Двокомпонентна модель пам'яті: теорія обробки інформації

Двокомпонентна (дуальна) модель пам'яті слугує нашою базовою інформаційно-процесуальною перспективою на навчання та пам'ять, хоча, як зазначалося раніше, не всі дослідники приймають цю модель (Matlin, 2009). Огляд досліджень вербального навчання подано далі, щоб забезпечити історичне підґрунтя.

Асоціації «Стимул-Реакція»

Поштовх для досліджень у сфері вербального навчання походить від робіт Еббінгауза, який розглядав навчання як поступове посилення асоціацій між вербальними стимулами (словами, беззмістовними складами). З повторними поєднаннями реакція dij ставала сильніше пов'язаною зі стимулом wek. Інші реакції також могли стати пов'язаними з wek під час вивчення списку парних беззмістовних складів, але ці асоціації ставали слабшими протягом спроб.

Еббінгауз показав, що три важливі фактори, які впливають на легкість або швидкість вивчення списку елементів, це значущість елементів, ступінь подібності між ними та тривалість часу, що розділяє навчальні спроби (Террі, 2009). Слова (значущі елементи) вивчаються легше, ніж беззмістовні склади. Щодо подібності, то чим більше елементи схожі один на одного, тим важче їх вивчити. Подібність у значенні або звучанні може викликати плутанину. Людина, якій запропоновано вивчити кілька синонімів, таких як гігантський, величезний, колосальний та надзвичайний, може не згадати деякі з них, але натомість може згадати слова, подібні за значенням, але відсутні у списку (великий, бегемот). З беззмістовними складами плутанина виникає, коли одні й ті самі літери використовуються в різних позиціях (xqv, khq, vxh, qvk). Тривалість часу, що розділяє навчальні спроби, може варіюватися від короткої (концентрована практика) до довшої (розподілена практика). Коли ймовірне виникнення інтерференції (обговорюється далі в цьому уроці), розподілена практика дає краще навчання (Андервуд, 1961).

Навчальні завдання

Дослідники вербального навчання зазвичай використовували три типи навчальних завдань: серійне, парно-асоціативне та вільне відтворення. У серійному навчанні люди відтворюють вербальні стимули в тому порядку, в якому вони були представлені. Серійне навчання залучене до таких шкільних завдань, як запам'ятовування вірша або етапів стратегії розв'язання проблем. Результати багатьох досліджень серійного навчання зазвичай дають криву серійної позиції. Слова на початку та в кінці списку легко вивчаються, тоді як елементи в середині вимагають більше спроб для вивчення. Ефект серійної позиції може виникати через відмінності у виразності різних позицій. Люди повинні пам'ятати не лише самі елементи, а й їхні позиції у списку. Кінці списку здаються більш виразними і, отже, є «кращими» стимулами, ніж середні позиції списку.

У парно-асоціативному навчанні один стимул надається для одного елемента відповіді (наприклад, кіт-дерево, човен-дах, лавка-собака). Учасники відповідають правильною відповіддю після пред'явлення стимулу. Парно-асоціативне навчання має три аспекти: розрізнення стимулів, вивчення відповідей і вивчення того, які відповіді супроводжують які стимули. Дискусія зосереджувалася на процесі, за допомогою якого відбувається парно-асоціативне навчання, і на ролі когнітивної медіації. Дослідники спочатку припускали, що навчання є поступовим і що кожна асоціація «стимул–реакція» поступово посилюється. Цей погляд підтримувався типовою кривою навчання. Кількість помилок, які роблять люди, є високою на початку, але помилки зменшуються з повторними пред'явленнями списку.

Дослідження, проведені Естесом (1970) та іншими, запропонували іншу перспективу. Хоча вивчення списку покращується з повторенням, вивчення будь-якого даного елемента має характер «все або нічого»: той, хто навчається, або знає правильну асоціацію, або не знає її. Протягом спроб кількість вивчених асоціацій збільшується. Друге питання стосується когнітивної медіації. Замість того, щоб просто запам'ятовувати відповіді, ті, хто навчається, часто нав'язують свою організацію, щоб зробити матеріал значущим. Вони можуть використовувати когнітивні медіатори, щоб пов'язати слова-стимули зі своїми відповідями. Для пари кіт-дерево можна уявити кота, який біжить на дерево, або подумати про речення: «Кіт заліз на дерево». Коли представлено кота, людина згадує зображення або речення і відповідає словом дерево. Дослідження показують, що процеси вербального навчання є більш складними, ніж вважалося спочатку (Террі, 2009).

