一、联结派的学习理论概述
联结派的学习理论主要强调学习是某种刺激与某种反应之间建立联系、联结
的过程,它主要以动物实验为基础,以可以观察的行为作为自己的研究对象。研究的基本假设是:学习者的行为是其对环境刺激的反应,所有行为都是习得的,都是刺激与反应之间联结的建立。因此,该理论又称为“刺激——反应”理论。该理论还强调,学习的发生原因在于外部的刺激和外在反应及外部的强化,主张研究学习就在于研究外部条件,忽视对学习主体的内在学习过程和内部条件的研究,称“心”无法成为科学的观察对象,是一个不值得科学研究探讨的问题,因此,它又被称为不研究心理的心理学。联结派的学习理论具有代表性的是巴甫洛夫的经典性条件反射学说、桑戴克的联结学习理论和行为主义的条件反射学习理论。
二、早期联结派的学习理论
(一)巴甫洛夫的经典性条件反射理论
巴甫洛夫是俄国著名的生理学家、心理学家,他所做的经典性条件反射研究对于心理学研究具有不可估量的价值。经典性条件反射从其实质而言,也是一种联结的建立。
经典性条件反射是指将不诱发反应的中性刺激(即条件刺激)与一个诱发反应的刺激(即无条件刺激)相匹配(一次或多次),致使中性刺激最终能诱发同类反应的过程。
巴甫洛夫早先曾致力于狗的消化系统的研究,在研究中发现,不仅食物可以引起狗的唾液分泌,即使是以前使用过的装食物的盘子、以前喂过食物的人,也可引起狗的唾液分泌。为此,巴甫洛夫对这种现象进行了系统的研究,认为形成经典性条件反射的基本程序如图3-1所示。
其中无条件刺激物(US)指无须学习、第一次呈现即能诱发反应的刺激,如食物、电击等。由US诱发的反应即无条件反应(UR),如唾液分泌、恐惧等。具有US的信号意义的刺激为条件刺激(CS),如铃声、灯光等。由CS引起的反应即条件反应(CR)。条件反射从生理意义上说,是在大脑皮层建立暂时神经联系的过程,从揭露刺激物意义上说,是无关刺激物(如铃声、灯光)变成条件刺激物的过程。
1.经典性条件反射理论的学习观
(1)学习就是暂时神经联系(即条件反射)的形成,学习的过程就是条件反射的形成过程。巴甫洛夫在研究人和动物高级神经活动时发现,一个中性刺激(条件刺激)与一个原来就能引起动物某种反应的刺激(无条件刺激)在时间上结合多次后,就会使动物对那个中性刺激也做出这种反应,巴甫洛夫称这种现象为条件反射,即动物学会了对条件刺激的反应,形成了暂时神经联系。巴甫洛夫认为,这种条件反射形成的过程,就是学习的过程,说明动物习得了对信号刺激做出条件反应。
(2)学习律。巴甫洛夫本人并没有提出一种学习理论,但他的条件作用的原理本身就是一种学习理论,并对后来的各种学习理论产生了重大的影响。人们根据他的实验,概括出以下几个学习律。
1)习得律:通过条件刺激与无条件刺激的配对引起条件反射,条件刺激获得信号意义。
2)消退律:条件反射会因得不到无条件刺激的强化而逐渐削弱直至消失。巴甫洛夫认为,条件反射的消退是一种主动的抑制过程,这种抑制解除后,条件反射能自发恢复。同时,巴甫洛夫还注意到,不同的条件反射会有不同的消退速度。
3)泛化律:条件反射泛化是指条件反射可以由与条件刺激相似的刺激引起,越相似,越能引起条件反射。
4)分化律:分化与泛化是条件反射建立过程中的两个阶段,在条件反射建立的初期,相似刺激能引起条件反射,出现泛化现象,但随着无条件刺激物对不同刺激进行强化或消退,就建立分化条件反射。
5)多级条件反射:已形成的条件刺激作为无条件刺激,还可以建立新的条件反射,即形成二级条件反射或高级条件反射,使其他一些中性刺激可以替代原来的条件刺激,引起条件反射。
2.对经典性条件反射理论的评价
