现代认知心理学认为，人的记忆系统包括瞬时记忆、短时记忆和长时记忆，也是记忆系统三个不同的信息加工阶段。根据信息加工论，知识学习（这里主要是指陈述性知识）主要是学生对知识的内在加工过程，知识学习的过程包括知识获得、知识保持和知识提取三个阶段。知识的获得包括对知识的感知和理解，指新知识进入短时记忆系统，与长时记忆系统中被激活的相关知识建立联系，从而出现新意义的建构。这一阶段应解决的主要心理问题是知识的同化。通过同化，个体运用已有知识理解新知识，并使其在认知结构中找到位置。知识的保持又称知识的巩固，指把新建构的意义储存于长时记忆。在巩固阶段，新建构的意义储存于长时记忆系统中，如果不进行深层的认知加工，这些信息就会出现遗忘。这一阶段要解决的主要心理问题是知识的保持，通过记忆使新知识得到良好保持。知识的提取又称知识的应用，指把学到的即储存在大脑中的知识提取出来应用于作业和解决有关问题的过程，是抽象知识具体化的过程。在知识的提取阶段，个体运用获得的知识回答“是什么”和“为什么”的问题，并应用这些知识解决实际问题，使所学知识产生广泛迁移。这一阶段解决的主要心理问题是知识的应用，通过应用促进知识发生迁移。知识的提取与运用过程很好理解，这里不多讲，以下主要讲解知识的获得与保持过程。

（一）知识的获得

知识的获得是知识学习的第一个阶段。在这个阶段，新信息进入短时记忆，与来自长时记忆系统的原有知识建立一定的联系，并纳入原有认知结构，从而获得对新信息意义的理解。也就是说，知识的获得是有条件的，首先必须获得充分的感性经验，其次必须对获得的感性经验进行充分的思维加工。知识的获得主要通过知识的直观和知识的概括两个环节实现。

1.知识的直观

知识的直观是主体通过对直接感知到的教学材料表层意义、表面特征进行加工，形成对事物具体的、特殊的、感性的认识加工过程。在实际教学过程中，根据直观对象可以把直观分为实物直观、模象直观和言语直观。

（1）实物直观即直接感知要学习的实际事物。例如，观察各种实物、演示各种实验、进行实地参观、访问等。实物直观是在接触实际事物时进行的，它所得到的感性知识与实际事物间的联系比较密切、一致，给人以真实感、亲切感，因此，它有利于激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。然而在实际事物中，往往由于受主客观事物本身状态以及时间、空间、感官特性等多种因素限制，实物的特征难以操作，甚至不能操作，致使难以突出其本质要素，不能“透过现象看本质”，学生难以通过实物直观获得清晰的感性知识。例如，在观察实际的杠杆时，杠杆外在特征很容易觉察，而支点、动力及动力作用线与动力臂、阻力及阻力作用线与阻力臂等有关杠杆本质属性却难以突出；再如，过于缓慢的动植物生长和过于迅捷的化学反应也难以直接觉察；宏观的宇宙天体和微观的基本粒子由于过大或过小更不便直接感知。

（2）模象即事物的模拟性形象，模象直观即对事物模象的感知。例如，各种图片、图表、模型、幻灯片和教学电影电视等的观察和演示均属于模象直观。模象直观的对象可以人为制作，在很大程度上可以克服实物直观的局限，扩大直观的范围，提高直观的效果。首先，它可以人为地排除一些无关因素，突出本质要素。例如，在平面图形的认识中，可以人为地排除厚度，仅仅呈现形体的平面特性。其次，它可以根据观察需要，通过大小变化、动静结合、虚实互换、色彩对比等方式扩大直观范围。例如，利用多媒体讲述细胞时，可以排除其他情节，清楚地把细胞及其构造——细胞核、细胞膜、细胞壁表示出来（放大）；利用地图或模型，可以把某一地区的地形和地貌置于学生的视野之内（缩小）；利用影视可以观察到动植物的缓慢生长过程（加快）和化学反应的快速运动过程（变慢）。但是，由于模象只是事物的模拟形象，而非实际事物本身，所以模象与实际事物之间有一定的差距。为了使通过模象直观获得的知识在学生的生活实践中发挥更好的定向作用，同时避免模象直观的欠缺，应注意将模象与学生熟悉的事物相比较，在可能的情况下，还应使模象直观与实物直观结合进行。