У вільному відтворенні ті, хто навчається, отримують список елементів і відтворюють їх у будь-якому порядку. Вільне відтворення добре піддається організації, нав'язаній для полегшення пам'яті. Часто під час відтворення ті, хто навчається, групують слова, представлені далеко один від одного в оригінальному списку. Групування часто ґрунтується на подібному значенні або належності до однієї категорії (наприклад, гірські породи, фрукти, овочі).

У класичній демонстрації феномену категоричної кластеризації тим, хто навчався, було представлено список із 60 іменників, по 15 з кожної з наступних категорій: тварини, імена, професії та овочі (Боусфілд, 1953). Слова були представлені в перемішаному порядку; однак, ті, хто навчався, мали тенденцію відтворювати членів тієї ж категорії разом. Тенденція до кластеризації зростає зі збільшенням кількості повторень списку (Боусфілд і Коен, 1953) і з більшою тривалістю представлення елементів (Кофер, Брюс і Рейхер, 1966). Кластеризація була інтерпретована в асоціаціоністських термінах (Вуд і Андервуд, 1967); тобто слова, відтворені разом, мають тенденцію асоціюватися за нормальних умов або безпосередньо одне з одним (наприклад, груша-яблуко), або з третім словом (фрукти). Когнітивне пояснення полягає в тому, що люди вивчають як представлені слова, так і категорії, до яких вони належать (Купер і Монк, 1976). Назви категорій служать медіаційними підказками: коли просять відтворити, ті, хто навчається, витягують назви категорій, а потім їхніх членів. Кластеризація дає уявлення про структуру людської пам'яті та підтримує гештальтне уявлення про те, що люди організовують свій досвід.

Дослідження вербального навчання визначили хід засвоєння та забування вербального матеріалу. У той же час ідея про те, що асоціації можуть пояснити вивчення вербального матеріалу, була спрощеною. Це стало очевидним, коли дослідники перейшли від простого вивчення списку до більш значущого вивчення з тексту. Можна поставити під сумнів актуальність вивчення списків беззмістовних складів або слів, з'єднаних довільним чином. У школі вербальне навчання відбувається в значущих контекстах, наприклад, пари слів (наприклад, штати та їхні столиці, англійські переклади іноземних слів), упорядковані фрази та речення (наприклад, вірші, пісні) та значення для словникових слів. З появою інформаційно-процесуальних поглядів на навчання та пам'ять багато ідей, висунутих теоретиками вербального навчання, були відкинуті або суттєво змінені. Дослідники все частіше звертаються до вивчення та запам'ятовування залежного від контексту вербального матеріалу (Брунінг, Шроу, Норбі та Роннінг, 2004). Тепер ми перейдемо до ключової теми обробки інформації — робочої пам'яті.

У двокомпонентній моделі, як тільки стимул привернув увагу та був сприйнятий, він передається до короткочасної (робочої) пам'яті (КП або РП; Baddeley, 1992, 1998, 2001; Terry, 2009). РП – це наша пам'ять про безпосередню свідомість. РП виконує дві важливі функції: підтримку та пошук (Unsworth & Engle, 2007). Вхідна інформація підтримується в активному стані протягом короткого часу і опрацьовується шляхом повторення або співвіднесення з інформацією, отриманою з довготривалої пам'яті (ДТП). Коли студенти читають текст, РП утримує протягом декількох секунд останні слова або речення, які вони прочитали. Студенти можуть намагатися запам'ятати певний момент, повторюючи його кілька разів (повторення) або запитуючи, як він пов'язаний з темою, що обговорювалася раніше на курсі (співвіднесення з інформацією в ДТП). Як інший приклад, припустимо, що студент множить 45 на 7. РП утримує ці числа (45 і 7), разом із добутком 5 і 7 (35), числом, що переноситься (3), і відповіддю (315). Інформація в РП ( ) порівнюється з активованими знаннями в ДТП ( ). Також в ДТП активується алгоритм множення, і ці процедури спрямовують дії студента.

