2.2 西方学习理论
从20世纪初至今,西方有关学习理论的研究经历了三个主要范型的转变:行为主义——认知主义——建构主义学习理论。行为主义学习理论继承了英国的联想主义心理学系统的理论,受洛克经验论的影响,强调学习中的各种要素。对学习的解释强调可观察的行为,认为行为的多次的愉快或痛苦的后果改变了个体的行为,或者个体模仿他人的行为。认知主义学习理论则是继承德国唯理论的传统,受先天论的影响,强调整体观。着重探讨个体学习或记忆新信息、新技能时不能观察的心理过程。建构主义学习理论是认知主义的进一步发展。吸收认知心理学发展的研究成果,强调学习是个体原有认知结构与环境交互作用并主动建构信息意义的过程。人本主义取向的学习理论也有较大的影响。在中国社会,人本主义取向的学习理论,更多地作为一种教育态度提倡得比较多。下面选取有代表性的理论加以介绍。
2.2.1 行为主义学习理论
行为主义是20世纪初由美国心理学家华生(J.B.Watson,1878—1958)创立的一个西方心理学流派。在行为主义学习理论学派里有不少代表人物,他们在认为学习是刺激与反应的联结的同时,也都有各自独到的见解。
1.桑代克试误学习理论
爱德华·桑代克(Edward L.Thorndike,1874—1949)是早期的行为主义学家,他的学习理论建立在对动物行为的研究上。在他的著名的迷箱实验里,一只饥饿的猫被放进迷箱,迷箱外放一盘食物。箱内设有一种打开门闩的装置:一圈金属绳、一个把柄或一个旋钮。猫第一次被放入迷箱时,或抓或咬,拼命试图逃出迷箱。终于碰巧抓到这种开门设施,逃了出来并吃到箱外的食物。经过如此多次连续尝试,猫逃出迷箱所需的时间越来越少,以致到了最后,猫一进迷箱,就立即去抓开门设施,跑出迷箱,获得食物。
桑代克根据实验研究的结果认为,所有的学习都不是突然发生的,而是通过一系列细小的步骤按顺序逐渐达到的;学习的实质即形成刺激—反应联结;学习的基本方式是试误,即盲目地尝试与渐进。学习主要遵循三条规律:(1)准备律。桑代克注意到,为了保证学习的发生,猫必须处于饥饿状态。如果猫吃得很饱,把它放进迷箱后,它很可能不会显示出任何逃出迷箱的行为,而是蜷缩在那里睡觉。所以,学习者在学习开始时有一个预备定势。当学习者准备好时,学习就会令他感觉适意;学习者有准备而不给学习时就会引起烦恼;学习者没有准备好而强制以学习也会有烦恼之感。(2)效果律。若一个反应导致了一个满意的结果,那么学习就会发生;若一个反应导致了一个令人烦恼的结果,那么这种行为反应就会削弱。(3)练习律。练习律是由使用律和失用律构成的。桑代克认为,一个已形成的可变联结,若加以应用,这种联结的力量便会增强(即使用律);一个已形成的可变联结,若不予以使用,这种联结的力量便会减弱(即失用律)。换言之,所谓练习律,是指反应重复的次数越多,刺激—反应之间的联结便越牢固。
除了上述三个主要学习律(其中最主要的是效果律)之外,桑代克还提出了一些从属的附律,或称为学习的原则。(1)多重反应律。学习者对同一刺**境可能会作出多种多样的反应,当某一反应不能产生满意的效果时,就会作出其他反应,直到有一种反应最终导致满意的效果为止。学习者的学习之所以成功,原因便在于此。在桑代克看来,多重反应的原则至少遍布动物和人类的90%的学习中。(2)定势律,或称“态度(attitude)”或“顺应(adjustment)”的原则。桑代克在实验中发现,动物可能会以某种特定的态度对待某种外部情境,这取决于它的年龄、饥饿状态、精力状况或瞌睡程度等。例如,一只想打瞌睡的猫是不大在乎被关在迷箱里的,即不会急于逃出迷箱。桑代克认为,事实上,反应是学习者态度的产物。(3)选择性反应律。桑代克发现,有机体在学习时往往会有选择地对刺**境中的某些要素作出反应,而对其他要素不予理会。例如,猫在迷箱里往往一开始便把注意力集中在与门有关的各个部位上,而不关注迷箱的颜色。学习者正是由于能够辨别刺**境中各部分要素的特征,才使学习成为可能。鉴于在学习过程中,刺**境的部分要素便能有效地引起反应,桑代克有时又把这一学习律称为“部分活动”的原则。(4)同化律。或称“类推(analogy)”的原则。当有机体对新的刺**境作出反应时,这种反应往往是与他(它)在以往类似情境中习得的反应相类似的。例如,猫在一只迷箱里习得适当反应后,把它放入另一只有些类似的迷箱,它会利用已习得的适当反应。这实际上是一种学习迁移的原理,后来的一些行为主义者把它称为刺激泛化。桑代克由此提出“共同要素论”:如果两种学习情境基本相同,就会产生类似的反应;迁移是否发生,取决于两种情境之间是否存在共同要素。(5)联想性转换律。桑代克认为,有机体已习得的对一组刺激的反应,可以逐渐转换成对一组新的刺激的反应。