（3）言语直观是在形象化的语言作用下，对语言的物质形式（语音、字形）感知及对语义的理解。例如，在语文教学中对文艺作品的阅读、有关情景与人物形象的领会，在历史教学中对有关历史生活、历史事件、历史人物的领会，在地理教学中对有关地形、地貌、地理位置的领会，均少不了言语直观。言语直观不受时间、地点和设备条件的限制，可以广泛使用；且能运用语调和生动形象的事例激发学生的感情，唤起学生的想象。在应用言语直观时，教师必须语言精练，语调抑扬顿挫，语速快慢转换，语音富有情感，并配合形象的身段表情加以绘声绘色才能较好发挥言语直观的功能。当然，言语直观引起的表象并非学生所亲历感知的形象，所以往往不如实物直观和模象直观鲜明、完整、稳定。因此，在可能的情况下，应尽量配合实物直观和模象直观运用。

2.知识直观效果的提高

教师在教学中提高知识直观的效果具体做法有以下几点：

（1）灵活选用实物直观和模象直观。实物直观虽然真切，但是难以突出本质要素和关键特征；模象直观虽然与实际事物之间有一定距离，却有利于突出本质要素和关键特征。一般而言，模象直观的教学效果优于实物直观。当学习有了一定基础后，由简化情境进入实际复杂情境，更多地运用实物直观是必要的。因此，先进行模象直观，在获得基本概念和原理后再进行实物直观，比一开始就进行实物直观的学习效果好。

（2）加强词（言语直观）与形象（实物直观和模象直观）的配合。为了增强直观的效果，不仅要注意实物直观和模象直观的合理选用，而且必须加强词与形象的结合。在形象的直观过程中，教师首先应提出明确的观察目标，提供确切的观察指导，提示合理的观察程序。其次，形象的直观结果应以确切的词语加以表述，以检验直观效果并使对象的各组成要素进行分化。最后，应依据教学任务，选择合理的词与形象结合方式。如果教学任务在于使学生获得精确的感性知识，则词与形象的结合应以形象直观为主，词起辅助作用；如果教学任务在于使学生获得一般的、不要求十分精确的感性知识，则词与形象的结合方式可以词的描述为主，形象直观起证实、辅助作用。由于言语直观是通过唤起学生头脑中的表象起作用，若学生头脑中没有相应的表象，想象的活动就很难展开，同时也难以达到语言直观的效果。比如，学生没见过枇杷，就难以想象枇杷挂满枝头的丰收景象。因此，在言语直观过程中，首先必须注意与学生已形成的有关的记忆表象相联系，并设法丰富学生的记忆表象；其次，教师的言语描述必须讲求质量，注意语言的确切性和形象性。

（3）运用感知规律，突出直观对象的特点。要想在直观过程中获得有关知识，首先必须注意和观察直观对象。而要想有效地观察直观对象，必须运用强度律、差异律、活动律、组合律等感知规律，突出直观对象的特点。①强度律指作为知识的物质载体的直观对象（实物、模象或言语）必须达到一定强度才能被学习者清晰地感知。在直观过程中，教师应突出那些低强度但重要的要素，使它们充分地展示在学生面前；教师的讲解语言要抑扬顿挫，充满情感。②差异律指对象和背景的差异越大，对象从背景中区分开来越容易。也就是说对象和背景的差异影响着人们的感知效果。对象和背景的层次设置可从两个方面考虑：一是直观对象与感知的差异，体现在物质载体层次上，应通过合理的板书设计、教材编排、讲授技巧等方面恰当地加大对象和背景的差异，突出直观对象；二是直观对象与知识背景的差异，体现在新旧知识联结层次上，应合理地安排新旧知识，让已有知识在学习新知识时起到经验的作用，即通过合理的手段、途径唤起相应旧知识，使旧知识成为学习新知识的支撑点。③活动律是指活动的对象较之静止的对象容易感知。应注意在活动中进行直观，在变化中呈现对象，要善于利用现代科学技术作为知识的物质载体，使知识以活动的形象展现在学生面前，并注意在变换背景的条件下多次突出对象知识的本质特征。④组合律是指空间上接近、时间上连续、形状上相同、颜色上一致的事物，易于构成一个整体，为人们清晰感知。因此，教材编排应分段分节，教师讲课应有间隔和停顿。