Дослідження надали досить детальну картину функціонування РП. РП обмежена за тривалістю: якщо не діяти швидко, інформація в РП згасає. У класичному дослідженні (Peterson & Peterson, 1959) учасникам було представлено безглуздий склад (наприклад, khv), після чого вони виконували арифметичне завдання, перш ніж спробувати згадати склад. Метою арифметичного завдання було запобігти повторенню складу учнями, але оскільки числа не потрібно було зберігати, вони не заважали зберіганню складу в РП. Чим більше часу учасники витрачали на відволікаючу діяльність, тим гіршим було їхнє відтворення безглуздого складу. Ці результати свідчать про те, що РП є крихкою; інформація швидко втрачається, якщо її не вивчено належним чином. Якщо, наприклад, вам дали номер телефону, щоб зателефонувати, але потім вас відволікли, перш ніж ви змогли зателефонувати або записати його, ви можете не змогти його згадати.

РП також обмежена за обсягом: вона може утримувати лише невелику кількість інформації. Міллер (1956) припустив, що обсяг РП становить сім плюс-мінус два елементи, де елементи є такими значущими одиницями, як слова, літери, числа та загальні вирази. Можна збільшити обсяг інформації шляхом групування, або об'єднання інформації в значущий спосіб. Номер телефону 555-1960 складається з семи елементів, але його можна легко згрупувати у два наступним чином: «Тричі 5 плюс рік, коли Кеннеді був обраний президентом».

Дослідження Стернберга (1969) щодо сканування пам'яті дає уявлення про те, як інформація витягується з РП. Учасникам швидко представляли невелику кількість цифр, які не перевищували обсяг РП. Потім їм давали тестову цифру і запитували, чи була вона в початковому наборі. Оскільки навчання було легким, учасники рідко робили помилки; однак, коли початковий набір збільшувався з двох до шести елементів, час відповіді збільшувався приблизно на 40 мілісекунд на кожен додатковий елемент. Стернберг дійшов висновку, що люди отримують інформацію з активної пам'яті, послідовно скануючи елементи.

Контрольні (виконавчі) процеси керують обробкою інформації в РП, а також переміщенням знань у РП і з неї (Baddeley, 2001). Контрольні процеси включають повторення, прогнозування, перевірку, моніторинг і метакогнітивні дії. Контрольні процеси є цілеспрямованими; вони вибирають інформацію, що стосується планів і намірів людей, з різних сенсорних рецепторів. Інформація, яка вважається важливою, повторюється. Повторення (повторення інформації про себе вголос або підсвідомо) може підтримувати інформацію в РП і покращувати відтворення (Baddeley, 2001; Rundus, 1971; Rundus & Atkinson, 1970).

Навколишні або самостійно створені підказки активують частину ДТП, яка потім стає більш доступною для РП. Ця активована пам'ять містить уявлення про події, що відбулися нещодавно, такі як опис контексту та змісту. Дискутується, чи становить активна пам'ять окремий блок пам'яті, чи лише активовану частину ДТП. Згідно з поглядом активації, повторення утримує інформацію в РП. За відсутності повторення інформація згасає з плином часу (Nairne, 2002). Високий дослідницький інтерес до функціонування РП триває (Davelaar, Goshen-Gottstein, Ashkenazi, Haarmann, & Usher, 2005).

РП відіграє вирішальну роль у навчанні. Порівняно з учнями з нормальними досягненнями, ті, хто має математичні та читацькі вади, демонструють гіршу роботу РП (Andersson & Lyxell, 2007; Swanson, Howard, & Sáez, 2006). Ключовим навчальним наслідком є не перевантажувати РП учнів, представляючи занадто багато матеріалу одночасно або занадто швидко. Там, де це доречно, вчителі можуть представляти інформацію візуально та вербально, щоб забезпечити, щоб учні зберігали її в РП достатньо довго, щоб продовжувати когнітивну обробку (наприклад, співвідносити з інформацією в ДТП).

