第二節 學習理論
學習理論是對學習的實質及其形成機制、條件和規律的系統闡述,其根本目的是要為人們提供對學習的基本理解,從而為形成自己的教育、教學觀奠定較為科學的基礎。從歷史來看,任何一種教學理論總是有它的學習理論基礎,布魯納(Bruner, 1966)就認為:“教學理論必須考慮到學習與發展這兩個方面,必須同那些他所贊同的學習理論和發展理論相一致。”教師的教學行為總是受到一定的學習觀點的支配,問題在于是否有正確的學習觀來指導,“一個沒有學過學習理論的教師,也許可以成為一個好教師,也可以成為一個壞教師,但好卻好的有限,而壞卻可能每況愈下”(Bruner)。因此,學習理論是教師指導學生學習的重要基礎。在過去的20世紀,人們對學習的看法發生了幾次重大的變化,每一次變化都對教學實踐產生了重大影響。在20世紀上半葉,行為主義的學習理論占據著主導地位,50年代至60年代的認知革命,引發了看待學習的觀念的變化,認知主義的觀點逐漸取代了行為主義。而到了20世紀末,作為認知主義進一步發展的建構主義學習觀,使人們又開始以新的眼光看待學習,“在教育心理學里正在發生一場革命,人們對它叫法不一,但更多地把它稱為建構主義的學習理論”(Slavin, 1994)。建構主義又成為學習理論發展的一個最新方向。
本節將主要討論行為主義的學習觀、認知主義的學習觀、折衷主義的學習觀、人本主義的學習觀以及建構主義的學習觀。
一、行為主義的學習觀
行為主義心理學作為傳統心理學的叛逆,是在機械唯物主義的哲學基礎上,在動物心理學和機能主義心理學的影響下產生的現代心理學派別。盡管各個行為主義者看待學習的角度和研究的側重點不盡相同,但他們的基本觀點都沒有超出刺激-反應的范式。他們關注的是環境在個體學習中的重要性,學習者學到些什么,是受環境控制的,而不是由個體決定的。其基本觀點是,學習者的行為是他們對環境刺激所作出的反應,所有行為都是習得的。行為主義學者根據對動物學習問題試驗研究認為,刺激――反應的聯結是直接的,成功的反應會自動地得到加強,而失敗的反應會自動地被削弱,也就是說,刺激――反應之間的聯結,會根據環境的反饋結果而自動地得到加強或削弱。
行為主義的發展經歷了兩個階段,通常把它們分別稱為早期行為主義和新行為主義。
(一)早期行為主義的學習觀
早期行為主義一般是指20世紀30年代以前華生時代的行為主義。
1.桑代克的聯結說
桑代克(E. L. Thorndike, 1874—1949) 是美國哥倫比亞大學師范學院的教授。他的學習理論在美國的影響延續整整半個世紀,盡管有許多人對他的理論提出這樣那樣的反應,但是人們還是公認他在心理學上作出的偉大貢獻。他是美國動物心理學實驗的創始人之一,又是第一個系統地論述教育心理學的心理學家,他所開創的工作不僅在學習理論方面,也在教育實際領域、言語行為、比較心理學、智力測驗、先天――后天問題、訓練的遷移以及把數量化的測量應用于社會心理學問題上。這里我們只介紹他的聯結主義學習理論。
(1)桑代克的聯結主義學習論
桑代克和許多早期的行為主義學家們一樣,把行為與生理反射聯系在一起。早期的學習理論家們提出某些反射如膝跳反射,不用大腦加工就能發生,他們假定其他行為也同樣決定于對環境中刺激的反射,而不是通過有意或無意的思考。在桑代克的早期工作中,他把大多數行為看作是對環境中刺激的反應。桑代克超越巴甫洛夫之處在于他提出在某個行為之后出現的刺激影響了未來的行為。
桑代克最初研究學習問題是從各種動物實驗開始,其中最著名的就是餓貓打開迷箱的實驗。箱內有某種開門的設施:一圈金屬繩、一個把柄或一個旋紐。貓碰巧抓到這種開門設施,門便啟開,貓得以逃出并能吃到箱子附近放置的魚。他在博士論文——《動物的智慧》中對其多年的動物研究進行了總結。
桑代克認為,學習的實質在于形成刺激一反應聯結(無需觀念作媒介):人和動物遵循同樣的學習律;學習的過程是盲目的嘗試與錯誤的漸進過程;學習遵循三條重要的學習原則。
(2)桑代克的學習律
桑代克認為,學習遵循三條重要的學習原則。
①準備律;指學習者在學習開始時的預備定勢。學習者有準備而又給以活動就感到滿意,有準備而不活動則感到煩惱,學習者無準備而強制以活動也感到煩惱。
②練習律(Law of exercise): 指一個學會了的反應的重復將增加刺激—反應之間的聯結,也就是S-R聯結受到練習和使用的越多,就變得越來越強,反之,變得越弱。在他后來的著作中,他修改了這一規律,因為,他發現沒有獎勵的練習是無效的,聯結只有通過有獎勵的練習才能增強。
