲透到心理學(xué)其它的領(lǐng)域，特別是兒童心理學(xué)。美國的兒童心理學(xué)家們運(yùn)用信息加工理論對兒童的知覺、記憶、言語和思維等認(rèn)知過程的發(fā)展進(jìn)行了新的探討，為我們提供了大量的有啟發(fā)和參考價值的假設(shè)和研究成果。
一、信息加工心理學(xué)的由來
信息加工理論是由一群研究者共同創(chuàng)立的。他們的主要代表是：施福爾林和阿特金森（R.M.Shiffrin &.R.C.Atkinson）、紐韋爾和西蒙（A.Newell &.H.A.Simon）、安德生（J.R.Anderson）、卡斯（R.Case）、克拉赫爾和瓦雷斯（D.Klahr &.J.Wallace）、西格勒（R.S.Sigler）、斯登伯格（R.J.Sterberg）等。
荊其誠、張厚粲先生指出：“信息加工理論研究人們?nèi)绾巫⒁夂瓦x擇信息，對信息的認(rèn)識和存儲，利用信息制定決策、指導(dǎo)外部行為等?！倍靶畔⒓庸ば睦韺W(xué)借用計(jì)算機(jī)科學(xué)、語言學(xué)和信息論的概念來說明人的認(rèn)識能力和適應(yīng)行為，包括各種心理過程和智能行為。”［①］
早在１９世紀(jì)６０年代，唐德斯（Donders）［②］就開始用信息加工的方法研究人類的心理活動，但當(dāng)時并未受到重視。直到２０世紀(jì)６０年代初，美國心理學(xué)界在接受皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論的同時也看到其弊端。于是，他們開始尋求一種更加客觀、直接的方法來研究認(rèn)知理論，期望這種方法能夠更精確地描述人的思維、記憶等認(rèn)知過程的機(jī)制。６０～７０年代，認(rèn)知心理學(xué)受其行為主義和格式塔心理學(xué)、現(xiàn)代通訊技術(shù)以及喬姆斯基（N.Chomsky）心理語言學(xué)特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展的影響而發(fā)展起來。１９６０年，紐韋爾和米勒等人分別出版了《行為的計(jì)劃和結(jié)構(gòu)》和《關(guān)于一般問題解決程序的報告》的著作。從此開始了現(xiàn)代認(rèn)知活動的信息加工方法的研究。他們探討了以計(jì)算機(jī)為理論基礎(chǔ)的控制論概念與心理學(xué)的關(guān)系，提出了關(guān)于認(rèn)知的信息加工理論――計(jì)算機(jī)類別的理論，也提出了建立和驗(yàn)證這種理論的方法論――計(jì)算機(jī)模擬法。７０～８０年代，紐韋爾和西蒙提出了較為完善的物理符號系統(tǒng)理論，認(rèn)為無論是有生命的（人）或是人工的（計(jì)算機(jī)）信息加工系統(tǒng)都是操縱符號（Symbol）的。信息加工系統(tǒng)就是物理符號系統(tǒng)，其具有輸入、輸出、儲存、復(fù)制、建立符號結(jié)構(gòu)和條件性遷移等特征［③］。這一理論成為信息加工心理學(xué)的理論基礎(chǔ)。由此，人們運(yùn)用對計(jì)算機(jī)的模擬預(yù)測和人類行為結(jié)果的比較，探討人類心理活動的規(guī)律，從而形成了現(xiàn)代心理學(xué)的信息加工理論。
從７０年代開始，信息加工理論滲透到兒童心理學(xué)研究中，兒童心理學(xué)的研究出現(xiàn)了突破性的進(jìn)展。
二、信息加工心理學(xué)的發(fā)展理論的主要觀點(diǎn)
信息加工心理學(xué)家認(rèn)為信息加工的方法適合兒童心理的研究。因?yàn)樾畔⒓庸だ碚撎攸c(diǎn)強(qiáng)調(diào)問題的解決，問題解決是兒童每天都遇到的事，很多事對成人來說是簡單的，而對兒童來說則是新的、富有挑戰(zhàn)性的問題。因此對兒童心理研究特別適合。