Представлення знань у ДТП (довготривалій пам'яті) залежить від частоти та суміжності (Baddeley, 1998). Чим частіше зустрічається факт, подія чи ідея, тим сильніше її представлення в пам'яті. Крім того, два досвіди, які відбуваються близько один до одного в часі, зазвичай пов'язані в пам'яті, так що коли один згадується, інший активується. Таким чином, інформація в ДТП представлена в асоціативних структурах. Ці асоціації є когнітивними, на відміну від тих, що в теоріях кондиціонування, які є поведінковими (стимули та реакції).

Моделі обробки інформації часто використовують комп'ютери для аналогій, але існують деякі важливі відмінності, які підкреслюються асоціативними структурами. Людська пам'ять є адресованою за змістом: інформація на ту саму тему зберігається разом, так що знання того, що шукається, швидше за все, призведе до пригадування інформації (Baddeley, 1998). На відміну від цього, комп'ютери є адресованими за розташуванням: комп'ютерам потрібно вказати, де зберігати інформацію. Близькість файлів або наборів даних на жорсткому диску до інших файлів або наборів даних є суто довільною. Інша відмінність полягає в тому, що інформація зберігається точно в комп'ютерах. Людська пам'ять менш точна, але часто більш барвиста та інформативна. Ім'я Daryl Crancake зберігається в пам'яті комп'ютера як «Daryl Crancake». У людській пам'яті воно може зберігатися як «Daryl Crancake» або спотворюватися до «Darrell», «Darel» або «Derol» і «Cupcake», «Cranberry» або «Crabapple».

Корисною аналогією для людського розуму є бібліотека. Інформація в бібліотеці є адресованою за змістом, оскільки книги на подібну тематику зберігаються під подібними шифрами. Інформація в розумі (як і в бібліотеці) також перехресно посилається (Calfee, 1981). Знання, які перетинають різні тематичні області, можуть бути доступні через будь-яку з них. Наприклад, Емі може мати слот пам'яті, присвячений її 21-му дню народження. Пам'ять включає те, що вона робила, з ким була і які подарунки отримала. Ці теми можуть бути перехресно посилатися наступним чином: джазові компакт-диски, які вона отримала в подарунок, перехресно посилаються в слоті пам'яті, що стосується музики. Той факт, що її сусід по дому був присутній, зберігається в слоті пам'яті, присвяченому сусіду та околицям.

Знання, що зберігаються в ДТП, різняться за своєю насиченістю. Кожна людина має яскраві спогади про приємні та неприємні переживання. Ці спогади можуть бути точними в своїх деталях. Інші типи знань, що зберігаються в пам'яті, є буденними та безособовими: значення слів, арифметичні операції та уривки з відомих документів.

Щоб пояснити відмінності в пам'яті, Тулвінг (1972, 1983) запропонував розрізняти епізодичну та семантичну пам'ять. Епізодична пам'ять включає інформацію, пов'язану з певним часом і місцем, яка є особистою та автобіографічною. Той факт, що слово «кіт» зустрічається на третій позиції в вивченому списку слів, є прикладом епізодичної інформації, як і інформація про те, що робила Емі на свій 21-й день народження. Семантична пам'ять включає загальну інформацію та концепції, доступні в навколишньому середовищі та не прив'язані до конкретного контексту. Приклади включають слова до «Зоряно-смугастого прапора» та хімічну формулу води ( ). Знання, навички та концепції, вивчені в школі, є семантичними спогадами. Два типи пам'яті часто поєднуються, як, наприклад, коли дитина говорить батькам: «Сьогодні в школі я дізнався [епізодична пам'ять], що Друга світова війна закінчилася в 1945 році [семантична пам'ять]».

Дослідники вивчали відмінності між декларативною та процедурною пам'яттю (Gupta & Cohen, 2002). Декларативна пам'ять включає запам'ятовування нових подій і досвіду. Інформація зазвичай швидко зберігається в декларативній пам'яті, і це пам'ять, яка найбільше порушується у пацієнтів з амнезією. Процедурна пам'ять - це пам'ять про навички, процедури та мови. Інформація в процедурній пам'яті зберігається поступово - часто з великою практикою - і її може бути важко описати (наприклад, їзда на велосипеді). Ми повернемося до цієї відмінності незабаром.