③效果律:桑代克的效果律表明,如果一個動作跟隨著情境中一個滿意的變化,在類似的情境中這個動作重復的可能性將增加,但是,如果跟隨的是一個不滿意的變化,這個行為重復的可能性將減少。可見一個人當前行為的后果對決定他未來的行為起著關鍵的作用。“在刺激與反應之間形成可改變的聯結,給以滿意的后果聯結就增強,給以不滿意的后果,聯結就減弱。”獎勵是影響學習的主要因素。獎勵就是感到愉快的或可能進行強化的物品、刺激或后果,在桑代克后來的著作中,他取消了效果律中消極的或令人煩惱的部分。因為他發現懲罰并不一定削弱聯結,其效果并非與獎勵相對。
桑代克的學習理論(1931)指導了大量的教育實踐。效果律指導人們使用一些具體獎勵如金星、口頭表揚等。練習律指導人們對所有學生進行大量的重復,練習和操練。他對教師的總的勸告是“集中并練習那些應結合的聯結,并且獎勵所想要的聯結。”桑代克舉了數學中的一個刺激—反應的聯結。不停地重復乘法表,并且老是提供獎勵,形成了刺激(7×7=?)和反應(49)的聯結。 在閱讀中,讓學生在不同的年級上學習高頻詞匯也正是強調了重復。一個人S—R聯結越多,他就被認為越聰明,因為他們在解決問題時擁有更多的聯結。
2.經典條件反射學說
諾貝爾獎金獲得者、俄國生理學家伊凡•巴甫洛夫(Ivan Pavlo
v,1870-1932)是最早提出經典性條件反射的人。他在研究消化現象時,觀察了狗的唾液分泌,即對食物的一種反應特征。他的實驗方法是,把食物顯示給狗,并測量其唾液分泌。在這個過程中,他發現如果隨同食物反復給一個中性刺激,即一個并不自動引起唾液分泌的刺激,如鈴響,這狗就會逐漸“學會”在只有鈴響但沒有食物的情況下分泌唾液。一個原是中性的刺激與一個原來就能引起某種反應的刺激相結合,而使動物學會對那個中性刺激做出反應,這就是經典性條件反射的基本內容。
條件反射的情境涉及四個事項,兩個屬于刺激,兩個屬于機體的反應。一個是中性刺激,它在條件反射形成之前,并不引起預期的、需要學習的反應。這是條件刺激(CS),在巴甫洛夫的實驗中就是鈴響。第二個刺激是無條件刺激(UCS)。 它在條件反射形成之前就能引起預期的反應:條件反射形成之前,出現了肉,即 UCS,就引起唾液分泌。對于無條件刺激的唾液分泌反應叫做無條件反應(UCR)。這
是在形成任何程度的條件反射之前就會發生的反應。由于條件反射的結果而開始發生的反應叫做條件反應(CR),即沒有肉,只有鈴響的唾液分泌反應。
當兩個刺激緊接著(在空間和時間上相近),反復地出現,就形成條件反射。通常,無條件刺激緊跟著條件刺激出現。條件刺激和無條件刺激相隨出現數次后,條件刺激就逐漸引起唾液分泌。這時,動物就有了條件反應。一度中性的條件刺激(鈴響)現在單獨出現即可引起唾液分泌。
中性刺激與無條件刺激在時間上的結合稱為強化,強化的次數越多,條件反射就越鞏固。條件刺激并不限于聽覺刺激。一切來自體內外的有效刺激(包括復合刺激、刺激物之間的關系及時間因素等)只要跟無條件刺激在時間上結合(即強化),都可以成為條件刺激,形成條件反射。一種條件反射鞏固后,再用另一個新刺激與條件反射相結合,還可以形成第二級條件反射。同樣,還可以形成第三級條件反射。在人身上則可以建立多級的條件反射。
當條件刺激不被無條件刺激所強化時,就會出現條件反射的抑制,主要有消退抑制和分化。條件反射建立以后,如果多次只給條件刺激而不用無條件刺激加以強化,結果是條件反射的反應強度將逐漸減弱,最后將完全不出現。例如,對以鈴聲為條件刺激而形成唾液分泌條件反射的狗,只給鈴聲,不用食物強化,多次以后,則鈴聲引起的唾液分泌量將逐漸減少,甚至完全不能引起分泌,出現條件反射的消退。
巴甫洛夫認為,消退是因為原先在皮質中可以產生興奮過程的條件刺激,現在變成了引起抑制過程的刺激,是興奮向抑制的轉化。這種抑制稱為消退抑制。巴甫洛夫指出,消退抑制是大腦皮質產生主動的抑制過程,而不是條件刺激和相應的反應之間的暫時聯系已經消失或中斷。因為如果將已消退的條件反射放置一個時期不做實驗,它還可以自然恢復;同樣,如果以后重新強化條件刺激,條件反射就會很快恢復。這說明條件反射的消退不是原先已形成的暫時聯系的消失,而是暫時聯系受到抑制。消退發生的速度,一般是,條件反射愈鞏固,消退速度就愈慢;條件反射愈不鞏固,就愈容易消退。
