信息加工視野下的問題解決研究

摘 要:信息加工心理學(xué)的顯著特征是模塊性和序列性。問題解決是人類智力活動的核心和思維最一般的形式，也是人類適應(yīng)環(huán)境、解決生存與發(fā)展中各種問題的基本方式。本文從信息加工的角度對人類在問題解決中的過程和特點進行討論與分析。

關(guān)鍵詞:信息加工;模塊論;序列性;問題解決;認知圖式

文章編號:978-7-80712-402-3(2009)03-167-03

一、引言

信息加工的觀點在二十世紀70年代開始成為西方心理學(xué)的一個主要研究方向。它研究人的高級心理過程，主要是認知過程，如注意、知覺、表象、記憶、思維和語言等。[1]研究的重點從外顯的行為轉(zhuǎn)向內(nèi)部的認知過程，探索內(nèi)部的認知機制在行為調(diào)節(jié)中的作用。其研究過程表現(xiàn)出以下特點:

第一， 研究不能觀察或很難觀察的內(nèi)部機制和過程，如記憶的加工、存儲、提取和記憶力的變化等。

第二，將人看作一個信息加工系統(tǒng)，認為認知過程就是信息加工過程，包括感覺輸入的編碼、貯存以及提取等過程，并且認為加工是序列的。

第三，關(guān)注行為的內(nèi)在心理機制，其核心是輸入和輸出之間發(fā)生的內(nèi)部心理過程。

第四，采用可觀察到的現(xiàn)象推測觀察不到的心理過程，即會聚性證明法，把不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)會聚在一起，得出結(jié)論。[1][2]

可以看出，信息加工作為認知心理學(xué)的核心觀點，將人的認知過程看做一個信息加工系統(tǒng)(包括編碼、貯存，提取)。而問題解決是人類智力活動和思維的一般形式，必然有其認知的過程和特點， 站在信息加工的角度怎么理解問題解決的這些過程和特點，將是本文討論的重點。

二、信息加工的特點

信息加工的一個重要特點，是其模塊論思想。模塊論是福多在柏拉圖的水平官能心理學(xué)，加爾的垂直官能心理學(xué)，新笛卡爾主義的知識結(jié)構(gòu)，官能心理學(xué)，聯(lián)想主義的心理學(xué)以及胡塞爾的意向性理論基礎(chǔ)上提出的。[3]

模塊理論是建立在反對行為主義的基礎(chǔ)之上的，它認為行為組織僅僅是派生出來的，心理結(jié)構(gòu)是行為結(jié)構(gòu)的真正原因。福多與大多數(shù)認知科學(xué)家一樣借助計算機來研究人類的認知能力，通過與“圖靈機”的類比，用三分法把心理功能分類為傳感器、輸入系統(tǒng)和中樞系統(tǒng)。[4]

輸入系統(tǒng)的功能是將感官所受刺激的信息轉(zhuǎn)換為對外部對象的表征，并把這些信息傳輸?shù)街袠邢到y(tǒng)。輸入系統(tǒng)具有范圍特異性、中樞通路有限性、快速性、信息封裝性、神經(jīng)固定性、個體發(fā)生有特定步驟和順序性特征，福多把這幾個特性共稱為模塊性，由它們共同作用組成一個模塊。輸入系統(tǒng)的模塊性也可表述為輸入加工不受人們的愿望、意圖等背景信息的影響;高級中樞系統(tǒng)的信息不能反饋作用于低水平的輸入加工;輸入系統(tǒng)是高度特異的計算機制，每個模塊只能處理與其功能相符的信息。

中樞加工與輸入加工過程恰恰相反，是充分利用各種背景知識校正輸入系統(tǒng)提供的表征以形成“對世界的最佳解釋”，所以中樞系統(tǒng)是非模塊性的。非模塊性的中樞加工是利用一切己知的信息形成信念固化的過程，這是一種全局性的、整體性的加工，這種整體加工能整合各種信息資源去完成高級的理性加工。[4]