Інше важливе питання стосується форми або структури, в якій ДТП зберігає знання. Пайвіо (1971) припустив, що знання зберігаються у вербальній та візуальній формах, кожна з яких є функціонально незалежною, але взаємопов'язаною. Конкретні об'єкти (наприклад, собака, дерево, книга) зазвичай зберігаються як зображення, тоді як абстрактні поняття (наприклад, любов, істина, чесність) і лінгвістичні структури (наприклад, граматики) зберігаються у вербальних кодах. Знання можуть зберігатися як візуально, так і вербально: ви можете мати візуальне представлення свого будинку, а також мати можливість описати його вербально. Пайвіо постулював, що для будь-якого знання людина має кращий спосіб зберігання, який активується швидше, ніж інший. Знання з подвійним кодуванням можуть запам'ятовуватися краще, що має важливі освітні наслідки та підтверджує загальний принцип навчання поясненню (вербальне) та демонстрації (візуальне) нового матеріалу (Clark & Paivio, 1991).

Робота Пайвіо буде детальніше розглянута в розділі про ментальну образність пізніше в цьому уроці. Його погляди критикували на тій підставі, що візуальна пам'ять перевищує можливості мозку і вимагає певного мозкового механізму для читання та перекладу зображень (Pylyshyn, 1973). Деякі теоретики стверджують, що знання зберігаються лише вербально (Anderson, 1980; Collins & Quillian, 1969; Newell & Simon, 1972; Norman & Rumelhart, 1975). Вербальні моделі не заперечують, що знання можуть бути представлені графічно, але постулюють, що кінцевий код є вербальним і що зображення в пам'яті реконструюються з вербальних кодів. Таблиця «Характеристики та відмінності систем пам'яті» показує деякі характеристики та відмінності систем пам'яті.

Асоціативні структури ДТП - це пропозиційні мережі, або взаємопов'язані набори, що складаються з вузлів або бітів інформації (Anderson, 1990; Calfee, 1981; див. наступний розділ). Пропозиція - це найменша одиниця інформації, яку можна оцінити як істинну або хибну. Твердження «Мій 80-річний дядько запалив свою жахливу сигару» складається з наступних пропозицій:

• У мене є дядько.
• Йому 80 років.
• Він запалив сигару.
• Сигара жахлива.

У ДТП представлені різні типи пропозиційних знань. Декларативні знання стосуються фактів, суб'єктивних переконань, сценаріїв (наприклад, подій історії) та організованих уривків (наприклад, Декларації незалежності). Процедурні знання складаються з концепцій, правил та алгоритмів. Декларативно-процедурну відмінність також називають явними та неявними знаннями (Sun, Slusarz, & Terry, 2005). Декларативні та процедурні знання розглядаються в цьому уроці. Умовні знання - це знання про те, коли використовувати форми декларативних та процедурних знань і чому це вигідно (Gagné, 1985; Paris, Lipson, & Wixson, 1983).

Теорії обробки інформації стверджують, що навчання може відбуватися за відсутності відкритої поведінки, оскільки навчання передбачає формування або модифікацію пропозиційних мереж; однак відкрита продуктивність зазвичай потрібна для забезпечення того, що студенти набули навичок. Дослідження кваліфікованих дій (наприклад, розв'язування математичних задач) показують, що люди зазвичай виконують дії відповідно до послідовності запланованих сегментів (Ericsson et al., 1993; Fitts & Posner, 1967; VanLehn, 1996). Особи вибирають процедуру виконання, яка, як вони очікують, дасть бажаний результат, періодично контролюють свої дії, вносять необхідні корективи та змінюють свої дії після отримання коригувального зворотного зв'язку. Оскільки продуктивність часто повинна змінюватися, щоб відповідати контекстуальним вимогам, люди вважають корисним практикувати адаптацію навичок у різних ситуаціях.

Перенесення стосується зв'язків між пропозиціями в пам'яті та залежить від перехресного посилання інформації або використання інформації, що зберігається разом з нею. Студенти розуміють, що навички та концепції застосовні в різних областях, якщо ці знання зберігаються у відповідних мережах. Навчання студентів, як інформація застосовується в різних контекстах, забезпечує належне перенесення.

Кодування - це процес введення нової (вхідної) інформації в систему обробки інформації та підготовки її до зберігання в довготривалій пам'яті (ДТП). Кодування зазвичай здійснюється шляхом надання новій інформації сенсу та інтеграції її з відомою інформацією в ДТП. Хоча інформація не обов'язково повинна бути осмисленою для вивчення — той, хто не знайомий з геометрією, може запам'ятати теорему Піфагора, не розуміючи її значення: осмисленість покращує навчання та запам'ятовування.