条件反射确实是一种简单的学习形式,在动物和婴儿的学习中表现更为突出,例如,驯兽员训练动物对信号的反应;训练幼儿对信号和语言的反应等,用巴甫洛夫条件反射的观点理解是很恰当的。学习情境中相当一部分行为都是可以用经典性条件反射观点来解释的,如“望梅止渴”、“画饼充饥”“谈虎色变”等都属于经典性条件反射。经典性条件反射形式中具有的一些规律如“泛化”,对教学实践也有一定的指导作用。但是,用条件反射来解释人的复杂的学习行为就显得无能为力,这是它的局限性。
(二)桑戴克的联结学习理论
爱德华•桑戴克是美国著名的心理学家,是心理学史上第一个用动物实验来研究学习的人,也是第一个系统地论述教育心理学的心理学家。他的研究领域很广泛,包括动物和人类的学习过程、教育过程、教学原理以及英语学习的性质等。桑戴克对学习理论最大的贡献是:他从动物和人类学习的实验中研究了学习过程,总结出一系列学习规律,提出“试误说”。他认为,动物的基本学习方式是试误学习,在试误过程中形成刺激一反应之间的联结。他著名的实验是“饿猫实验”,即把饥饿的猫放入迷箱中,箱外放置着可望而不可得的食物,猫初入箱中时,乱叫、乱抓,偶尔触动了开门的设施,得以逃出并获取食物。在以后的实验中,猫在迷箱中的错误、盲目的动作随练习次数的增加而逐渐减少,直至最后一放入箱中即可触动开门机关,逃出并得到食物。根据这一实验结果,桑戴克提出了学习的联结观点。
1.桑戴克联结说的基本观点
(1)学习的实质在于建立某种情境(S)与某种反应(R)之间的联结。桑戴克认为“学习即联结,心即人的联结系统”。所谓联结,指某种情境仅能唤起某种反应,而不能唤起其他反应的倾向。以“S”和“R”作为情境和反应的符号,用作为引起或导致的符号,联结的公式是:S—R。情境有时叫刺激,所谓情境,不仅包括脑部以外的事态的外界情境,同时还包括所谓“脑内状态”的思想、情感或活动等的内部情境。所谓反应,不仅包括“肌肉与腺体的活动”,而且也包括“内部反应”,即“一种观念、意象、情感或态度”。但情境和反应之间是因果关系,是直接的联系,不需要任何中介作用。对于猫而言,即建立迷箱情境与触动开门设施这一反应之间的联结。
(2)联结是通过尝试错误的过程建立的。桑戴克依据他对动物实验的材料,认为一定的联结是通过尝试与错误的过程建立的。即联结的形成是一个盲目尝试并不断减少错误的渐进过程,在这一过程中,随着错误反应的逐渐减少和正确反应的逐渐增加,在刺激与反应之间形成牢固的联结。而后又用不同的动物进行实验,结果相当一致。由此,他认为联结的形成是遵循着一定规律的。
(3)联结的建立遵循一定的学习规律。桑戴克在总结他早期实验的基础上提出了学习遵循的三条重要规律。
1)准备律:即学习的动机原则。能否反应,取决于有机体是否有动机准备。在饿猫实验中,桑戴克观察到,要保证学习发生,猫必须处于饥饿状态,如果猫吃得很饱,放进迷箱,它可能蜷缩在那里睡觉,而不会显示出任何学习逃出迷箱的行为。所以,对学习的解释应包括某种动机原则,学习者是否会对某种刺激做出反应,或者说是否发生刺激——反应联结,同他是否做好准备有关,这就是准备律。桑戴克认为,准备律完全适用于人类学习。
2)练习律:该规律是由使用律和失用律构成的。桑戴克认为,一个已形成的联结,若加以应用,这种联结的力量便会增强,若不予使用,联结的力量便会减弱。换言之,所谓练习律,是指反应重复的次数越多,刺激与反应之间的联结便越牢固。但桑戴克在以后的论著中修改了这一规律。因为他发现,当学习者发现重复的练习能获得满意的效果时,练习才会有助于学习,没有强化的练习是无效的。这样,练习律就被融于效果律中去了。
3)效果律:这是桑戴克学习律中最主要的一条。用桑戴克自己的话来表达,效果律就是“满意或不舒适的程度越高,刺激——反应联结就越加强或减弱”。也就是说,只有当反应跟着一个令人满意、令人愉快的变化时,学习才会发生和加强,这是正强化律;如果反应的结果是令人烦恼的,则行为反应就会削弱,这是负强化律。即当前行为的后果对决定未来的行为起关键作用。在桑戴克的后期著作中,取消了负强化律,因为他发现,惩罚不一定削弱联结。后来桑戴克又对这些主律进行了修改,在此基础上,又提出了多重反应律、定势律、优势要素律、类化反应律和联想转移律等五条学习的副律。