（4）培养学生的观察能力。观察前，必须让学生明确观察的目的、任务，进行有关知识的准备，并拟订详细的观察计划。在观察过程中，要认真培养学生观察的技能和方法，让学生把握合理的观察程序，并认真做好观察记录。一般来说，观察应先由整体到部分，再由部分到整体。即先对整体对象有了初步的、一般的认识后，再分出对象的各个部分，并对这些部分进行细致的观察，进而了解各个部分间的联系，把它们综合为一个整体，达到对观察对象由表及里、由此及彼的确切、细致、全面的认识。观察后，要求学生对观察结果和资料进行分析、整理和总结，写出观察报告。这样，可以大大促进学生观察的积极性和主动性，并使观察过程变得更为认真和全面。

（5）让学生充分参与直观过程。由于知识归根到底要通过学生头脑的加工改造才能被掌握，在直观过程中，应激发学生积极参与的热情。在可能的情况下，应让学生自己动手进行操作（如让学生参与制作标本、自己制作图表），自己在多媒体的环境中进行练习等，改变“教师演、学生看”的消极被动的直观方式。

3.知识的概括

思维是以已有知识为中介，对客观事物本质属性和内部规律的间接、概括的反映。人之所以能预见未来、推断过去，就是思维通过知识的概括来完成。

（1）知识概括的类型。概括指主体通过对感性材料的分析、综合、比较、抽象等深度加工改造，从而获得对一类事物的本质特征与内在联系的抽象的、一般的、理性的认识的活动过程。知识的概括包括感性概括和理性概括。

①感性概括。感性概括即直觉概括，它是在直观的基础上自发进行的一种低级的概括形式。例如，有的学生看到应用题的问题最后的那个词都是单位，因而就认为单位就是应用题的问题最后的那个词；有的学生看到锐角、直角、钝角等图形中都有两条交叉的线，就认为角是由两条交叉的线组成。

感性概括是一种低级的概括形式。因为这种概括是根据事物的外部特征和外部联系而形成的，它没有反映事物的本质特征和内部联系，所以只是知觉水平的概括。

感性概括是在直观的基础上，通过反复感知而自发实现的。虽然从形式看，它是通过一定的概括得来的，是抽象的，从外延上看，它也涉及一类事物而非个别事物。但是从内容上看，依靠的是事物外表特征的强弱对比而自发实现的。因此，这类概括又叫直觉概括，主要是从日常经验中得来的。

②理性概括。理性概括是在前人认识的指导下，通过对感性知识经验进行自觉的加工改造，来揭示事物的一般的、本质的特征与联系的过程。

理性概括是一种高级的概括形式，它所揭示的是事物的一般因素与本质因素，是思维水平的概括。所谓一般因素，指的是一类事物所共有的，不是个别或某些事物所特有的；所谓本质因素，即内在地而非表面地决定事物性质的因素。通过这种思维水平的概括，学生的认识就不再停留在事物表面的感性阶段，而是深入到事物的内在、本质方面，上升到了理性认识阶段。