（一）信息加工心理學(xué)的發(fā)展理論的一般特點(diǎn)
?。保J(rèn)為思維是一個信息加工過程，研究重點(diǎn)放在兒童的整個發(fā)展過程中怎樣再現(xiàn)信息和加工信息，以達(dá)到最終發(fā)展的目標(biāo)。特別是怎樣保持這些信息，并在適當(dāng)?shù)臅r候轉(zhuǎn)化和綜合運(yùn)用它們。
?。玻訌?qiáng)變化機(jī)制的精確分析，探討所有心理發(fā)展的機(jī)制是如何綜合在一起來促進(jìn)兒童心理的發(fā)展的，并且研究兒童在某個年齡段達(dá)到某種水平而沒有達(dá)到更高水平的原因。
?。常J(rèn)為變化是連續(xù)不斷的自我調(diào)整（Seff-modification）的過程，強(qiáng)調(diào)探究兒童如何調(diào)整自己改變行為方式，適應(yīng)未來生活，并取得一定的成果。
４．認(rèn)為目標(biāo)分析（task analyses）是理解兒童思維的關(guān)鍵，人們的表征和信息加工在很大程度上是致力于努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。就象螞蟻營造自己的巢穴一樣，人類的思維的復(fù)雜性是環(huán)境復(fù)雜性的反映，因此，只有認(rèn)真地分析特殊環(huán)境中的特殊的目標(biāo)，才能正確理解認(rèn)知活動。
（二）信息加工心理學(xué)的發(fā)展理論的主要代表理論
美國近十年來信息加工心理學(xué)關(guān)于兒童發(fā)展的理論主要代表是：卡斯、斯登伯格、克拉赫爾和瓦雷斯、西格勒。
?。保ㄋ沟闹饕^點(diǎn)。卡斯將皮亞杰的發(fā)展階段學(xué)說與信息加工理論結(jié)合起來，根據(jù)兒童使用運(yùn)算的不同類型所表現(xiàn)出來的智力的表征，提出兒童發(fā)展四個階段及兒童的變化發(fā)展的機(jī)制是自動化和髓鞘化。他認(rèn)為兒童表征的形成影響了兒童短時記憶的保存量和中心概念結(jié)構(gòu)的形成［④］。
?。保╆P(guān)于兒童發(fā)展階段 第一階段，感知運(yùn)動運(yùn)算階段（sensorimotor operation stage）。在這個階段中，兒童的表征是感覺輸入，與兒童所采取行動的表征相對應(yīng)的是身體的運(yùn)動。第二階段，表征運(yùn)算階段（representational operation stage）。兒童的表征包括了持久、具體、內(nèi)部的想象，其行動能夠促進(jìn)更多的內(nèi)部表征。第三階段，邏輯運(yùn)算階段（logical operation stage）。兒童在此階段能夠再現(xiàn)抽象的刺激，其行動依賴這些表征的轉(zhuǎn)換。第四階段，形式運(yùn)算階段（formal operation stage）。兒童也呈現(xiàn)抽象的刺激，但他們能操作更復(fù)雜的信息的轉(zhuǎn)換。
?。玻╆P(guān)于兒童發(fā)展變化的機(jī)制他認(rèn)為，兒童的變化是通過自動化和髓鞘化產(chǎn)生的。自動化是指用越來越少的注意來執(zhí)行認(rèn)知加工的能力。當(dāng)兒童處于第一階段時，他們只能對那類表征進(jìn)行很少的加工，因?yàn)樗麄兊募庸ば屎懿?。隨著兒童對表征經(jīng)驗(yàn)的增加，對這種表征進(jìn)行更多的操作。髓鞘化是一種影響沿腦神經(jīng)的電沖動的生理傳導(dǎo)過程。髓鞘是在傳導(dǎo)中起絕緣作用的一種蛋白質(zhì)，它可能是提高傳導(dǎo)的效率?？ㄋ拐J(rèn)為在２歲、７歲和１２、１３歲左右，是一些過渡階段，在此階段髓鞘化速度特別快。