桑代克揭示了动物的试误学习过程,用刺激—反应之间的直接联结,取代了传统联想主义的观念之间的联想,从而奠定了联结主义心理学的基础。他的学习理论指导了大量的教育实践,但是最大的弱点是过于简化了学习过程的性质,实验方法比较粗糙简单,经不起他人的检验。
2.格思里接近学习理论
埃德温·格思里(Edwin R.Guthrie,1886—1959)是美国心理学家,他的理论属极端行为主义的范畴。格思里以接近条件作用解释学习,强调刺激与反应的接近。
在格思里看来,刺激和反应在时空上的接近足以解释联结的形成:“当某一反应发生时,那个正在起作用的刺激模式往往能够在以后再次出现时引起那个反应”。这就是格思里的接近条件作用原理。在这一原理中除了谈到刺激和反应的接近外,没有任何其他多余的概念。根据接近条件作用原理,格思里推导出学习的两条附律:
首先,他不同意传统联想心理学的多次律和桑代克的练习律,认为刺激—反应的联结是一次形成的,“一个刺激模式当它与第一次反应配对时就获得它的完全的联结力量”。
其次,依据接近的原则和联结一次形成的原则必然推导出新近性原则,即对一个特定情境的最后一个反应,当该情境再次出现时,倾向于再次出现。
(1)关于奖赏与惩罚方面。桑代克曾主张,若一个反应导致满意的事态,则倾向于增加那个反应发生的可能性。格思里不同意桑代克的观点,他认为当奖赏发生时除了某种特殊的机械安排外,没有任何新东西加入联结学习中,用接近条件原理完全可以解释,而不必假设什么“烦恼”或“满意”。根据格思里的观点,奖赏通过改变原有的刺激条件防止了学习的解除。在一系列行动之后给予奖赏,使有机体摆脱奖赏之前正在起作用的刺激。由于受到奖赏的反应总是最后出现的,随后便没有对那个器官的刺激产生干扰反应使之代替最后正确反应的机会,因此,受到奖赏的反应易于保留下来。由此看来,奖赏并没有加强行为,它的作用是保护行为,使之免受后继不正确反应的干扰。
格思里对惩罚的解释也是符合他的接近条件作用原理的。根据这一原理,刺激和反应的配对导致了二者之间的联结,除非这一刺激与另一反应配对,否则这种联结就一直存在。惩罚的作用恰恰在于使得以前诱发不正确反应的刺激去诱发一个可接受的反应,换句话,惩罚的效果在于打破原有的联结,使得原先与不正确反应形成联结的刺激同正确反应形成联结。
概括起来,格思里关于惩罚的看法有下面几个要点:
第一,惩罚的目的不是给被惩罚者造成痛苦,而是告诉他应该怎么做;
第二,为使惩罚有效,惩罚必须能导致产生一种与被惩罚的行为不和谐的行为;
第三,为使惩罚有效,惩罚必须同诱发被惩罚行为的刺激配对使用;
第四,如果不能满足以上条件,惩罚不仅可能无效,而且可能加强被惩罚的行为。
(2)关于联结的抑制方面。格思里认为,刺激与反应的接近导致了联结的形成;反过来,如果这一反应与新的刺激形成联结则倾向于抑制原来的联结。他把这种学习过程中的消极效应,即反应和原有的刺激解除联结,称为联结的抑制。他指出,如果一个刺激和一个反应形成联系,而这个反应是可以抑制旧反应的,这一刺激当然不再能唤起那个旧反应,这种现象可称作联结的抑制。遗忘的原理也是如此。遗忘也是由于刺激不能唤起原来的反应,但是人们通常把遗忘归因为时间的流逝,而不认为是在此期间另一种学习的结果。
格思里的理论简明、扼要。他以较少的概念解释了许多与学习有关的问题,他的理论为以数学模型解释人类的学习奠定了基础,他的习惯解除方法也成为现代行为矫正的基本方法。正如美国心理学史专家赫根汗指出的:“格思里的学习理论是现代仍存在的、最有生命力的学习理论。”但是在论述学习本质的问题时,格思里把人降低为动物。他曾明确主张人的学习在本质上同动物的学习没有什么不同。他也同桑代克一样研究迷箱中猫的行为,借以推论人的行为,且在有些问题上,比桑代克更为极端,例如否认任何主观因素的作用,而仅仅以刺激—反应解释人的学习,这种还原论的观点是错误的。
