O processamento de informações cognitivas é uma coleção de teorias sobre como a mente aprende absorvendo, processando e armazenando informações. A maioria das versões da teoria enfatiza três componentes da memória: memória sensorial, memória de curto prazo ou memória de trabalho e memória de longo prazo. Na segunda metade do século 20, as teorias de processamento de informação cognitiva substituíram amplamente a teoria behaviorista, mas existem algumas áreas de aprendizagem que não são explicadas adequadamente por nenhuma das estruturas.
O modelo Atkinson-Shiffrin de informação cognitiva lida com a maneira como a entrada sensorial eventualmente se torna conhecimento. A qualquer momento, a mente de uma pessoa é bombardeada com vários estímulos: visões, sons, cheiros, etc. A grande maioria desses estímulos é armazenada brevemente na memória sensorial, mas esquecida em poucos segundos.
Se, no entanto, a pessoa está intencionalmente prestando atenção a uma entrada sensorial específica, ela se torna parte da memória de curto prazo. A informação na memória de curto prazo pode ser analisada em relação ao seu contexto imediato e ao conhecimento prévio relevante. Se o conhecimento for devidamente integrado a outro conhecimento relevante, ele se integra a essa informação e é armazenado com ela na memória de longo prazo.
Esta e outras variações da teoria do processamento de informação cognitiva vêem o conhecimento como sendo obtido e armazenado em uma rede semelhante a um computador. Em contraste, as teorias anteriores de aprendizagem, como as visões behavioristas de BF Skinner, enfatizaram a importância da aprendizagem por repetição. No modelo de Skinner, um aluno recebe feedback positivo por se lembrar de informações corretamente e feedback negativo por lembrar incorretamente, de modo que o aprendizado é reforçado por consequências positivas. Em relação à teoria do processamento cognitivo da informação, entretanto, o papel do feedback é auxiliar na compreensão da informação. Quando as pessoas recebem feedback negativo, descobrem que algo em seu entendimento das informações está incorreto e modificam seu entendimento de acordo.
Ambas as teorias de aprendizagem têm influência direta na educação. Os teóricos do processamento de informação cognitiva enfatizam a necessidade de envolver ativamente os alunos nas informações para que se tornem parte da memória de longo prazo. Os behavioristas enfatizam o reforço contínuo do conhecimento do aluno. Juntos, os dois modelos formam uma grande parte dos métodos usados nas salas de aula modernas.
Existem, no entanto, algumas deficiências importantes no processamento de informações cognitivas. Algumas evidências sugerem que nem todas as informações precisam ser recebidas e processadas conscientemente para serem armazenadas. Por exemplo, uma pessoa pode aprender a letra de uma canção popular ouvindo-a repetidamente no rádio, sem nunca focalizar intencionalmente a atenção nela. Outros comportamentos aprendidos, como andar de bicicleta ou dirigir um carro com transmissão padrão, envolvem uma combinação de processos físicos e mentais semiautomáticos que não se encaixam perfeitamente em nenhum dos modelos.