人们每天都会不断地接收来自外界环境或身体内部的刺激，这些刺激均具有一定的物理能量，比如光能、声能等。人的感觉器官会将部分物理能量（部分物理能量由于没有意义而被忽略）变换成神经能或者神经冲动。神经冲动会被传递到更高级的中枢神经系统，人根据头脑中已有的知识经验，会对外界刺激形成一定的理解认识。这些理解认识会贮存在大脑中，当再次需要这些认识时，它们会再次被提取恢复。

例如，一个人想买一条连衣裙，当这个人逛街的时候，虽然有各种颜色款式的衣服映入眼帘，但这个人会选择性地注意连衣裙，这便是选择的功能。不同的连衣裙会在这个人的头脑中形成短暂的印象，那么人会根据已有的知识经验判断这个连衣裙的颜色与款式，并将连衣裙不同的特征整合起来形成知觉。其中很喜欢一家店中有一条黄色花边的连衣裙，这时候人们可能会回忆一下自己是否已经买过类似款式的连衣裙了，如果没有买过，此时可能会综合它的质量和价格，作出一个决策，即是否要购买这件新款式的连衣裙。从以上例子中可以看出，认知包括各种不同的心理过程，如知觉、注意、记忆、推理、决策等。这些心理过程相互依赖，相互影响，它们构成结构层次分明的心理系统。首先需要获取外界或者身体内部的刺激信息，感知觉是获得这些信息的主要途径，因此感知觉是认知的基础。注意使得人可以从外面纷繁的世界中选择自己想要的信息，忽略无意义或者对自己不重要的信息；经过转换加工的信息可以被贮存和提取，这些由记忆来完成；而保存在头脑中的知识经验是人进行推理或者决策的依据。

“认知”一词起源于拉丁语“cognosco”，意味着“思考与意识”。18世纪之前的研究者便开始了对认知的研究，比如古希腊哲学家亚里士多德^[注]研究心灵的内部工作模式以及它们如何影响人类经验，他聚焦在记忆，感知与心理表象认知领域。这位古希腊哲学家认为基于观察和实验方法的研究非常重要。之后，心理学先在欧洲地区蓬勃发展，随后在美国壮大。众多科学家，如德国心理学家W.冯特^[注]，H.艾宾浩斯^[注]，美国心理学家M.W.卡尔金斯^[注]和W.詹姆斯^[注]等均对认知的研究均起到了一定的贡献作用。

冯特使用内省法来考察个体的内部想法。被试需要尽可能仔细客观地描述他（或她）内心的想法感觉。尽管冯特对心理学的贡献是巨大的，但是现代心理学家认为冯特的研究方法过于主观，他们倾向于使用更加客观的实验方法来考察人类的认知过程。

艾宾浩斯设计了一项实验来考察人类记忆的容量和功能。该实验使用的实验材料为2000个无意义音节，比如EAS。这些无意义音节来自非词（能够读出、但无内容意义的词）。他以自己为被试，考察自己对这些非词的记忆效果。他选择非词而不是词作为实验材料，是为了防止已有的知识经验对记忆效果产生影响。艾宾浩斯发现许多变量均会影响他对这些非词的记忆成绩。其中一个影响变量是学习与回忆之间的时间间隔。艾宾浩斯是第一个通过实验记录并绘制出“学习曲线”以及“遗忘曲线”。他的研究对记忆领域中的序列位置效应起到了巨大的推动作用。

卡尔金斯主要致力于对人类记忆容量的研究。她发现了一个常见的记忆现象，叫作近因效应。近因效应指被试对于最后呈现的实验材料的记忆成绩更好。她的理论和上述提到的艾宾浩斯的实验密切相关。

詹姆斯不赞同冯特所推崇的研究方法以及艾宾浩斯使用无意义刺激作为实验材料。他尤其关注日常生活中人类的学习经验以及这些学习经验对认知学习的影响。詹姆斯的《心理学原理》初步解释了认知的许多方面比如感知，记忆，推理和注意等。