3.斯金纳操作学习理论
B.F.斯金纳(Burrhus Frederic Skinner,1904—1990),新行为主义的代表人物。斯金纳操作条件作用的模式认为,如果一种反应——不管有没有引起这种反应的刺激——之后伴随一种强化物,那么,在类似环境里发生这种反应的概率就增加。而且,强化物与实施强化的环境一起,都是一种刺激,我们可以以此来控制反应。这样,任何作为强化的结果而习得的行为,都可以被看作是操作条件作用的例子。人们由此把斯金纳的理论称为强化理论。斯金纳体系试图回答的中心问题是:强化的类型和强化的安排是如何影响学习的。
(1)强化的类型。斯金纳区别了两种强化类型:正强化(positive reinforcement,又译积极强化)和负强化(negative reinforcement,又译消极强化)。当在环境中增加某种刺激,有机体反应概率增加时,这种刺激就是正强化物。例如,当饥饿的白鼠按开关时给予其食物,食物便是正强化物。当某种刺激在有机体环境中消失时,反应概率增加,这种刺激便是负强化物。
除了对正强化与负强化作出区分外,斯金纳还区分了强化的两个来源:一级强化物和二级强化物。一级强化物包括所有在没有任何学习发生的情况下也起强化作用的刺激,如食物和水等满足生理基本需要的东西。二级强化物包括那些在开始时不起强化作用,但后来作为与一级强化物或其他强化物配对的结果而起强化作用的刺激。斯金纳认为,对于人类来说,二级强化物包括对大量行为起强化作用的许多刺激,诸如特权、社会地位、权力、财富、名声等,这些大多是由社会文化所决定的,它们构成了决定人类行为的极有力的二级强化物。
(2)强化的安排对学习的影响。强化分连续强化和间歇强化,连续强化即每一次正确反应之后都给予强化;间歇强化,即并不是每一次正确反应之后都给予强化。强化的安排可以有种种不同的结合和顺序。不同的安排能够对学习产生不同的影响:
①对习得速度的影响。一般来说,如果最初学习时给予连续强化,即每一次正确反应都给予强化的话,学习的速度就会比较快些;如果最初学习时使用间歇强化,学习就会困难些,速度也就慢一些。
②对反应速度的影响。第一,比例强化(不论是变化比例还是固定比例)安排比间隔强化安排的反应速度要快些。第二,在两种固定强化安排中,在每次强化后,反应速度立即变慢。原因是由于强化之后即便立刻作出反应,也不可能得到强化。
③对消退速度的影响。首先,连续强化安排比间歇强化安排习得的速度要快些,但在不给强化后,导致消退的速度也会更快些。其次,固定强化安排比变化强化安排引起的习得速度要快些,但在没有强化时,它引起的消退速度也会更快些。最后,在比例强化安排中,强化次数与反应次数的比例高,但在不给强化后,消退速度相应的也要快一些。
所以,最佳的训练组合也许是,最初使用连续强化安排,然后是固定间隔强化安排,最后是变化比例强化安排。此外,随着训练期的推移,比例也可以改变。总体说来,减少强化对不强化的比例,会导致消退速度放慢。
斯金纳一生坚持严格的行为主义立场。他关注对行为的描述而不是解释。他的操作学习原理弥补了传统学习理论的不足。然而,像其他新行为主义者一样,他是依靠动物行为的研究去建筑操作学习理论的。
4.班杜拉观察学习理论
艾伯特·班杜拉(Albert Bandura)是当代美国著名心理学家,他所提出的观察学习理论无论在行为主义学习论领域,还是在学习心理学的范畴内都享有盛誉。在行为主义内部,他的观察学习模式同经典条件反射和操作条件反射一道被称为解释学习的三大工具。而在学习心理学内部,他的观察学习模式又同条件反射学习、认知学习一道被称为三大学习类型,可见这一理论的影响。
(1)观察学习的概念。观察学习亦称替代学习,用班杜拉的话来说:“一个替代学习事件可这样来定义,即经由对他人的行为及其强化性结果的观察,一个人获得某些新的反应,或现存的行为反应特点得到矫正。同时在这一过程中,观察者并没有外显性的操作示范反应。”
在观察学习的过程中,观察学习的对象称为榜样或示范者,观察学习的主体称为观察者。
(2)观察学习的类型。①直接的观察学习,亦称行为的观察学习。指的是对示范行为的简单模仿。