2.桑戴克联结学习理论对教学实践的借鉴意义
桑戴克的学习理论虽然是以动物实验为基础得出的,但对教学实践仍具有一定的借鉴意义:首先,学习过程是一个不断尝试错误的过程,是动物的基本学习方式,但人类也可以通过尝试错误解决问题。其次,他提出的学习规律可以指导教与学的实践。在教与学的过程中,要重视指导学生运用学过的知识或经验去解决问题,要有“准备”,而不要盲目地对待疑难问题。同时,要注意练习的作用,指导学生在学习过程中,重视对知识的巩固、识记和练习,当然要“用心”、“用脑”去练习,而不是简单地重复。还要重视效果的反馈作用,要巩固学生学习的效果,尽量给其满意的结果,如口头表扬、奖励等;消退其不良行为,应给其不满意的结果,适当批评。表扬和期待要多于批评,合理奖惩。
3.对桑戴克联结学习理论的评价
桑戴克的联结说是教育心理学史上第一个较为完整的学习理论。他不仅说明了什么是学习,还提出了学习的过程是如何进行的,以及遵循的规律和特点。尽管他意识到人类学习与动物学习有所不同,但他一直试图揭示普遍适用于动物和人类学习的规律。他以动物为实验对象,系统地研究动物学习行为,从而建构了学习心理学中最早也最系统的学习理论。桑戴克学习理论的最大弱点,在于以尝试与错误概括所有的学习过程,过于简化了学习过程的性质,忽视认知、观念或理解在学习过程中的作用。援引动物的实验资料说明人的学习特点是比较粗糙简单的,也是不充分的,难免犯以偏赅全的错误,也难以揭示人和学生学习的真正本质和特征。
三、行为主义的学习理论
(一)华生的行为主义学习理论
华生(Waston)是行为主义心理学的创始人,是第一位将巴甫洛夫的研究成果作为学习理论基础的美国心理学家。他认为心理学主要应关注行为,而不是心和意识。他采用了巴甫洛夫的条件反射方法,在抨击桑戴克的效果律的基础上建立了行为主义的学习理论。
1.华生行为主义学习理论的基本观点
(1)学习就是一种刺激替代另一种刺激建立条件反射的过程。在华生看来,人类出生时只有几种反射(如打喷嚏、膝跳反射)和情绪反应(如惧、爱、怒等),所有其他行为都是通过条件反射建立新的刺激——反应联结(即S—R联结)而形成的。他曾用条件反射原理做了一个婴儿对动物(小兔子)恐惧形成的实验:在条件反射以前,小孩接近兔子毫无害怕的表现,后来,兔子出现后,紧接着就出现一个使小孩害怕的响声,条件反射就形成了;条件反射形成之后,单是兔子也能使小孩害怕;后来,小孩会对任何有毛的东西感到害怕,如老鼠、制成标本的动物,甚至有胡子的人。原来以兔子为条件的恐惧,现在泛化到相似的刺激,孩子学会了对与兔子相似的刺激物的恐惧的条件反射。这种刺激与反应之间建立的神经联系不断增强就形成了习惯。
(2)联结的形成遵循一定的规律——频因律和近因律。在其他条件相等的条件下,某种行为练习得越多,习惯形成得就越迅速。因此,练习次数在习惯形成中起重要作用,且每次练习总是以有效动作的发生而告终的,所以有效动作被保持下来,无效动作消失,习惯就形成了。这就是频因律。
华生认为,当反应频繁发生时,最新近的反应比先前的反应更容易得到加强。这就是近因律。因为在每一次练习中,有效的反应总是最后一个反应,所以这种反应在下一次练习中必定容易出现。由此,他把反应离成功的时机的远近作为解释反应保留或淘汰的原则,在他看来,习惯反应必然是离成功时机最近出现的反应。
2.对华生行为主义学习理论的评价
华生是一位极端行为主义者,主张一切行为都是以经典性条件反射为基础的。他提倡对心理现象和学习进行看得见、摸得着的客观研究,反对以内省为主的主观主义研究方法,这是唯物主义的,对于心理学研究的客观化是有积极意义的。但他的刺激—反应联结说仅是把桑戴克的联结说机械性的一面推向了极端,是典型的机械主义学习理论。他的学习理论拒绝和排斥对学习内部过程及条件的研究,把学习过程全部归于习惯的形成,忽视人类学习的内部心理过程是不正确的,而且把频因律和近因律作为学习的主要规律也是不符合事实的。