Увага до стимулів і їх сприйняття не гарантують, що обробка інформації триватиме. Багато речей, які вчителі говорять на уроці, залишаються невивченими (навіть якщо учні звертають увагу на вчителя і слова мають сенс), оскільки учні не продовжують обробляти інформацію. Важливими факторами, що впливають на кодування, є організація, розробка та схематичні структури.

Організація

Гештальт-теорія та дослідження показали, що добре організований матеріал легше вивчати та відтворювати (Katona, 1940). Міллер (1956) стверджував, що навчання покращується завдяки класифікації та групуванню бітів інформації в організовані частини. Дослідження пам'яті показують, що навіть коли елементи для вивчення не організовані, люди часто накладають організацію на матеріал, що полегшує відтворення (Matlin, 2009). Організований матеріал покращує пам'ять, оскільки елементи систематично пов'язані один з одним. Відтворення одного елемента спонукає до відтворення пов'язаних з ним елементів. Дослідження підтверджують ефективність організації для кодування серед дітей та дорослих (Basden, Basden, Devecchio, & Anders, 1991).

Один із способів організувати матеріал - це використовувати ієрархію, в яку інтегровані частини інформації. На рисунку «Мережа пам'яті з ієрархічною організацією» показано зразок ієрархії для тварин. Царство тварин в цілому знаходиться зверху, а під ним - основні категорії (наприклад, ссавці, птахи, рептилії). Окремі види знаходяться на наступному рівні, за ними йдуть породи.

Інші способи організації інформації включають використання мнемонічних технік та ментальної образності (про це йтиметься далі в цьому уроці). Мнемоніки дозволяють учням збагачувати або розширювати матеріал, наприклад, формуючи перші літери слів, які потрібно вивчити, в акронім, знайому фразу або речення (Matlin, 2009). Деякі мнемонічні техніки використовують образність; для запам'ятовування двох слів (наприклад, мед і хліб) можна уявити, як вони взаємодіють між собою (мед на хлібі). Використання аудіовізуальних матеріалів у навчанні може покращити образність учнів.

Розробка

Розробка - це процес розширення нової інформації шляхом додавання до неї або зв'язування її з тим, що відомо. Розробки допомагають кодуванню та відтворенню, оскільки вони пов'язують інформацію, яку потрібно запам'ятати, з іншими знаннями. Нещодавно вивчену інформацію легше отримати доступ у цій розширеній мережі пам'яті. Навіть коли нова інформація забувається, люди часто можуть згадати розробки (Anderson, 1990). Проблема, яку мають багато студентів (не лише ті, про яких йдеться у вступному сценарії) у вивченні алгебри, полягає в тому, що вони не можуть розробити матеріал, оскільки він є абстрактним і не легко пов'язується з іншими знаннями.

Повторення інформації зберігає її в короткочасній пам'яті, але не обов'язково її розширює. Можна провести різницю між підтримуючим повторенням (повторенням інформації знову і знову) та розширеним повторенням (пов'язуванням інформації з чимось вже відомим). Студенти, які вивчають історію США, можуть просто повторювати «День Д був 6 червня 1944 року», або вони можуть розширити її, пов'язавши її з чимось, що вони знають (наприклад, у 1944 році Рузвельта було обрано президентом вчетверте).

Мнемонічні пристрої розширюють інформацію різними способами. Один з таких пристроїв - утворити з перших літер осмислене речення. Наприклад, щоб запам'ятати порядок планет від Сонця, ви можете вивчити речення: «Мій дуже освічений батько щойно подав нам дев'ять піц», в якому перші літери відповідають літерам планет (Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Спочатку ви згадуєте речення, а потім відновлюєте порядок планет на основі перших літер.

Студенти можуть бути в змозі придумати розробки, але якщо вони не можуть, їм не потрібно надмірно працювати, коли вчителі можуть надати ефективні розробки. Щоб допомогти зберіганню в пам'яті та відтворенню, розробки повинні мати сенс. Розробки, які є занадто незвичайними, можуть не запам'ятатися. Точні, осмислені розробки полегшують пам'ять та відтворення (Bransford et al., 1982; Stein, Littlefield, Bransford, & Persampieri, 1984).

