1960 年代認知心理學興起，在教學設計上逐漸取代行為主義，認知心理學 者不再僅以可觀察的行為作為研究主題，轉而開始重視學習者內在的認知歷程 與結構。認知心理學者認為，教學屬於以學習為主要導向的事件，學習者在學 習過程中是最重要的因素，其所扮演的是主動積極的行為者 (active agent)，也 是教學是否成功的關鍵所在 (楊家興, 1993)。
資訊處理理論 (Information Processing Theory) 由 Atkinson 及 Shiffrin 在 1968 年提出，並於 1969 年加以擴展，該理論被認為是認知心理學的基礎，也 是認知學派當中最廣為人知的理論 (孟令珠, 2002)。資訊處理理論源自於 1960 年 代 興 起 的 認 知 心 理 學 派 、 電 腦 科 學 以 及 以 及 通 訊 科 學 中 的 訊 息 理 論 (Information Theory)，假定人類與電腦對於資訊的處理有著許多相同的特點，
例如：人類與電腦都是由環境中獲取資訊、都是在處理工作時貯存與提取與該 工作有關的資訊、處理完資訊後會對外界給予反映以及回饋、以及處理資訊的 容量有限等 (孟令珠, 2002)。
資訊處理理論的研究範圍，主要在於探討涉及訊息的注意、吸收、心理操 作、貯存、結合、提取或表現等心理活動內在歷程（鄭婉敏, 1999）。在此內在 歷程中，一般包含了三個心理特徵（陳明溥、顏榮泉, 2003）：(1) 資訊處理是 階段性的、(2) 各階段處理資訊的方式以及保留時間不同、(3) 資訊處理的本身 並不是單向的，而是會彼此產生交互作用。圖2-4 為 Gagné、Briggs 及 Wager (1992)
所提出的資訊處理模式，用以說明人類處理資訊的過程。
圖2-4：資訊處理模式 (Gagné, Briggs & Wager., 1992)
資訊處理理論主張人類的記憶是一個主動且具組織的系統，能夠選擇資訊 加以處理，然後再將資訊轉換成有意義的符號（李詠吟, 1989）。由於研究對象 以及目的的不同，資訊處理理論在各個研究的引用上略有些微出入，但一般而 言均是將資訊處理分為三個彼此分離而又前後相互交流的階段來解釋（Gagné, 1997; 孟令珠, 2002; 楊錦潭、王昭文, 2004; 鄭婉敏, 1999）：
(1). 感官記憶 (Sensory Register) 階段：
訊息處理歷程之第一步驟，個體藉由觸覺、視覺、聽覺、嗅覺、味覺等感 覺器官感應外界刺激並進行短暫的儲存，從中選擇所需送至短期記憶階段 處理的資訊，其他對於個人不具重要性、特別或是熟悉的資訊將在此階段 被過濾掉。在此階段中，外界刺激本身保有原來的形式（如：影像或是聲 音），其作用在於提供個體抉擇是否要進行處理（陳明溥、顏榮泉, 2003），
倘 若 決 定 要 進 一 步 處 理 該 資 訊 時 ， 個 體 就 會 對 其 進 行 注 意 並 以 編 碼 (encoding) 的方式將感覺轉化為知覺，送至短期記憶階段處理。
(2). 短期記憶 (Short-term Memory) 階段：
外界刺激經由感官接收，經由選擇性的注意之後，就進入了短期記憶進行 處理。短期記憶又稱為工作記憶 (Working Memory)，除了負責依據個體認
為所處理資訊的重要性進行儲存外，還必須對外界刺激做出適當的反應，
例如與人對話、聽演講或是閱讀文章 (Rukavina & Daneman, 1996)。在短 期記憶之中的資訊，倘若沒有經過複誦 (rehearsal)，很快就會消失，或是 被之後的訊息所取代，一般而言，短期記憶大約可持續 20 秒，處理 7 加 減2 個單位量的資訊 (Breznitz, 1997; Hunt, 1994; 鄭麗玉, 1995)。
(3). 長期記憶 (Long-term Memory) 階段：
短期記憶中的資訊在經過刻意的複誦、編碼，轉換成語意 (semantic) 或心 象 (mental image) 的形式，與長期記憶區中的舊有相關知識結合之後，最 後儲存於長期記憶內 (孟令珠, 2002)。在短期記憶中的資訊，是以聽覺以 及語言表達型式的方式暫存，學習者可在此階段聽見自己說的訊息；而在 長期記憶中的資訊，並非是以聲音或形狀的方式儲存，而是經過組織後以 命 題 式 網 路 (propositional networks) 儲 存 (Gagn é , 1997) 。 命 題 (proposition) 是資訊的最小單位，其本身不是確實的句子卻能夠代表句子 的意義，能夠用來判斷真假以及是非，並分為陳述性知識 (declarative knowledge) 、 程 序 性 知 識 (procedural knowledge) 、 以 及 條 件 性 知 識 (conditional knowledge) 三種形式 (孟令珠, 2002; 鄭婉敏, 1999)。陳述性知 識包括個人生活經驗的知識與個人對周遭世界一切事物認識的知識；程序 性知識包括個人對於具有先後順序之活動的知識；而條件性知識則是由陳 述性知識以及程序性知識共同所組成 (張春興, 1991)。長期記憶的容量沒 有限制，且儲存在其中的資訊是永久且不因時間而磨損的 (Gagné, 1997)，
但是，儲存的訊息往往可能因為很多原因而提取失敗，例如新舊記憶間彼 此的干擾 (interference)。
在認知心理學興起之後，資訊處理理論由於提供了一明確的研究架構，因 此往往在解釋認知處理過程時被學者們所採用。但隨著選擇性注意 (Selective
attention)、喚起 (orienting responses) 等相關議題的發展，學者們發現必須加強 原本的資訊處理理論，以補足人類無法接收和處理所有外界資訊，僅是以有限 的能力以及認知資源處理外界資訊的事實。有鑑於此，許多學者針對此現象提 出了注意力有限、認知資源有限的相關概念，而Lang (2000) 在整理了 Ohman (1977) 的注意力有限模式以及 Kahneman (1973) 的認知容量有限觀點之後，提 出了一個較完整的研究理論架構--「容量有限論」，成為目前許多研究學者採用 的研究觀點，而本研究亦從此觀點探討尋路行為中，個體內在有限認知資源的 分配情形，因此，本章的第二節將針對此理論進行介紹。