學習和記憶如影隨形，二者緊密相連。學習是對新信息的掌握習得，記憶則允許該信息存儲並在段時間後對其喚醒提取。 對於某些信息，只需呈現一次即可長久存儲在記憶中，而其他時候，信息需要重複多次呈現方可形成記憶。1980 年，William James在其開創性鉅作《心理學原理》中把記憶描述為“發生在過去的大腦思維狀態的回憶”。受此書影響，在20世紀中期“信息加工理論”產生了，該理論幫助人們理解大腦如何通過場景接收和加工信息，並將其保存在短時記憶系統中，也可能存儲在長時記憶中，可以在後來的思維或行為中將其提取出來。信息加工的原型模式可見下頁圖。
記憶加工的類型
與其將記憶當作一個存儲信息的容器， 不如將其看作個具備多種功能的系統和加工過程的組合。某些類型的記憶常與另一種記憶有交集重疊，科學家採用的記憶分類在多方面受人們能記住信息的類別的影響。科學家們提出些理論模式來解釋人們的記憶系統如何處理各種信息，從沒注意到的感覺輸人到終身難忘的信息。儘管模式之間在細節上尚存差異、但它們大致上都描述了三種不同現象:(a) 感覺信息的記憶轉瞬即逝(b)短時記憶和工作記憶(短暫存儲階段);(c)長時記憶(相對永久性地存儲信息階段)
感覺記憶
感覺記憶，持續時間從數毫秒至數秒，指來自環境中大量的視覺、聽覺、嗅覺或觸覺刺激輸人的最早期階段。這種信息大部分是沒有到達記憶系統的、我們的大腦會過濾掉99%的感覺信息，因為這些信息無關緊要。然而Sperting ( 1960) 發現，我們最先接收到的視覺刺激，儘管我們並未意識到有對其注意，但在它消失一小段時間後、我們仍能對它進行提取。比如，雖然並未主動聆聽，但我們或許可以重複剛才聽到的電視廣告的最後一個詞，這是因為聽覺信息會短暫地停留在我們的感覺記憶中，就像可以再現的某種迴音一樣。但是，這種類型的記憶是轉瞬即逝的，除非對刺激有某種附加意思， 否則感覺信息是不會進一步被其他感覺系統加工的。
短時記憶和工作記憶
在關於記憶的文獻中，短時記憶和工作記憶常被交替使用，來描述對信息暫時存儲的階段。儘管這兩種形式的記憶可能有一些相同的神經或認知機制( Unsworth & Engle, 2007 ),但短時記憶模式和工作記憶模式在概念上是不同的，二者解釋的現象也有所不同( Nadel & Hardt,2011).從根本上看，短時記憶指對刺激信息存儲約20秒的暫時階段(如果個體對刺激信息主動地進行心理重複加工的話，其存儲的時間也可能會變長)。工作記憶則不同，指信息存在於個體的意識層面，從而可以進行運算或以某種方式來處理信息的這樣一個更加複雜的認知系統。關於工作記憶首個深人詳盡的理論(也是最著名的)是由Baddeley和Hitch (1974)提出的，他們提出了一個模式來描述信息被接收、存儲和提取的基本的加工過程。工作記憶存儲的信息常常來自環境——比如價格，人們會記住價格來做心理計算，算出折扣後省了多少錢。但是，人們也用工作記憶來提取和操作存貯在長時記憶中的信息。比如利用工作記憶，人們可以想起來已安排的預約來計算出下一個新預約安排在什麼時間。
Baddeley和Hich (1974)認為，工作記憶有三個部分:(a)一箇中央執行，接收來自感覺記憶成長時記憶的信息，激活(b)"語音迴路”(詞彙信息)或(c)“視覺空間面板”(視覺信息、空間信息)。工作記憶的後兩部分用來使信息保持在意識層面，以便被操作。對語音迴路或視覺空間面板內的新信息反覆地練習，可促成長時記憶的形成，也可促成心理操作的更深層的加工。但在多數時候一旦來自外智環境的信息被處理，它們也就不再被需要，既而從記憶中消失。
值得一提的是， 有一種主流觀點認為短時記憶和工作記憶的存儲空間大約為7個單位。這個觀點產生於Miller(1956)的一篇文章關於“神奇的數字7”。在文中，他提及人們加工信息的容積在各種不同的情況下似乎都侷限於7(上下浮動為2)個單位，如數字或詞彙等。沿著Miller的觀點，許多後人做出一個總結，即短時記憶或工作記憶的容量總體而言是7個單位或7個組塊。這個結論其實是對Miller那篇文章的過度解讀，自從文章發表後，大量的反例和減輕因素(如某個領域的專家，練習等)被提出( Shiffin & Nosofsky, 1994)。實質上，Miller 本意是強調人們的信息加工容量是有限的。關於工作記憶容量侷限於7個單位的觀點仍然無解——儘管近來更多的證據(如Cowan, 2001)表明認為工作記憶容量有限的觀點是合理的，這個有限的容量更近乎是4個組塊。複雜的是，這個結論的建立是基於認為可將信息分為明顯的組塊。而現實中，並沒有一個清晰的方法將信息組塊。因此，沒有正當理由將教育內容劃分為固定數量的組塊。相反，教師應當依據他們的直覺並探索出一個相對自然的方法來將信息分塊。對某個既定任務，非常重要的一點是，教師要考慮學生每次可接受的信息量能維持在他們的意識層面，找到有效的方法來為信息分塊，並且避免給學生填鴨過多毫無關聯的信息。