３）關(guān)于兒童短時記憶的探討 上面卡斯提出的兒童變化的兩個機(jī)制都可以解釋關(guān)于短時記憶的發(fā)展問題?？ㄋ惯€提出了第三個機(jī)制（１９９０）即中央概念結(jié)構(gòu)的形成可以促進(jìn)兒童超越短時記憶的局限性。一個關(guān)于概念和概念關(guān)系的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的形成將促使兒童記憶更廣。
卡斯理論不僅在理論上有重要意義而且在實(shí)際課堂教學(xué)中具有重要作用。例如，他成功地教會兒童解決填入缺少的加數(shù)問題?？ㄋ雇ㄟ^分析解題所需的記憶能力而編制出一套有效的教學(xué)程序。但他的理論也有明顯的缺陷，由于他沒有闡述短時記憶容量理論的原則，給人們評估帶來困難；另外，他試圖將基本能力、策略和學(xué)習(xí)結(jié)合起來，這既是他理論的優(yōu)勢，也帶來一些弊端。
２．斯登伯格的主要觀點(diǎn)。斯登伯格將信息加工與智力研究結(jié)合起來，探討智力以及智力是如何發(fā)揮作用的，準(zhǔn)確地告訴人們?yōu)槭裁床煌巧痰膬和瘯胁煌某煽儭?br> 他將智力分解為三種不同的成分：［⑤］操作成分、元成分和學(xué)習(xí)成分。成分是分析智力行為的基本單元。操作成分的目標(biāo)是在任何一個時間內(nèi)產(chǎn)生出的行為；學(xué)習(xí)成分的目標(biāo)是產(chǎn)生新知識；而元成分則是提供真正智力的那些成分。例如，元成分在任何一個情境中選擇所包括的特殊操作成分來解決一個問題。元成分還選擇不同操作成分和學(xué)習(xí)成分的執(zhí)行順序，以產(chǎn)生正確和有效的行為。
可以用一個類比問題作背景來闡明操作成分的工作。例如，我們問兒童“火腿和豆子與雞蛋的關(guān)系哪個更接近火雞與酸果汁的關(guān)系？”正確答案是火腿和雞蛋。斯登伯格認(rèn)為兒童在解決這類問題時，使用三種操作成分，第一個操作成分是編碼，即鑒別問題中的每一個概念，兒童通過編碼得知火雞是一種動物。第二個操作成分是推理。兒童要決定火腿和酸果汁之間的關(guān)系，即類比中前兩個術(shù)語。第三個操作成分是構(gòu)圖。兒童知道了在火雞和酸果汁之間推論出的關(guān)系，即這些是一起吃的東西，然后去看看在雞蛋和另兩種東西之間是否存在同樣的關(guān)系，然后選擇答案。
斯登伯格研究發(fā)現(xiàn)兒童用于編碼時間的長短與其智力之間有很高的相關(guān)。大多數(shù)情況下，比較聰明的人和年齡較大的人比不那么聰明的人和年齡較小的人執(zhí)行任何問題都要快一些，即使就全部問題來說，大一些的聰明一些的兒童總是快一些。因?yàn)槟挲g小的和不聰明的兒童總是考慮每個物體的性質(zhì)，因此這種編碼給下一步的推理帶來困難。
斯登伯格也對智力超常兒童和落后兒童進(jìn)行了研究。他認(rèn)為，超常兒童之所以超常是因?yàn)樗麄兙哂羞^人的學(xué)習(xí)成分。而智力落后最關(guān)鍵的弱點(diǎn)是對元成分的運(yùn)用上，弱智者和智力落后的兒童非常不善于選擇作什么和如何安排事情的順序。
總之，斯登伯格的理論對發(fā)展心理學(xué)構(gòu)成整個框架是有一定意義的，但他的理論也有一定的缺陷，即他所提出的智力的三種成分仍然象謎一樣需要人們?nèi)ヌ角蟠鸢浮?br> ?。常死諣柡屯呃姿沟闹饕^點(diǎn)。他們著重探究兒童從外部世界獲取知識加以整合的能力的三個過程，即在時間線內(nèi)經(jīng)驗(yàn)的保持、在時間線內(nèi)對規(guī)則關(guān)系的察覺和對冗余加工過程的消除。時間線內(nèi)經(jīng)驗(yàn)的保持是指兒童所碰到的全部加工過程和作業(yè)的一個長時記憶記錄。在時間線內(nèi)對規(guī)則關(guān)系的察覺指對時間線之內(nèi)的重復(fù)加工各種關(guān)系的察覺能力，這是產(chǎn)生泛化的機(jī)制。