理性概括不是自发进行的，而是在主体对感性材料自觉地进行一系列分析、综合、比较、抽象、概括的基础上实现的，是通过思维过程而完成的。因此，在实际的教育过程中，教师不仅要重视概括，而且更应注意使学生掌握概括的技能。

（2）要有效地进行知识概括，主要有以下四个途径：(www.daowen.com)

①配合运用正例和反例。概括的目的在于区分事物的本质和非本质属性，抽取事物的本质属性，抛弃事物的非本质特征。因此，教师在指导学生概括时，不仅要注意抽取本质特征，也要注意抛弃非本质特征。为此，必须配合使用概念或规则的正例和反例。

在实际教学过程中，为便于学生概括出共同的规律或特征，可同时呈现若干正例来说明。同时，教师最好用反例加以说明。这样，对概念和规则等的学习将更容易。因为反例的适当运用，可以认识到无关特征，有利于加深对概念和规则本质的认知。例如，在教“液体”的概念时，可用水、果汁作为正例，说明“没有确定形状，是流动的，往往受容器影响”是液体的本质特征；用稀泥作为反例，说明“能倾泻”是液体的无关特征。

②正确运用变式。理性概括是通过对感性知识的加工改造而完成，感性知识的获得是把握事物本质特征的基础和前提。因此，缺乏必要的感性知识，或已有的感性知识缺乏典型性、代表性，学生就难以对对象的本质和非本质特征、一般和特殊要素进行鉴别，从而也就难以达到概括的目的。在教学中，要提高概括的成效，必须给学生提供丰富而全面的感性知识，并且注意变式的正确运用。

所谓变式，就是用不同形式的直观材料或事例说明事物的本质属性，即变换同类事物的非本质特征，以便突出本质特征。换言之，变式就是指概念或规则的肯定例证在无关特征方面的变化。如在讲果实的概念时，不要只选可食的果实（如梨、柿子、芝麻等），还应选择一些不可食的果实（如棉籽、橡树籽等），这样才有利于学生看到一切果实都具有“种子”这一关键属性，而舍弃其“可食性”等无关特征。在运用变式时，如果变式不充分，学生在对教材进行概括时，常常会发生两类错误，必须注意预防。一类常见的错误是把一类或一些事物所共有的特征看作本质特征。例如，由于鲸鱼与鱼类动物一样，生活在水里，外形也很相近，于是有的学生就把鲸鱼列入为鱼类动物，这显然是错误的。这里学生把非本质特征的“生活在水里”“外形与鱼一样”当作鱼类的本质特征，而忽略了鱼的本质特征“用鳃呼吸”。另一种常见错误是在概括中人为地增加或减少事物的本质特征，不合理地缩小或扩大概念。例如，有的学生把梯形看成是上下两条边平行且上边比下边短的线，而认为其他情况的“只有一组对边平行的四边形”不是梯形，这就是在梯形概念中，人为地增加了一个本质特征——空间位置，从而不合理地缩小了概念。

变式的作用在于促进概括，而非取代概括。因此，在教学中，所选用的变式应使那些显著的但非本质的特征得到变异，以突出隐蔽的本质特征。同时，对象的变式应与词的指示和分析相结合，最好在提出定义的基础上，再要求学生依据定义所提出的重要的或本质的特征去分析各种客体。

③科学地进行比较。概括过程即思维过程，也就是在分析综合的基础上进行比较，在比较的基础上进行抽象概括。因而，区分对象的一般与特殊以及本质与非本质的比较过程，对于知识的概括具有非常重要的意义。

比较的方式主要有两种：同类比较和异类比较。同类比较即关于同类事物之间的比较。通过同类比较，便于区分对象的一般与特殊、本质与非本质，从而找出一类事物所共有的本质特征。例如，为使学生获得“平原”这一地理概念，先让学生观察各种平原地带的图片和地图，然后要求他们去比较这些图片与地图上所见到的各个地带的特征，确定哪些是个别地带所特有的、变异着的无关特征，哪些是各个地带所共有的关键特征。经过这样的比较，学生就能概括出“地势平坦”是这些地带所共有的关键特征，而地面上的植物、沙漠、湖泊等是个别地方才有的，对平原地带来说是无关特征。异类比较即不同类但相似、相近、相关的事物之间的比较。如对“质量”与“重量”、“压力”与“压强”等概念的比较。通过异类比较，不仅能使相比客体的本质更清楚，而且有利于确切了解彼此间的联系与区别，防止知识间的混淆与割裂，有助于知识的系统化。