長時記憶。指對信息的存儲(不進行主動的練習)達到一個明顯較長的時間，可以是數年也可能是一生。雖然，如果信息不經常被提取，會導致其在一段時間後被遺忘，但是那些用於實際目的的長時記憶信息容量是無限的。在長時記憶中，外顯記憶與內隱記憶的區別是很明確的。其他不同記憶形式之間的區別都可被認為是在這兩大類名目之下。
外顯記憶。所有外顯記憶均可被描述為陳述性記憶。這種形式的記憶處理個體意識層面的知識，比如，意識到發生在我們日常生活中的信息或意識到我們自身已掌握的信息。當我們回憶過去發生的事情時，比如玩遊戲或贏一場網球賽， 這種記憶被稱為情景記憶。情景記憶不影響與事件相關信息的存儲和提取。如Squire和Kandel( 1999解釋道，我們不會像攝像機那樣，我們無法簡單地“心理記錄”下每件事如其發生時一樣。我們每次記住件事，會用已記住的某個關鍵信息來重建體驗，有時候這會導致細節上的改變或更明顯的不準確性或修飾。情景記憶與語義記憶本上是相反的。語義記憶指記住事實或概念的能力——關於世界的命題，符號和詞彙的意思，語法規則，對象使用， 數學概念等等。情景記憶和語義記憶，這兩種陳述性記憶對我們都很重要，使我們能獲取和使用知識來主導日常生活。
內隱記憶。從根本上看，內隱記憶指那些我們記住“ 無需意識就產生學習”的體驗(經驗)。關於內隱記憶，有好幾種類型，最重要的一個可區別的是程序記憶。程序性記憶常被認為與陳述性記憶相反，它使得我們在不用仔細思考的情況下就能知道如何做某些事。程序性記憶解釋了為何有時不需要我們精確地說出如何做，我們就能學會如何做某些任務。比如，當我們學騎自行車時，別人可能會告訴我們做些相關的比較模糊的事情(如踩踏板，控制車把等),但大部分的時候我們學會騎車是通過練習和試誤。當我們一遍又一遍地學習騎車時， 就產生大量的運動過程，這些導向成功騎車的運動和動作無須我們的意識就能存儲在我們的記憶中。程序性記憶在教學中非常重要，但是學生們依據程序性記憶的方式並不容易被辨別出來。比如，學習閱讀時，學生們通過不斷地暴露（exposure）和練習而習得解碼技能，也就是通過大量內隱的、 程序性的學習過程來獲得(Gzanign, vy, & Mangun, 2009 )。
日常生活中的記憶系統
總體而言，雖然我們的感覺記憶、短時記憶、工作記憶和長時記憶系統，彼此間既有區別，同時也在多方面具有交集。記憶是受多因來影我們對信息的關注度，以及當我們接收到信息時對其進行怎樣的處理加工。
為了弄明白記憶系統如何共同運作，試想一下場景:你們學校宣佈一個消息讓教職員工去參加一個特殊的會議。會議地點在128房間。而當你走進大廳，在到達128房間前，你將經過一個敞亮的健身房。會議上，校長宜布學校將收到來自Azzara基金的60臺新計算機。在這個經歷中，你可能會記住什麼呢?又能持續多久呢?會用到哪種類型的記憶呢?
首先，根據通知，你必然會對自己重複幾遍房間號，是為了使其存在工作記憶系統中;不過一旦會議結束，這個信息也將不再被需要了，你可能會很快就忘記它。當你前往參加會議時，必然會提取朝向會議室的方向的信息，並將之較長久地維持在工作記憶系統中，這樣你才能準確無誤地到達參會地點。當你經過健身館時，館內的燈光刺激會進人你的視覺系統，但是你可能不會將這樣的感覺信息存儲在短時記憶系統中，更別提長時記憶系統了，除非它對你重要或有特別意義才會引起你的特別注意。也許你對Azzara基金比較熟悉，或者它沒有一點意義或者壓根不重要，這樣的話，那麼這個名字可能只會簡單地停留在短時記憶系統中。當你聽到學校將會收到60臺新計算機時，你必然會將這個信息存儲在工作記憶中以便算出在有6位教師的情況下，你的班級將會收到10臺計算機。學校收到計算機的總數或許會被遺忘，也有可能會基於你瞭解到的情況而被重建。那些最有可能被存儲在長時記憶系統的有關會議的記憶是關於計算機的，因為你好像看到你的學生們在教室裡經常使用這些計算機。
開啟記憶之門，讓學習變得更輕鬆。