這一理論的重要特點(diǎn)之一，就是強(qiáng)調(diào)時間線中所記錄的是什么。如果信息沒有在時間線之內(nèi)編碼，那么這個人就不能從中得到東西。他不能察覺到規(guī)律性，也不能消除冗余性。當(dāng)我們考慮本身感知不熟悉的東西時就能看到編碼的作用。因此，以準(zhǔn)確的方式對信息編碼是我們能夠?qū)W習(xí)的關(guān)鍵。他們認(rèn)為兒童在出生后就能自動地對頻率信息和空間位置編碼這一點(diǎn)非常重要。在一定程度上講，這種基礎(chǔ)性編碼是發(fā)展的原材料［⑥］。
總之，克拉赫爾和瓦雷斯的理論從時間線、規(guī)則的察覺和消除冗余來解釋概括化，這在兒童認(rèn)知發(fā)展理論研究上是很有價值的，但盡管他們強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)模擬兒童自我調(diào)整的重要，但他們實(shí)際上并沒有揭示這個計(jì)算機(jī)模式，他們的計(jì)算機(jī)模式多用于揭示他人的研究模式而不是他們自己的新成果。
４．西格勒的主要觀點(diǎn)。西格勒將認(rèn)知發(fā)展與進(jìn)化論結(jié)合起來探討兒童認(rèn)知發(fā)展，他通過策略選擇和策略構(gòu)造的研究，揭示了兒童為適應(yīng)而發(fā)生認(rèn)知的變異和選擇的機(jī)制［⑦］。
達(dá)爾文的物競天擇理論是最早揭示人類智力的理論之一，其理論核心是變異和選擇。西格勒的研究目標(biāo)是建立認(rèn)知發(fā)展的進(jìn)化論。他借鑒達(dá)爾文物種競爭的理論，通過信息加工的方法研究，認(rèn)為類似生物進(jìn)化論中物種的競爭，兒童認(rèn)知的競爭發(fā)生在概念、規(guī)則和策略之間。他通過要描述認(rèn)知系統(tǒng)內(nèi)競爭的各個統(tǒng)一體，探索它們是如何競爭達(dá)到適應(yīng)，進(jìn)而研究產(chǎn)生認(rèn)知的變異和選擇的機(jī)制。西格勒和他的合作者已經(jīng)在下列認(rèn)知的一系列領(lǐng)域內(nèi)建立了模式：算術(shù)、時間認(rèn)知、閱讀、拼讀、問題解決和記憶的任務(wù)以及這些區(qū)域之間。他們在其中的每一個領(lǐng)域內(nèi)，發(fā)現(xiàn)了競爭導(dǎo)致適應(yīng)的程序和基本策略的選擇，發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生適應(yīng)的機(jī)制。
西格勒用簡單的算術(shù)加法來比喻他的研究成果。５歲的兒童使用一系列策略去解決５＋３這類加法題。首先他們一個一個數(shù)手指頭；后來他們伸出手就知道手指的數(shù)，不用一一去數(shù)；再后來，他們記住了這道題的答案。兒童所使用的策略是不同的，有的使用這些策略，有的使用那些策略；或此時使用這種策略，彼時又使用那種策略。兒童選擇適應(yīng)的策略的機(jī)制是什么呢？西格勒將信息加工系統(tǒng)劃分為表征和加工過程。表征包括信息的搜集，加工過程則是在表征的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的行為，即策略的選擇。
西格勒和他的合作者發(fā)現(xiàn)兒童從舊策略過渡到新策略非常困難，需經(jīng)過長時間的練習(xí)，因此他們又探討了導(dǎo)致兒童發(fā)現(xiàn)新策略的原因。他們不僅探索了上述領(lǐng)域兒童認(rèn)知的策略選擇和變異，而且建立了這些領(lǐng)域兒童認(rèn)知策略選擇的計(jì)算機(jī)模式。
