信息加工的认知发展理论

三、信息加工的认知发展理论

由于皮亚杰关于认知机制的理论过于抽象和概括，没有研究个体认知发展的细节问题，通过皮亚杰的理论，只能对认知的机制形成一种笼统的模糊的认识，却难以明了其具体的运作方式和过程。因此，20世纪80年代中期，出现了解释儿童认知发展的另一种理论：信息加工理论。

信息加工理论把人脑比作一个输入、存储和使用信息的计算机系统，这一系统在某些方面类似于计算机，处理或加工来自环境或已经存储在系统内的信息，认为人的认知过程就是信息加工过程，即对信息的接受、编码、存储和提取的过程；认知发展就是人的信息加工系统不断改进和完善的过程，是通过信息加工系统的自我适应来实现的。随着年龄的增长，儿童的信息加工能力也在不断提高，能够进行更加复杂和高级的思维。在解释个体的认知活动时，该理论强调儿童进行信息加工时随年龄增长而获得更多的知识技能，注重心理资源、信息加工速度、认知策略等方面的研究，并对不断复杂化的内部心理结构进行了抽象研究。在此主要介绍凯斯和西格勒的观点。

（一）凯斯的认知发展理论

凯斯等人针对皮亚杰过于一般化的结论，将皮亚杰的认知发展理论和信息加工理论相结合，侧重于从微观层面对个体认知发展的机制进行分析，揭示了个体认知发展的内部变化过程。

凯斯认为，根据儿童所产生的心理表征和心理操作或心理行为的不同，可以将儿童认知的发展分为以下四个阶段。

（1）感知运动操作阶段。在这一阶段，儿童的心理表征由感觉信号所构成，所产生的心理行为是身体行为。

（2）表象操作阶段。儿童在这一阶段所产生的心理表征是能持续一段时间的内在印象，所产生的心理行为是表征性行为。

（3）逻辑性操作阶段。儿童在该阶段能够对刺激进行抽象的表征和加工并能进行简单的转换。

（4）形式操作阶段。儿童在这一阶段中不仅能抽象地表征刺激，而且能够更复杂地转换刺激。

关于个体认知发展机制问题，凯斯提出了一种与儿童认知加工有效性相关的空间变化模式，他把个体的认知发展归结为心理空间的变化。他认为，个体的心理空间分为存储空间和操作空间。存储空间是用以存储信息的空间范围及所存储的信息容量；操作空间是在进行具体认知操作时所需要的空间范围及所投入的心理能量。两者相加则构成整个心理加工空间。凯斯认为，随着个体存储空间的逐渐增大，操作空间逐渐缩小，儿童对信息加工的能力就获得了提高。与信息加工有关的、具有不同功能的心理空间变化是儿童认知能力提高的机制之一。凯斯的心理空间变化模式图如图2-3所示。

图2-3　凯斯的心理空间变化模式图

年幼儿童初学一种认知技能时，他必须投入较多的操作能量去练习和掌握，因此操作空间在整个心理空间占据较大范围。随着儿童年龄的增长，各种认知技能熟练程度的提高，在具体操作时只需投入较少的能量即可应付。已经达到熟练化（自动化水平）的技能和策略会不断转入存储空间，作为一种知识和认知结构成分存储下来，进入长时记忆，为发展新的技能提供更坚实的基础和更广阔的背景知识。随着操作空间的心理能量向存储空间的不断转移倾斜，存储空间不断增加，操作空间不断减少，儿童的认知结构更加稳固，认知策略更加丰富，认知能力得到发展。

凯斯的空间变化模式是对皮亚杰宏观理论基础的微观补充。

（二）西格勒的信息加工观点

西格勒在皮亚杰开拓的成就基础上，致力于信息加工过程的思考，他采用全新的产生式系统，用规则评估法重新研究皮亚杰的一些实验，是信息加工理论研究认知发展的典范。

西格勒认为，认知发展可以描述为解决问题时规则的日益增长和连续获得。他从不同发展水平的儿童在问题解决中使用的不同解决规则入手，来研究儿童的认知发展。

受达尔文生物进化论的影响，西格勒试图发展一种关于个体认知的进化理论。他认为，从生物学的角度看，认知的基本特征之一就是竞争，这种竞争表现为人类个体运用概念、规则及策略等进行的各种认知活动。通过竞争，个体在认知发展上产生适应性的结果，而产生适应性结果的内在工作机制之一就是策略的选择和发现。西格勒理论中的一个重要思想是，将儿童认知的发展视为与生物进化有某些相似之处的一种适应性行为的发展。认知适应能力的发展与外在刺激、经验积累及主体的自我调节等多方面因素相联系。

1.儿童认知能力上适应性行为的表现

1）策略的多样性

观察发现，即使是幼儿在解决问题时，也会使用不同的策略。西格勒研究发现，对于每一个儿童来说，并不总是固定地使用同一种策略，而是交替地使用不同的策略。即使是同一个儿童对于同一个具体的问题，在不同的时间里所作出的反应也不尽相同。

2）选择不同的策略

研究发现，儿童会根据不同的问题情景而选择不同的策略。西格勒认为，儿童根据不同的问题情景选择不同策略的表现，代表了其认知能力的适应性行为，这种选择进行得越合理，其适应性就越高。

3）在时间进程中对策略的调整

随着时间的推移及某种实践经验的增加，儿童倾向于较多地使用那种易于操作且效果较好的策略，用进化论的语言来说，就是每一种策略都能在其适应的范围里找到适合于自己的位置。随着时间的推移，儿童会不断地淘汰那些旧的、低效的策略，不断地发展起新的策略，儿童这种对策略的自我调整，也是认知能力的适应性行为，随着它的发展，儿童总体的认知水平会得到提高。

2.产生适应性行为的机制

是什么导致了儿童认知能力上的适应性行为的出现呢？西格勒认为，导致这种变化的中间机制是策略选择的不断发生。

儿童在面对问题以后，便产生解决问题的策略。在解决问题的策略中，包含关于问题的答案、解决的速度及准确性的信息。通过对策略的具体执行，儿童将获得关于上述三个方面内容的反馈。根据这个反馈，主体会加深对问题情景的认识，并能对策略进行调整，当儿童下次再遇到类似的问题情景时，所应用的策略会略有不同。研究表明，在儿童过去的经验中越是有效的策略，在将来的使用频率就越高。