在條件反射開始建立時,除條件刺激本身外,那些與該刺激相似的刺激也或多或少具有條件刺激的效應。 例如,用500赫的音調與進食相結合來建立食物分泌條件反射。在實驗的初期階段,許多其他音調同樣可以引起唾液分泌條件反射,只不過它們跟500赫的音調差別越大,所引起的條件反射效應就越小。這種現象稱為條件反射泛化。以后,只對條件刺激 (500赫的音調)進行強化,而對近似的刺激不給予強化, 這樣泛化反應就逐漸消失。 動物只對經常受到強化的刺激(500赫的音調)產生食物分泌條件反射,而對其他近似刺激則產生抑制效應。這種現象稱為條件反射的分化。
巴甫洛夫所做工作的重要性是不可估量的。他的研究公布以后不久,一些心理學家,如行為主義學派的創始人華生,開始主張一切行為都以經典性條件反射為基礎。雖然在美國這一極端的看法后來并不普遍,但在俄國以經典性條件反射為基礎的理論在心理學界在相當長的時間內曾占統治地位。無論如何,人們一致認為,相當一部分的行為,用經典性條件反射的觀點可以作出很好的解釋。
3.華生的行為主義
華生(John.B.Waston,1878) 于1913年首先打出行為主義心理學的旗幟。是美國第一個將巴氏的研究結果作為學習理論的基礎的人。 他認為學習就是以一種刺激替代另一種刺激建立條件反射的過程。在華生看來,人類出生時只有幾個反射(如打噴嚏、膝跳反射)和情緒反應(如懼、愛、怒等),所有其他行為都是通過條件反射建立新刺激一反應(S—R)聯結而形成的。
華生曾經用條件反射的原理做了一個恐懼形成的實驗。因為一種動物和一種引起恐懼的刺激產生了聯系,嬰兒產生了對那種動物的恐懼。
在形成條件反射以前,小孩接近兔子毫無害怕的表現(圖1)。后來,兔子出現后,緊接著就出現一個使小孩害怕的響聲(圖2)。圖3中,形成條件反應之后,單是兔子也能使小孩害怕。圖4表示最嚴重的程度,這時小孩會對任何有毛的東西感到害怕,如老鼠、制成標本的動物,甚至有胡子的人。原來以兔子為條件的恐懼,現在泛化到相似的刺激。
在實際教育中,許多學生的態度就是通過經典條件反射而學到的。例如,許多學生可能不喜歡外語,因為他們將這些外語與要求在課堂上大聲翻譯句子這樣不愉快的經驗聯系了起來。在課堂上被提問難題(CS)引起了焦慮(UR),學生形成了對外語恐懼的條件反射,可能泛化他們對其他課程或學校機構的恐懼,在其他學校經驗中發生類似的學習過程。
(二)新行為主義的學習觀――斯金納的操作性條件反射學說
20世紀30年代以后,在對華生的行為主義加以修正的基礎上發展起來的行為主義稱為新行為主義。
斯金納作為新行為主義的領袖,是操作性條件作用學習理論的創始人和行為矯正術的開創者,是行為主義后期對學習心理學影響最大的心理學家。
1.兩種行為與兩種反射理論
斯金納認為有機體行為可分為兩種:一種是應答性行為,即某種的刺激引起的行為。另一種是操作性行為,即個體操縱其環境的行為,如書寫、散步等。操作性行為的特征是,構成行為的反應是自發的,無法確定反應的出現是由何種刺激所引起。形成應答性行為的反射叫刺激型條件反射,形成操作性行為的反射叫操作性條件反射。他認為,人的行為主要是由操作性條件反射構成的。
2.強化理論
斯金納認為,塑造行為的過程就是強化過程,行為之所以發生變化就是因為強化作用,因此對強化的控制就是對行為的控制。他把凡能使個體操作該反應的概率增加的一切安排,均稱為強化,反之,在反應之后緊跟一個討厭的刺激,從而導致該反應率下降,則是懲罰。產生強化作用的刺激,稱為強化物。強化物分兩類:一類為正強化物,指個體反應后在情境中出現的任何刺激(如食物),其出現有助于該反應頻率增加者。由正強化物所形成的強化作用稱為正強化。另一類為負強化物,指當個體反應后在情境中已有刺激的消失(如停止電擊
),而其消失有助于該反應頻率增加者。由負強化物所形成的強化作用稱為負強化。斯金納指出,強化程序(schedules of reinforce ment)是按合乎要求的反應次數以及各次強化之間的時距的適當組合而作出的各種強化安排。他認為,強化程序的變化對行為的形成有很大的影響。他先把強化程序分為連續強化和間斷強化兩大類,認為兩者在抵抗不強化條件下反應的消退上有很大的差異。連續強化容易消退,而間斷強化則消退較難。而間斷強化又分為固定的定時或比率強化、變化的定時或比率強化。它們對反應速率也有影響,如在固定比率強化比固定定時強化時反應的速率要高一些。
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