所以，福多的模塊理論主要是由模塊性的輸入系統(tǒng)和非模塊性的中樞系統(tǒng)共同組成的，這兩部分密不可分。從福多的認知思想中，可以看出，認知本質(zhì)的理論基礎(chǔ)是心腦關(guān)系，它是符合符號同一論的 ，也是功能主義的。 所以，可以從功能的角度去研究人類的思維過程，借助計算機來解釋認知的道路。福多的認知本質(zhì)實際上就是一種認知主義，這為認知主義奠定計算理論和表征理論的理論框架。[3]計算理論和表征理論的重要意義表明，人類心理活動的解釋不再是純粹思辨式的研究，而是一種可以用計算機程序加以模擬、刻畫的過程[4][5][6]。

另外，與模塊性緊密聯(lián)系的是序列性，這在感知系統(tǒng)模塊和輸入系統(tǒng)模塊中表現(xiàn)比較明顯。 在實際的問題解決中，思維的的過程本質(zhì)上也是一個由感官知覺，信息輸入，中樞加工，然后輸出行為的過程，具有模塊性和序列性特點。

三、問題解決的過程特征

一般認為問題的構(gòu)成有三個基本成分:給定、目標、障礙。而現(xiàn)實的問題形式多樣，且解決過程不盡相同，但所有問題的解決都有共同的基本特征。一個完整的問題解決的信息加工過程可以分解為:理解問題情境形成問題表征及執(zhí)行認知操作序列兩個過程.這個過程具有如下幾個特征:

第一，目的的指向性。 在問題解決過程中，只有當問題解決者有明確的目標意識，問題解決過程才具有可控性和有效性.問題解決的目的來源于問題解決者對問題情境的正確理解(表征)。

第二，認知操作的序列性。問題解決過程必然包括一系列的認知操作，所有問題解決的信息加工過程都有感知、策略、表征和已有知識的參與，其共同作用形成復(fù)雜的認識操作序列[5]。其中，策略是影響思維過程的最直接和最重要的因素，某些特定的策略與特定的思維過程及思維效果直接聯(lián)系。但某些自動化的行為則不具備認知操作性。例如，打領(lǐng)帶等。

第三，情境性。問題解決過程中的信息加工由于受到問題情境的潛在規(guī)定的影響，具有臨時性和偶然性特征。問題解決中的情境性因素由于規(guī)定了問題的類型、結(jié)構(gòu)、初始狀態(tài)、中間狀態(tài)和目標狀態(tài)，起著潛在決定問題解決行為的作用。然而，具體的問題解決行為，是由經(jīng)驗和情境因素共同決定的。問題解決者在問題理解及操作中所產(chǎn)生的主觀體驗，決定著具體的問題解決過程的形態(tài)。

第四，經(jīng)驗性。問題解決者的經(jīng)驗可視為新異情境與熟悉情境的連續(xù)體。其中，后者的加工已達到完全自動化。對問題解決者來說，大量現(xiàn)實中的問題在剛見到時都是新異的，需要創(chuàng)造性地解決，一旦解決并經(jīng)過多次重復(fù)練習(xí)則會成為常規(guī)問題。專家和新手間的差別，主要是經(jīng)驗(陳述性和程序性知識及加工策略)的差異。因此，專家表現(xiàn)出更大的認知靈活性及更強的問題解決能力。[7][8]

四、問題解決過程中的信息加工模式

問題解決過程可以分為問題的理解即表征和執(zhí)行認知操作兩個環(huán)節(jié)。對問題的正確理解是解題的基礎(chǔ)和前提，它決定著認知操作過程中認知策略和加工成分的選用及流程，而個體的加工能力即控制加工和自動化加工，又影響個體對問題的理解及表征方式，并最終影響問題解決的過程和成效。[9][10]

