從20世紀60年代開始，當代認知心理學的風暴開始席捲心理學的各個領域，它吸取信息論、控制論、系統論、計算機科學等的研究成果，堅持對人的認知過程進行嚴格的實驗研究，採用信息加工的觀點研究人的認知過程，無疑將進一步深化認知主義學習理論，併爲其注入了新的內容。同時也是將行爲主義與認知主義的一種有效結合，由此構成了兼具行爲主義學習理論和認知主義學習理論，以認知信息加工理論爲核心的現代學習理論；同時，人本主義心理學的興起，又預示着未來學習理論的研究將出現認知主義與人本主義心理學的融合，將認知主義的分析觀與人本主義的整體觀相結合，學生將不僅是一個主動的信息加工者，同樣也是一個充滿需要、富於潛力、具有社會品質的完整的人，使學習理論的研究更切合人類的實際。
一、信息加工學習理論
加涅被公認爲是將行爲主義學習觀與認知主義學習觀相結合的代表。他從兩大理論中汲取合理的成分，一方面承認行爲的基本單位是刺激與反應的聯結，另一方面又着重探討刺激與反應之間的中介因素——認知活動，並且在20世紀70年代之後，運用現代信息論的觀點和方法，通過大量研究，建立起了信息加工的學習理論。
（一）對學習實質的認識
如涅認爲，學習是學習者神經系統中發生的各種過程的複合。學習不是刺激反應間的一種簡單聯結，因爲刺激是由人的中樞神經系統以一些完全不同的方式來加工的，瞭解學習也就在於指出這些不同的加工過程是如何起作用的。在加涅的信息加工學習觀中，學習的發生同樣可以表現爲刺激與反應，刺激是作用於學習者感官的事件。而反應則是由感覺輸入及其後繼的各種轉換而引發的行動，反應可以通過操作水平變化的方式加以描述。但刺激與反應之間，存在着“學習者”、“記憶”等學習的基本要素。學習者是一個活生生的人，他們擁有感官，通過感官接受刺激；他們擁有大腦，通過大腦以各種複雜的方式轉換來自感官的信息；他們有肌肉，通過肌肉動作顯示已學到的內容。學習者不斷接受到的各種刺激，被組織進各種不同形式的神經活動中，其中有些被貯存在記憶中，在作出各種反應時，這些記憶中的內容也可以直接轉換成外顯的行動。
加涅認爲，當刺激情境與記憶內容以某種方式影響學習者的操作水平時，學習便發生了，我們可以根據學習者學習前後操作水平的差異來推斷學習的發生。
（二）對學習過程的認識
加涅根據信息加工理論提出了學習過程的基本模式，認爲學習過程就是一個信息加工的過程，即學習者將來自環境刺激的信息進行內在的認知加工的過程，並用下圖具體描述了典型的信息加工的模式。
這一模式表示，學習者從環境中接受刺激，並使刺激作用於感受器轉變爲神經信息，這個信息進入感覺登記；在感覺登記階段，記憶貯存的時間非常短，一般在百分之幾秒內就可以將來自各感受器的信息登記完成，最初的刺激是以映象的形式保持在感覺登記器中，並不是所有的信息都予以登記，有一部分會很快消逝；被感覺登記的信息會很快進人短時記憶，在這裡進行編碼，以便貯存。在短時記憶中信息保持的時間也很短，一般只保持2．5—20秒，最長不超過1分鐘；短時記憶的容量也很有限，一般只能貯存7個左右的信息項目，一旦超過這個數目，新的信息就會驅趕走原有的信息。通過複述、精加工和組織編碼等，信息就會從短時記憶轉移到長時記憶中貯存，以備日後回憶，長時記憶是永久性的信息貯存庫；當需要使用信息時，信息經過提取得到恢復，又可轉移到短時記憶中，這時根據所提取信息的適當性，或做進一步的尋找，或通過反應發生器作出反應。被提取出的信息也可以從長時記憶直接通向反應發生器，反應發生器具有信息轉移或動作的功能，這一神經傳導信息使反應器活動起來，從而產生反應，作用於環境。
在這一信息加工過程中，還包括“預期事項”與“執行控制”兩個環節。預期事項是指動機系統對學習過程的影響，是指學習者期望達到的目標，即爲學習的動機，其功能是使學習者引起學習、改善學習和促進學習；執行控制即已有經驗對現在學習過程的影響，它決定着信息加工過程中哪些信息從感覺登記進入短時記憶、如何進行編碼、採用何種提取策略等，主要起調節、控制作用。
根據上述信息加工的流程，加涅進一步認爲，學習包括外部條件和內部條件，學習過程實際上就是學習者頭腦中的內部活動，與此相應，把學習過程分爲八個階段：
1．動機階段
一個人爲了學習，首先必須有學的動機。有時學習不可能一開始就能被達到目標的某個誘因所激發，在這種情況下就必須建立動機。動機可以藉助學習內部發生的預期這一過程而建立起來。預期實際上也就是學生希望達到某個目標時將要取得的“報酬”、“鼓勵”和“結果”。
2．瞭解階段
這個階段主要的心理過程是注意和選擇性知覺，可以接受與學習目標有關的刺激，並儲存在自己的記憶中，以接受輸入信息，產生感覺登記。
3．獲得階段
是所形成的一些知識到達短時記憶，以後進一步轉入長時記憶中，持久地貯存。此階段主要的心理過程是編碼、存入。因爲在短時記憶中，暫時留下的東西顯然與直接知覺的事物不同，這裡就有轉換作用，即把知覺的事物轉換成很容易貯存的一種形式，這個過程叫編。即對獲得的信息進行處理、加工、製作，把所學習的材料轉化爲表象或概念，和已組織好的信息相聯繫並形成系統，這樣才便於長時記憶。
4．保持階段
該階段的心理過程主要是記憶貯存，因爲經過上幾個階段把學習到的信息經過編碼過程使材料改變後，接下來就要在長時記憶中貯存下來。所以說該階段主要涉及的就是記憶貯存問題，長時記憶的容量是極大的，沒有證據表明，新學習的內容記不住是因爲頭腦中沒有“空的位置”，所以直到目前爲止，還沒有能夠確定出這個容量的範圍。
5．回憶階段
回憶階段就是把學習的知識恢復、再現出來。在這個階段中，進行處理或加工的過程稱爲檢索，這就是設法在記憶的儲存庫中進行探索，使學到的知識復活。檢索是一個尋找的過程，需要線索的幫助，也受外部刺激的影響。
6．概括階段
這一階段主要的心理過程是遷移，因爲習得材料的恢復，不一定在同樣的情況下產生，這就涉及學習中的遷移問題，也就是獲得的知識能夠靈活加以運用，比如學生學會了使用鉛筆，那麼給他圓珠筆，他也能很快學會使用。
7．操作階段
與這一階段相應的心理過程是反應。通過反應發生器把學習者的反應組織起來，使學習者完成一定的新操作和新任務，而在反應的同時又反映出了他習得的知識，學會使用鉛筆的標準，就可從他的反應中表現出來。
8．反饋階段
與這一階段相應的心理過程是強化，反饋的功能主要有兩個：一是證實預期，二是對學習過程起強化作用。學習者完成了新任務，完成了新的操作並意識到自己已經達到了預期目標，從而也使學習的動機得到了強化，在學習動機階段建立預期，此刻在反饋階段得到了證實。
（三）對當前教育實踐的啓示