Teori belajar pengolahan informasi termasuk dalam lingkup teori kognitif yang mengemukakan bahwa belajar adalah proses internal yang tiak dapat diamati secara langsung dan merupakan perubahan kemampuan yang terikat pada situasi tertentu.  Menurut Gagne, untuk mengurangi muatan memory kerja bentuk pengetahuan yang dipelajari dapat berupa: proposisi, produksi, dan mental images.  Teori Gagne dan Briggs mempreskripsikan adanya: 1) kapasitas belajar, 2) peristiwa pembelajaran, dan 3) Pengorganisasian/urutan pembelajaran.  Gagne merumuskan kapasitas belajar kaitannya dengan unjuk kerja sebagai berikut (Daeng, 1989):

No.	Kapabilitas Belajar	Unjuk Kerja
1.	Informasi verbal	Menyatakan informasi
2.	Keterampilan Intelektual	Menggunakan simbol untuk berinteraksi dengan lingkugan
	– Diskriminasi	Membedakan perangsang yang memiliki dimensi fisik yang berlainan
	– Konsep Konkret	Mengidentifikasi contoh-contoh konkret
	– Konsep Abstrak	Mengidentifikasi contoh-contoh dengan menggunakan ungkapan verbal atau definisi.
	– Kaidah	Menunjukkan aplikasi suatu kaidah
	– Kaidah tingkat lebih tinggi	Mengembangkan kaidah baru untuk memecahkan masalah
3.	Strategi Kognitif	Mengembangkan cara-cara baru untuk memecahkan masalah.  Mengunakan berbagai cara untuk mengontrol proses belajar dan/atau berpikir
4.	Sikap	Memilih berprilaku dengan cara tertentu
5.	Keterampilan Motorik	Melakukan gerakan tubuh yang luwes, ekatan, serta dengan urutan yang benar.

Teori belajar pemrosesan informasi mendeskripsikan tindakan belajar merupakan proses internal yang mencakup beberapa tahapan.  Tahapan-tahapan ini dapat dimudahkan dengan menggunakan metode pembelajaran yang mengikuti urutan tertentu sebagai peristiwa pembelajaran(the event of intruction),  yang mempreskripsikan kondisi belajar internal dan eksternal utama untuk kapabilitas apapun.  Sembilan tahapan dalam peristiwa pembelajaran sebagai cara-cara eksternal yang berpotensi mendukung proses-proses internal dalam kegiatan belajar adalah:

1. Menarik perhatian
2. Memberitahukan tujuan pembelajaran kepada siswa
3. Merangsang ingatan pada pra syarat belajar
4. Menyajikan bahan rangsanyan
5. Memberikan bimbingan belajar
6. Mendorong unjuk kerja
7. Memberikan balikan informatif
8. Menilai unjuk kerja
9. Meningkatkan retensi dan alih belajar

Dalam menggorganisasikan pembelajaran perlu dipertimbangkan ada tidaknya prasyarat belajar suatu kapabilitas, apakah siswa telah memiliki prasyarat belajar yang diperlukan.  Ada prasyarat belajar utama yang harus dikuasai siswa, dan ada prasyarat belajar pendukung yang dapat memudahkan belajar.  Pengorganisasian pembelajaran untuk kapabilitas belajar tertentu dijelaskan sebagai berikut:

1. Pengorganisasian pembelajaran ranah keterampilan intelektual.  Menurut Gagne, prasyarat belajar utama dan keterkaitan sesuatu dengan yang lainnya digambarkan dalam hirarkhi belajar.  Reigeluth membedakan struktur belajar sebagai keterampilan yang lebih tinggi letaknya di atas, sedangkan keterampilan tingkat yang lebih rendah ada di bawahnya.
2. Pengorganisasian pembelajaran ranah informasi verbal.  Kemampuan ini menghendaki siswa untuk dapat mengintegrasikan fakta-fakta ke dalam kerangka yang bermakna baginya.
3. Pengorganisasian pembelajaran ranah strategi kognitif. Kemampuan ini banyak memerlukan prasyarat keterampilan intelektual, maka perlu memasukan keterampilan-keterampilan intelektual dan informasi cara-cara memecahkan masalah.
4. Pengorganisasian pembelajaran ranah sikap.  Kemampuan sikap memerlukan prasyarat sejumlah informasi tentang pilihan-pilihan tindakan yang tepat untuk situasi tertentu, juga strategi kognitif yang dapat membantu memecahkan konflik-konflik nilai pada tahap pilihan.
5. Pengorganisasian pembelajaran ranah keterampilan motorik.  Untuk menguasai keterampilan motorik perlu dimulai dengan mengajarkan kaidah mengenai urutan yang harus diikuti dalam melakukan unjuk kerja keterampilan yang dipelajari.  Diperlukan latihan-latihan dari mengajarkan bagian-bagian keterampilan secara terpisah-pisah, kemudian melatihkannya ke dalam satuan keterampilan.

Keunggulan strategi pembelajaran yang berpijak pada teori pemrosesan informasi:

1. Cara berpikir yang berorientasi pada prses lebih menonjol.
2. Penyajian pengetahuan memenuhi aspek ekonomis.
3. Kapabilitas belajar dapat disajikan lebih lengkap.
4. Adanya keterarahan seluruh kegiatan belajar kepada tujuan yang ingin dicapai.
5. Adanya transfer belajar pada lingkungan kehidupan yang sesungguhnya.
6. Kontrol belajar memungkinkan belajar sesuai irama masing-masing individu
7. Balikan informatif memberikan rambu-rambu yang jelas tentang tingkat unjuk kerja yang telah dicapai dibandingkan dengan unjuk kerja yang diharapkan.

Aplikasi teori belajar sibernetik dalam kegiatan pembelajaran sebagaimana yang dikemukakan oleh Suciati dan Prasetya Irwan (2001) baik diterapkan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Menentukan tujuan-tujuan pembelajaran.
2. Menentukan materi pembelajaran.
3. Mengkaji sistem informasi yang terkandung dalam materi pelajaran.
4. Menentukan pendekatan belajar yang sesuai dengan sistem informasi tersebut (apakah algoritmik atau heuristik).
5. Menyusun materi pelajaran dalam urutan yang sesuai dengan sistem informasinya.
6. Menyajikan materi dan membimbing siswa belajar dengan pola yang sesuai dengan urutan materi pelajaran.

Sumber:
DR. C. Asri Budiningsih, 2005. Belajar dan Pembelajaran. Penerbit Rinika Cipta, Yogyakarta. Hal. 89-93.