1.問題理解中的表征。

要解決問題，個體必須把問題的任務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為問題空間，即形成自己關(guān)于問題的表征(理解問題)。個體對問題情境的理解(表征)是通過情境信息和已有知識或認知圖式交互作用實現(xiàn)的。隨著對有關(guān)材料意義的理解，在有關(guān)概念推動下，經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)換，在頭腦中逐漸完成正確表征。獲得的情境信息理論上決定了有關(guān)問題的題型、結(jié)構(gòu)，并在某種程度上規(guī)定了問題的表征和加工過程。認知圖式中的題型、知識、圖式的性質(zhì)作為一種調(diào)節(jié)因素影響對情境信息的覺察，并決定了采用的策略、方法及有效性。因此，利用情境信息和認知圖式，剔除無關(guān)的、冗余的信息，搜集、選擇、比較、整合有關(guān)信息， 才能有效形成對問題的正確表征。[6][11]

2.問題解決中的認知操作。

個體獲得適當?shù)男畔⒈碚骱?，以該表征作為一種提取的線索，通過聯(lián)想等方式，激活并提取儲存在長時記憶中的相關(guān)信息，將內(nèi)外信息進行匹配。若匹配成功，則產(chǎn)生與原經(jīng)驗系統(tǒng)中相匹配的問題解決相一致或類似的解決過程.。若匹配失敗，則回到起始階段，重復(fù)問題理解環(huán)節(jié)，進行重新表征或借助其他信息進行認知操作，直到解決為止。 知識結(jié)構(gòu)性質(zhì)的匹配程度，在某種程度上決定了個體在問題解決中采取的加工策略及加工過程。[6][8][12]

五、結(jié)論

信息加工所具有的模塊性思想，表現(xiàn)在問題解決的整個過程中。從問題的理解即表征，到認知操作環(huán)節(jié)，站在信息加工的角度可以理解為:問題信息經(jīng)過感知覺系統(tǒng)覺察后，通過有特定性能的輸入系統(tǒng)模塊，到達中樞系統(tǒng)模塊進行操作，最后轉(zhuǎn)化為問題解決行為?？梢哉f，問題解決是以感知系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在輸入系統(tǒng)模塊的特性下，經(jīng)過一系列意義整體性連貫性漸增的概念轉(zhuǎn)換，形成適當心理表征，并在中樞系統(tǒng)模塊中通過內(nèi)部信息與外部輸入信息的交互建構(gòu)的形式對這一表征執(zhí)行認知操作的信息加工過程。其機制可概括為述為:由問題情境信息啟動的，由感知覺模塊啟動、通過輸入系統(tǒng)模塊，由注意參與程度決定的心理資源分配策略使心理資源在有控制的整體加工和自動化的局部加工之間靈活有序動態(tài)平衡地流動。[3][13][14]

但是，隨著研究的深入發(fā)展，信息加工的研究模式逐漸暴露出許多不足。它以計算機比擬人類大腦的功能，認為人的智能也是計算性的、分模塊的，是有序列(串行)的加工。[14]這些基本假設(shè)受到了很大的質(zhì)疑。模糊理論中的分形理論對信息加工應(yīng)該是個有益補充。有學(xué)者指出:“信息加工心理學(xué)無法說明人的心理，意識是人的社會實踐活動的產(chǎn)物，是完整的主體和客體相互作用的產(chǎn)物，是認識和情感意志辯證統(tǒng)一的產(chǎn)物，因而也不能真正說明人心理的社會性、能動性和創(chuàng)新性?！盵15] 實際上，人是一個有智慧的自組織系統(tǒng)，人類的智慧來源于知識經(jīng)驗的積累和創(chuàng)造性應(yīng)用。也就是說，人類智能的本質(zhì)與其說是“信息加工”，還不如說是“知識建構(gòu)與智慧生成”。[16]

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(責任編輯:劉軍平)