④启发学生进行自觉概括。为了促进知识的获得，在实际教学中，教师应该启发学生去进行自觉的概括，鼓励学生自己去总结原理、原则，尽量避免一开始就要求学生记忆或背诵。教师启发学生进行自觉概括的最常用方法是鼓励学生主动参与问题的讨论。在讨论的时候，不仅要鼓励学生主动提出问题，而且要鼓励他们主动解答问题。在概括过程中，教师应充分调动学生的思维，让他们自己去归纳和总结，从根本上改变“教师做结论，学生背结论”的被动方式。

总之，在知识的理解过程中，教师可通过直观使学生获得有关的感性经验，通过概括使学生获得有关的理性经验，从而让学生掌握科学的概念、原理和原则。

（二）知识的保持

知识的学习不仅要求学生能理解、领会所学知识，获得知识，而且要保持知识，即巩固、应用所学知识。

在记忆系统中，与保持相对立的是遗忘。遗忘是指记忆的内容不能再认和回忆，或者为错误的再认和回忆。遗忘有各种情况，能再认而不能回忆叫不完全遗忘；不能再认也不能回忆叫完全遗忘；一时不能再认或回忆为暂时性遗忘；永久不能再认或回忆为永久性遗忘。为什么会产生遗忘？遗忘是否存在规律？

1.遗忘及其进程

虽然理论上信息可以在长时记忆系统中永久储存，但在现实生活中，常常体验到知识的遗忘。对于遗忘发展的进程，艾宾浩斯（H.Ebbinghaus）最早进行了系统的研究。为了对结果进行数量分析并排除过去经验的干扰，他采用了无意义音节作为记忆材料。这种材料是由中间一个元音、两边各一个辅音构成的音节，如XIQ、SUW、ZET等。艾宾浩斯采取重学法（又称节省法）来检验记忆的效果。他每次学习8组、每组13个无意义音节的字表，诵读到能连续两次无误背诵为止，并记录所需时间和诵读次数。然后，间隔不同的时间再进行重新学习，记录达到同样的背诵程度所需要的时间和诵读次数。再来比较两次学习所用的时间和诵读次数的差异，以重学比初学节省的时间或次数的百分数作为保持量的指标。后来，学者将此实验结果绘制成曲线，这就是经典的艾宾浩斯遗忘曲线（如图6-1）。从图6-1中可以看到，遗忘在学习之后立即开始，遗忘的过程最初进展得很快，以后逐渐缓慢；过了相当的时间后，几乎不再遗忘。简言之，遗忘的发展是不均衡的，其规律是先快后慢，呈负加速型。

图6-1　艾宾浩斯遗忘曲线

2.遗忘的理论解释

（1）痕迹衰退说。这是一种对遗忘原因的最古老解释。按照这种理论，遗忘由记忆痕迹衰退引起，衰退随时间的推移自动发生。它起源于亚里士多德，由桑代克进一步发展。桑代克在其“练习律”中指出，习得的刺激-反应联结如果得到使用，其力量会加强；如果失去使用则联结的力量会减弱，以至逐渐消失。从这个角度说，为避免遗忘就应该多加练习。尽管许多心理学家对痕迹衰退说提出了种种怀疑，并设计了大量实验否认痕迹衰退说，但至今没有可靠的证据表明神经系统中留下的记忆痕迹可以永久保持而不会衰退，并且记忆痕迹随时间的推移而逐渐消退的观点也符合事物的发生、发展和衰亡的一般规律，所以痕迹衰退仍然被认为是导致遗忘的原因之一。