约从20世纪50年代或者更早些，就有一些心理学家发现了研究认知、智力或思维的重要性，有的甚至成为一个学派。例如，法国心理学家J.W.F.皮亚杰^[注]就是这方面的代表。他独树一帜的儿童思维发展研究，使他成为认知心理学派最早的主将。中世纪的欧洲经院哲学家托马斯·阿奎那^[注]将行为研究分为两大种：认知（人如何了解外部世界）和情感（人如何通过情绪来理解外界世界）。按照这种划分方法，情绪不属于一种认知过程。而现在研究者认为这种划分过于人为化，许多研究者开始考察情绪的认知心理学；研究者同样探究个体对自身策略的认识，即元认知。

关于认知的实证研究通常是定量研究，或者创建模型来描述或者解释某些行为。然而认知涉及大脑的功能，一个认知理论可能不涉及大脑或者其他生物过程（与认知神经学不同）。认知可能基于某种信息流或者模型函数纯粹地描述了行为。认知科学，神经心理学以及认知神经科学尝试建立行为与大脑之间的关系，使用认知范式来理解大脑如何实现这些信息加工功能，或者使用信息加工系统模拟人类认知。认知神经心理学是心理学的一个分支，它通过研究脑损伤患者来推测正常的认知功能。通过探究动物认知来研究认知和进化之间的关系。相反，基于进化的观点可以验证认知功能系统下进化心理学的相关假设。

广义上的认知心理学包括以皮亚杰为代表的建构主义认知心理学、心理主义心理学和信息加工心理学，狭义上的认知心理学指信息加工心理学（information processing psychology），它用信息加工的观点等来研究知觉、注意、记忆、心象（即表象）、思维和语言的研究。研究方法包括反应时法、计算机模拟和类比法、口语记录法。

认知心理学家将信息加工过程分解为一些阶段，然后使用反应时法，通过测量被试在不同阶段中所花费的时间，从而将不同阶段下被试所进行的认知加工区分开来。

假定屏幕上投射一个字母E，如果投射时间特别短，被试可能压根看不见屏幕上投射了东西；投射时间稍微长一点，可能被试就能看到某种东西，但并不能清晰地说出这是什么东西，这说明知觉已经产生了，但辨别尚未产生；如果进一步加长投射时间，足以让人看出这个字母不是O或Q，但看不出是E，F还是K，这种情况下就产生了部分的辨别。使用反应时法就可以得到被试完全辨别、部分辨别或刚刚看出有东西所需的时间。

计算机需要接收信号的输入，对信号进行编码解码，然后对这些信号加以存储，在适当的情况下输出相应的结果。这些过程步骤和人的认知过程有相似之处，于是认知心理学家将认知过程模拟成计算机。如果心理学家发现了人某种心理过程的规律，并提出了一定的心理学理论。那么依据这些理论或者模型可以编写相应的计算机模型，使得计算机能以类似于人的方式来输出结果。计算机模拟出来的结果可以和人类的行为进行比较。如果这个理论是正确的，那计算机所模拟出来的结果应该类似于人类在完成同种任务时候的结果。如果计算机程序输出的结果和人类行为不一致，那么该理论可能是不成立的或者有缺陷的，需要进一步改进。

德国心理学家K.邓克尔^[注]首先发展了口语记录法。研究思维的认知心理学家有时会使用口语记录法。例如，当被试需要解决一道数学题时，指导被试说出自己的所有思考过程，比如为什么选择这个计算方法以及如何使用这个计算方法，实验过程中将被试所说的话全程录音。通过分析这段录音，心理学家便可以较为直接地观察人的思维过程。

个体所处的社会背景提供了他（她）的表征和语言表达的符号。新生儿在这种生活环境下发展自身的认知。比如，婴儿从2个月开始就有了面孔感知；儿童通过识别多种面孔，并且将这些面孔与相应的经验结合起来使得他们可以进行社会再认。学校教育对社会认知的发展起到了重要作用。因此认知发展和社会、人与人之间的组织关系以及相互约束均有密切的关系。如教师的宏观选择会影响学生的微观选择。

著名心理学家皮亚杰认为认知发展是指随着年龄的增长，个体在适应环境的活动中，对外界事物认知以及解决问题时思维方式的变化。皮亚杰提出的认知发展理论，将儿童在不同年龄下的认知能力划分为感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段和形式运算阶段等4个阶段。