Схеми

Схема (множина - схеми або схемати) - це структура, яка організовує великі обсяги інформації в осмислену систему. Схеми включають наші узагальнені знання про ситуації (Matlin, 2009). Схеми - це плани, які ми вивчаємо та використовуємо під час нашої взаємодії з навколишнім середовищем. Більші одиниці необхідні для організації пропозицій, що представляють біти інформації в цілісне ціле (Anderson, 1990). Схеми допомагають нам у генеруванні та контролі рутинних послідовних дій (Cooper & Shallice, 2006).

У ранньому дослідженні Бартлетт (1932) виявив, що схеми допомагають у розумінні інформації. У цьому експерименті учасник прочитав розповідь про незнайому культуру, після чого ця людина відтворила її для другого учасника, який відтворив її для третього учасника і так далі. До того часу, коли розповідь дійшла до 10-ї людини, її незнайомий контекст було змінено на контекст, з яким учасники були знайомі (наприклад, риболовля). Бартлетт виявив, що коли розповіді повторювалися, вони змінювалися передбачуваним чином. Незнайома інформація була опущена, деякі деталі були збережені, і розповіді стали більше схожими на досвід учасників. Вони змінили вхідну інформацію, щоб відповідати їхнім існуючим схемам.

Будь-яку добре впорядковану послідовність можна представити як схему. Одним із типів схеми є «похід у ресторан». Кроки складаються з таких дій, як розміщення за столом, перегляд меню, замовлення їжі, обслуговування, збирання посуду, отримання рахунку, залишення чайових та оплата рахунку. Схеми важливі, оскільки вони вказують на те, чого очікувати в ситуації. Люди розпізнають проблему, коли реальність і схема не збігаються. Чи бували ви коли-небудь у ресторані, де не відбувся один з очікуваних кроків (наприклад, ви отримали меню, але ніхто не повернувся до вашого столу, щоб прийняти ваше замовлення)?

Загальні освітні схеми включають лабораторні процедури, навчання та розуміння розповідей. Коли студентам дають матеріал для читання, вони активують тип схеми, який, на їхню думку, потрібен. Якщо студенти повинні прочитати уривок і відповісти на запитання про основні ідеї, вони можуть періодично зупинятися і перевіряти себе на предмет того, що вони вважають основними моментами (Resnick, 1985). Схеми широко використовуються в дослідженнях читання та письма (McVee, Dunsmore, & Gavelek, 2005).

Схеми допомагають кодуванню, оскільки вони розширюють новий матеріал в осмислену структуру. Під час вивчення матеріалу студенти намагаються вписати інформацію в місця схеми. Менш важливі або необов'язкові елементи схеми можуть бути вивчені або не вивчені. Під час читання літературних творів студенти, які сформували схему трагедії, можуть легко вписати персонажів та дії історії в схему. Вони очікують знайти такі елементи, як добро проти зла, людські слабкості та драматична розв'язка. Коли ці події відбуваються, вони вписуються в схему, яку студенти активували для історії.

Схеми можуть полегшити відтворення незалежно від їх переваг для кодування. Андерсон і Пічерт (1978) представили студентам коледжу розповідь про двох хлопчиків, які прогулювали школу. Студентам було запропоновано прочитати її з точки зору злодія або покупця будинку; в історії були елементи, що стосуються обох. Студенти згадали історію, а потім згадали її вдруге. Для другого відтворення половині студентів було запропоновано використовувати їхній початковий погляд, а іншій половині - інший погляд. Під час другого відтворення студенти згадали більше інформації, що стосується другого погляду, але не першого погляду, і менше інформації, неважливої для другого погляду, але важливої для першого погляду. Кардаш, Ройер і Грін (1988) також виявили, що схеми виявляють свої основні переваги під час відтворення, а не під час кодування. У сукупності ці результати свідчать про те, що під час відтворення люди згадують схему і намагаються вписати в неї елементи. Ця реконструкція може бути неточною, але включатиме більшість елементів схеми. Виробничі системи, які будуть розглянуті далі, мають певну подібність до схем.