将行为主义学习论与认知主义学习论相结合的代表，从两大理论中汲取合理的成分，并且在20世纪70年代之后，引进现代信息论的观点和方法，从而成为认知学习理论流派中强调信息加工模型的代表人物。
◇累积学习说
学习过程是信息的接受和使用的过程，学习是主体和环境相互作用的结果，"个体的先前的学习导致个体的智慧日益发展。"教学上主张给学生最充分的指导，使学生能够沿着仔细规定的学习程序，一步一步地、循序渐进地进行学习。知识学习可以看成动机阶段（预期）—了解阶段 （注意和选择性知觉）—获得阶段 （编码储存通道）—保持阶段 （记忆储备）—回忆阶段（检索）—概括阶段 （迁移）－－作业阶段 （反应）—反馈阶段 （强化）的这样的一条链条。
加涅认为，外部事件可以使用激化、维持、促进或者增强学习的内在过程的种种方式加以计划和执行。这个过程就是教学过程。加涅把与上述学习过程有关的教学过程也划分为8个阶段。
⑴动机阶段：一定的学习情境成为学习行为的诱因，激发个体的学习活动，在这个阶段要引发学生对达到学习目标的心理预期；
⑵了解阶段：在这个阶段中，教学的措施要引起学生的注意，提供刺激，引导注意，使刺激情境的具体特点能被学生有选择地知觉到；
⑶获得阶段：这个阶段起着编码的作用，即对选择的信息进行加工，将短时的记忆转化为长时记忆的持久状态；
⑷保持阶段：获得的信息经过复述、强化之后，以一定的形式 （表象或概念）在长时记忆中永久地保存下去；
⑸回忆阶段：这一阶段为检索过程，也就是寻找储存的知识，使其复活的过程；
⑹概括阶段：把已经获得的知识和技能应用于新的情境之中，这一阶段涉及到学习的迁移问题；
⑺作业阶段：在此阶段，教学的大部分是提供应用知识的时机，使学生显示出学习的效果，并且同时为下阶段的反馈做好准备；
⑻反馈阶段：学习者因完成了新的作业并意识到自己已达到了预期目标，从而使学习动机得到强化。加涅认为："值得注意的是动机的强化主宰着人类的学习，因为学习动机阶段所建立的预期，此刻在反馈阶段得到了证实。"
加涅的累积学习说的另一个重要思想是他关于学习的分类。加涅根据产生学习的情境，把学习分成8类，由低而高顺次排列成一个层级：
第一类，信号学习：经典条件反射，包括不随意反应；
第二类，刺激反应学习：操作条件反射；
第三类，连锁学习：一系列刺激反应动作的联合；
第四类，语言的联合：与第三类学习一样，只不过它是语言单位的连接；
第五类，多重辨别学习：区分多种刺激的不同之处；
第六类，概念学习：在对刺激进行分类时，对事物抽象特征的反应；
第七类，原理学习：概念的联合；
第八类，解决问题：在各种条件下应用原理达到最终目的。
根据学生的学习结果，提出5种学习结果的划分：
⑴言语信息，指的是能够陈述用语言文字表达的知识；
⑵智慧技能，指的是运用符号办事的能力；
⑶认知策略，对内的控制以及调节自己的认知活动的特殊认知技能；
⑷动作技能，指的是习得的、协调自身肌肉活动的能力；
⑸态度，指的是习得的、决定个人行为选择的内部状态。
综述
根据以上认知学习理论关于学习的基本观点，与教学实践结合，国内外研究者们提出了一系列指导教学设计的原则，国内学者将它们归纳为：
1用直观的形式向学习者显示学科内容结构，应该让学习者了解教学内容中涉及的各类知识之间的相互关系；
2学习材料的呈示应适合于学习者认知发展水平，按照由简到繁的原则来组织教学内容。这儿所说的由简到繁是指由简化的整体到复杂的整体；
3学习以求理解，才能有助于知识的持久和可迁移；
4向学生提供认知反馈，可以确认他们的正确知识和纠正他们的错误学习。虽然行为主义教学理论也强调反馈的重要性，但认知主义教学理论一般将反馈看作为一种假设检验；
5学习者自定目标是学习的重要促动因素；
6学习材料既要以归纳序列提供，又要以演绎序列提供；
7学习材料应体现辩证冲突，适当的矛盾有助于引发学习者的高水平思维。
现实意义
在网络教育的过程中，如果要应用这种信息加工理论来指导教学，就要求我们在网络教育的各个环节中能够把握住信息加工过程中的三个阶段。而这其中的每一个环节，学生都在不断地进行很复杂的大脑内部的信息加工过程。那么我们在进行教学设计的时候，是否做到每一个环节都能够使得学生正确地进行这种信息加工，将直接影响到网络教育的成败与否。这些环节表现在诸如学习使用网络这种媒体、设计网站、提供网络资源的参考、提供在线教学的方法等。
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