(二)斯金纳的操作性行为强化学习理论
斯金纳(Skinner)是美国行为主义心理学的代表人物,是行为主义学派后期对学习心理学影响最大的心理学家。他继承了华生的行为主义传统,更参照了桑戴克的试误学习原理及效果律等法则,最终建立了独具特征且对于心理学与教育心理学产生极大影响的操作性条件反射学说。他认为,在实际情境中,有机体(动物或人类)的许多行为(如穿衣、说话、写字等)的产生似乎没有明显的刺激,是自发产生的,即使有些行为是由某种刺激引发的,但刺激在其中的作用非常小,他将这些行为称为操作性行为,以区别由于明显的刺激引发的应答行为。斯金纳用饥饿的白鼠在“斯金纳箱”中学会按压杠杆取得食物直到吃饱为止的反应,对操作性行为进行了系统的研究,提出了操作性条件反射学说。
操作性条件反射是指在某种情境中,由于个体自发反应产生的结果,而导致反应强度的增加,并最终与某一刺激建立起新的联系的过程。该过程可以用图3-2表示。
1.斯金纳强化学习理论的基本观点
(1)操作性行为形成的过程就是学习的过程,学习的本质是“反应概率上的一种变化”。
(2)操作性行为形成的重要手段是强化。斯金纳特别强调强化的作用,认为有机体的操作性反应是通过强化而增强的行为,要提高反应概率,关键在于强化,尤其是正强化(积极强化,如表扬、奖励)。强化是塑造行为的有效而重要的条件,塑造行为的过程就是学习的过程。
(3)除强化物之外,强化的时间、强化的次数等也会导致不同水平的操作性反应(如每次正确反应之后都给予强化物,则个体可以快速形成该反应,一旦取消强化,则所形成的操作性反应迅速消退)。对强化的控制也就意味着对行为的控制。因此,斯金纳提出了不同形式的强化程序。研究表明,不定期的强化方式所形成的操作行为是比较稳定的。
2.斯金纳强化学习理论对教学实践的借鉴意义
强化是操作性条件反射学说的核心,斯金纳对强化进行了系统的研究。他根据其强化学习理论对传统教学进行了批评,对我们具有借鉴意义。
(1)传统教学控制学生行为的手段是消极的,令人反感的;教师往往以发脾气、训斥、告诉家长等惩罚手段来对待儿童,使儿童产生反感和焦虑,造成了儿童沉重的心理压力,教师应该以积极的强化去控制学生。
(2)行为与强化之间的时间间隔过长,教师应该及时对学生的行为进行评价,使学生获得即时的强化。
(3)缺乏一个朝着逐步接近所要求的最终复杂行为方向的程序。传统教学对如何实现教学目标缺乏有效方法,斯金纳认为应通过程序教学(就是使教学过程有机地组织起来,按预定程序进行)来促进教学目标的实现。
(4)强化太少。斯金纳认为,传统教学是采取班级授课制,一个教师面对几十个学生,学生获得教师评价比较少,这是不利于学生学习的。
由斯金纳的强化学习理论,我们可以获得启示:教师应该对教学过程进行认真的研究,设计出合理的教学程序,同时,对学生要经常进行观察、了解、评价,使学生在学习过程中经常获得强化,而且应多用积极的强化去塑造学生良好的行为。
3.对斯金纳操作性强化学习理论的评价
斯金纳的学习理论是在对动物进行大量的实验研究和巴甫洛夫经典性条件反射学说的基础上提出的,对动物学习研究有较大贡献。在此基础上又进一步设计出程序教学和机器教学,对于提高人的学习效率和对教育心理学的发展有着积极的意义和推动作用。其强化说在理论和实际应用上(如教育教学、工业、临床、医学等)都有一定的价值。但其局限性也很明显,他把人和动物的学习等同起来,忽视学习过程中人的认知与情感、思维与行动、个性特征与社会交往等方面的复杂性是错误的。
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