（2）干扰说。大多数心理学家认为，长时记忆中信息的相互干扰是导致遗忘的最重要原因。干扰说认为，遗忘是由于在学习和回忆之间受到其他刺激干扰的结果。一旦排除了干扰，记忆就可以恢复。干扰主要有两种情况，即前摄抑制和倒摄抑制。前摄抑制指前面学习的材料对识记和回忆后面学习材料的干扰作用。这种现象被安德武德（Underwood）于1949年的实验证实。斯拉墨卡（N.J.Slamecka）的实验进一步表明，前摄抑制随前行学习材料数量的增加而增加，也随保持时间的增加而增加。倒摄抑制指后面学习的材料对保持或回忆前面学习材料的干扰作用。缪勒（Muler）和皮尔扎克（G.Pilzecker）于1900年首先发现这种现象。实验也证明，倒摄抑制受前后两种学习材料的类似程度、难度、时间安排以及识记的巩固程度等条件的影响。在其他条件相等情况下，一个学习材料两端的项目学习快、记忆得牢一些，而中间部分的项目总是学得慢、记得差一些。中间部分的记忆效果之所以较差，可能是由于同时受到前摄抑制和倒摄抑制双重干扰的结果；而最前部分与最后部分的记忆效果之所以较好，可能是由于仅受到倒摄抑制或前摄抑制造成的。

（3）同化说。奥苏贝尔根据他的有意义接受学习理论，对遗忘提出了一种独特解释。他认为，干扰说是根据机械学习实验提出来的，只能解释机械学习的保持与遗忘，不能解释有意义学习的保持与遗忘。他认为，在有意义学习中，前后相继的学习不是相互干扰而是相互促进的，因为有意义学习总是以原有学习为基础，后面的学习则是前面学习的加深和扩充。遗忘就其实质来说，是知识的组织与认知结构简化过程。遗忘有积极的遗忘和消极的遗忘。当个体习得更高级的概念与规律后，高级观念可以代替低级观念，使低级观念遗忘，从而简化认识并减轻记忆负担，这是一种积极的遗忘。但在有意义学习中，或者由于原有知识结构不巩固，或者由于新旧知识辨析不清楚，也可能以原有观念来代替表面相同而实质不同的新观念，从而出现记忆错误。这是一种消极的遗忘，教学中必须努力避免。

（4）动机说。动机性遗忘理论认为，遗忘是因为人们不想记而将一些记忆信息排除在意识之外，因为它们太可怕、太痛苦或有损自我的形象。这一理论最早由弗洛伊德（S.Freud）提出。他在给精神病人施行催眠术时发现，许多人能回忆起早年生活的许多琐事，而这些事情平时是回忆不起来的，它们大多与罪恶感、羞耻感相联系，因而不能为自我所接纳，故不能回忆。也就是说，遗忘不是保持的消失，而是记忆被压抑，故这种理论也叫压抑理论。

3.运用记忆规律，促进知识保持

在了解了人的记忆系统及特点、遗忘产生的原因后，在教学过程中就要遵循记忆规律，运用有效手段尽量防止和避免遗忘产生，从而增强知识的巩固。常用的记忆策略或认知策略主要有：①深度加工材料，指通过对要学习的新材料增加相关信息达到对新材料的理解和记忆。②有效运用记忆术，指运用联想的方法对无意义材料赋予某些人为意义，以促进知识保持的策略。记忆术有笔记法、首字连词法、歌谣法、划线法、位置法等多种。③进行组块化编码，指在信息编码过程中利用储存在长时记忆系统中的知识经验对进入到短时记忆系统中的信息加以组织，使之成为个体熟悉的有意义的较大单位。组块是一种信息的组织与再编码。④过度学习达150%，指在学习达到刚好成诵以后附加50%的学习。⑤合理进行复习，主要包括及时进行复习、分散复习与集中复习相结合、反复阅读与尝试回忆相结合等。