至今，西格勒所提出的認(rèn)知發(fā)展的生物進(jìn)化理論已經(jīng)逐漸被一些心理學(xué)家所驗(yàn)證，如，感知發(fā)展（Greenough,Black &.Wallace，１９８７）、語言發(fā)展（Mac Winney,Leinbach,Taraban &.McDonald，１９８９）、概念發(fā)展（Diamond &.Goldman-Rakic，１９８９）、問題解決（Holland,Holyoak,Nisbett &.Thagard，１９８６），他對兒童認(rèn)知策略的研究特別是策略選擇的研究非常詳盡，并建立了計(jì)算機(jī)模式，這對兒童認(rèn)知的研究具有一定的意義，但他仍然未能揭示策略變異的機(jī)制和變異的實(shí)質(zhì)，這給他的理論帶來一定的局限。
總之，這四種理論是信息加工心理學(xué)發(fā)展理論的重要代表。盡管他們沒有象皮亞杰等心理學(xué)家那樣涉及的研究課題和兒童的年齡范圍那樣廣，但他們對兒童心理發(fā)展特征的研究更精確，建立了一系列計(jì)算機(jī)模式和流程圖，使兒童心理學(xué)向前邁進(jìn)一步。
這四種理論各有自己的特點(diǎn)，但仍具有相同之處。他們都認(rèn)為編碼、策略結(jié)構(gòu)、概括化和自動化是認(rèn)知發(fā)展變化過程中的關(guān)鍵。斯登伯格的理論專門探討了編碼和策略結(jié)構(gòu)；卡斯揭示了自動化在兒童情境記憶中的作用；克拉赫爾和瓦雷斯強(qiáng)調(diào)兒童的概括化能力；西格勒側(cè)重強(qiáng)調(diào)兒童如何構(gòu)成新的策略并運(yùn)用它們。
信息加工心理學(xué)的發(fā)展理論，以系統(tǒng)論為指導(dǎo)，采用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)手段，運(yùn)用信息加工理論對兒童的知覺、記憶、言語和思維等認(rèn)知過程的發(fā)展進(jìn)行了新的探討，這種理論更注重研究過程的局限性，克服局限性的策略和關(guān)于具體發(fā)展內(nèi)容的知識，而且重視對兒童心理變化的精確分析和連續(xù)性的研究。這不僅在理論上有重要意義而且成功地解決了一些中小學(xué)課堂學(xué)習(xí)的難題。但它仍存在明顯的局限性，尚需進(jìn)一步完善。例如，信息加工心理學(xué)的發(fā)展理論基于對計(jì)算機(jī)的模擬來研究兒童的認(rèn)知過程，使用計(jì)算機(jī)來模擬兒童認(rèn)知的步驟并建立模式，但他們并沒有明確地闡述這種模式的意義。
① 司馬賀（H.A.Simon）：《人類的認(rèn)知……思維的信息加工理論》，荊其誠、張厚粲譯，科學(xué)出版社１９８６年版，序言。
② 李丹：《兒童發(fā)展心理學(xué)》，華東師范大學(xué)出版社１９８７年，第３３２頁。
③ 王蘇、汪安圣：《認(rèn)知心理學(xué)》，北京大學(xué)出版社１９９２年４月版，第２頁。
④⑤ Rbert.S.Siegler:《發(fā)展研究中的信息加工理論》，見中國心理學(xué)會發(fā)展心理專業(yè)委員會編：《發(fā)展心理專題講演集》，北京師范學(xué)院出版社１９９０年版。
⑥ David Klahr:《Information-processing Approches to Congnitive Development》in Marc H.Bornstein &.Michael E.Lamb:《Development Psychology》,1992.
⑦ Robert.S.Siegler《Children's Thinking》,Prentice Hall,Inc,1991,p82. |
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