0～2岁的儿童处于感知运动阶段，该阶段的儿童可以协调感知输入和动作反应，依靠动作去适应环境。通过这一阶段，儿童从仅仅具有反射行为的个体逐渐发展成为对其日常生活环境有初步了解的问题解决者。

2～7岁的儿童处于前运算阶段，儿童可以将感知的动作内化为表象，凭借表象进行思维，使思维有了质的飞跃。此阶段儿童无法区分有生命的事物和无生命的事物，常常认为无生命的事物上也具有像人一样的意识。此阶段儿童具有自我中心性，总是以自己的观点看待世界，难以认识他人的观点，即缺乏观点采择能力。除此之外，此阶段儿童的思维具有不可逆性，例如他们认为改变了形状的物体便不可以恢复原状或者他们由A=B，无法反推出来B=A。

7～12岁的儿童处于具体运算阶段。此阶段的儿童脱离了自我中心性，思维具有可逆性。皮亚杰认为，此阶段的心理操作虽然着眼于抽象概念，但需要具体内容的支持。

12岁及以后的儿童处于形式运算阶段，思维已经发展到了抽象逻辑推理水平，且摆脱了思维内容。此阶段儿童能够摆脱现实影响，关注于假设的命题，对假设的命题做出逻辑的和富有创造性的反应。除此之外，可以提出多个解决问题的方案，再系统地评价并寻求正确答案或者最佳答案。

系列位置效应指首先让被试学习一系列项目，随后要求被试对这些项目进行自由回忆，结果发现被试对学习材料中头几个项目的回忆成绩很好，即出现了首因效应（primacy effect），对学习材料的最后几个项目回忆地也很好，即出现了近因效应（recency effect），而被试对实验材料中部项目的回忆效果不是很好。1878年研究者首次提到了系列位置效应，这可能是实验室研究的第一种记忆效应。随后研究者使用了不同的记忆测验方法、不同种类的实验材料、不同年龄的被试群体，均比较一致地观察到了此效应。

词优效应指当一个字母在词中时比此字母在非词中会被更准确地识别。词优效应首先由美国心理学家G.M.赖歇尔^[注]发现。赖歇尔首先给被试呈现4个字母，这4个字母可能可以组成一个词，也可能是不能组成词的字母序列，他指导被试辨识特定位置上的一个字母，要求被试从2个备选字母中选择出正确答案。他发现当所呈现的4个字母可以组成词时，被试识别目标字母的准确率更高，大约比4个字母不可以组成词时高出了10%。此结果显示被试更容易识别词中的字母，这表明英文词可能是以一个整体的形式进行加工的。

认知心理学家常使用视觉搜索范式来研究注意分配。在最简单的视觉搜索实验中，呈现给被试圆形和方块，要求被试判断是否存在绿色的圆形。在“特征”搜索任务中，呈现给被试蓝色的方形，蓝色的圆形和一个绿色的圆形（或者根本没有绿色的圆形）。在“联结”搜索任务中，呈现给被试蓝色的圆形，绿色的方形和一个绿色圆形或者没有绿色的圆形。在“特征”搜索任务中，搜索出靶子的反应时应该不受到干扰物数量的增加而变化，因为在此任务中，靶子和干扰物的颜色不同，被试很容易搜索到靶子。在“联结”搜索任务中，当存在靶子时，被试的反应时短于当靶子不出现时的反应时。因为在此任务中，被试需要观察每个形状来判断是否该形状是不是靶子，因为有些干扰物的颜色和靶子是一样的，一旦发现靶子时这种搜索便会停止。

现代认知心理学的主要贡献在于以下3点：①现代认知心理学能够直接地研究人的内部的心理活动过程，因此它扩充了心理学的研究领域。②现代认知心理学吸收了先进的研究技术。如使用计算机模拟法来研究人在问题解决时的思维过程。③现代认知心理学围绕着人的感知觉、记忆、注意、思维、想象和言语等认知过程，进行了大量的实验研究，极大地丰富了科学心理学的内容。可以利用这些研究结果来提高“人工智能”的水平，对社会的进步与人类的生活水平提高具有积极意义。如研究者基于模式识别的研究结果，提出了特征分析说，对于进一步研究机器的模式识别有很好的推动作用。