②抽象性观察学习。指观察者从他人的行为中获得一定的行为规则或原理。以后在一定条件下观察者表现出能体现这些规则或原理的行为,却不需要模仿所观察到的那些特殊的反应方式。例如在攻击行为的传播中,观察者并不需要模仿攻击者的具体攻击反应,而是掌握了以攻击处理问题的原则,以后在面临冲突情境时,就会表现出攻击的反应。
③创造性观察学习。班杜拉认为观察者通过观察可将各个不同榜样的行为特点组合成不同于个别榜样特点的新的混合体,即从不同的示范行为中抽取不同的行为特点,从而形成一种新的行为方式。例如,儿童在其发展的过程中,从父母、兄弟姐妹、同学和朋友的交往中获得了不同的行为特点,因而形成了自己独特的行为风格。
(3)观察学习的心理过程。①注意过程:调节观察者对示范活动的探索和知觉。在班杜拉看来,观察的习惯和知觉的选择性在一定程度上反映了观察者的心理发展水平。观察者加工示范信息的能力限定了他能从短暂的观察中获得多大的信息量。假如示范事件的速度或复杂性的水平超过了观察者的认知能力,那么只能产生不完整的观察学习。
②保持过程:使得学习者把瞬间的经验转换成符号概念,形成示范活动的内部形象。个体使用两种表征系统。班杜拉把示范行为的认知表征分为两种,即表象的表征和语言——概念的表征。这两个系统的作用是密不可分的,语词倾向于唤起相应的表象,事件的表象也从语言上得以认知。当视觉刺激和语词刺激负载类似的意义时,人们把由不同的感觉通道所提供的信息综合成一个共同的概念表征。
③再造过程是以内部形象为指导,把原有的行为成分组合成新的反应模式的过程。这是一个由记忆向行为的转化过程,即把以符号形式编码的示范信息转化为适当行动的过程,是一种由内到外、从概念到行为的过程。
图2-1 观察学习的心理过程
④动机过程:从观察到行动,决定将哪一种经由观察学得的行为表现出来。
班杜拉的观察学习理论从总体上讲应属于行为主义学习理论的范畴。但是,由于班杜拉的观察学习理论吸收了认知心理学的研究成果,就使得他的理论明显不同于传统的行为主义。
2.2.2 认知主义学习理论
认知主义学习理论反对行为主义心理学放弃研究个体内部心理活动的观点和做法,它吸收信息论,结合计算机科学的发展,提出了对学习的认知观点,使得人们对学习的心理机制有了更深入的认识。
1.格式塔学习理论
格式塔学习理论是早期的认知学习理论。格式塔,从德语Gestalt音译而来,意即“完形”。顿悟学习代表了格式塔学派的基本学习观点,即学习过程是由于人对环境中的事物关系的理解而构成一种完形实现的。这个观点同桑代克所主张的联结说是直接对立的。同时,在理解创造性思维时,格式塔学派也认为其中每一步都是思维的结果,没有任意采取的步骤,没有盲目的尝试与错误,也就是把人的创造性活动看作积极主动的活动结果。
(1)顿悟的含义。从格式塔心理学的观点来看,顿悟是对事物之间关系的基本认识和感受,它是一种良好的观察。所以,顿悟的本质被理解为情境全局的知觉,或者说是对揭示达到目标和路径的那些情境的知觉。考夫卡曾把顿悟分解为三个要素:综合、分析和联属。综合是把情境中的各个部分合而为一,成为完形的部分;分析就是把“本为一体的东西分而为二”;联属则是确定事物的相属关系。顿悟本身又被看作是发展的。这种发展表现在对情境的感知、领会、理解、洞察等认识活动中。比如经过检验而概括化的顿悟就是理解。顿悟的形成又是通过在认识活动中真实的参与某种活动并观察其变化而得到的。但根本上还是在于知觉。这一点同行为主义所倡导的强化理论,把学习集中在个体行为上的观点是迥然相异的。在格式塔心理学家看来,顿悟过程就是学习过程,顿悟的结果使个体形成新的认识结构。
总之,格式塔关于顿悟的理解具有广泛而深刻的意义。这种理论赖以存在的基础是现象学实验和动物实验。其中以苛勒的黑猩猩实验最具有代表性。
(2)苛勒的顿悟实验。苛勒(Wolfgang Kohler,1887—1967)在加那列群岛的特纳利夫岛上对猩猩解决问题的情境作了深入的研究。他设计了这样一种实验:布置一种情境,猩猩能够看到香蕉,但够不着。观察猩猩能否以间接的方法解决其问题。
苛勒主要设计了17个实验,这些实验都有不同的难度水平,让猩猩由易到难进行实验,以便从猩猩的行为中看出问题解决的过程。结果发现,猩猩并不是通过试误方式逐渐学会如何拿到香蕉的,它在实验中的行为呈现出一个完整的过程,先是按原有习惯试图获得目的物,未成,就出现长长的停顿,表现出迟疑不决并环顾四周,最后一个无意的发现使其找到解决问题的关键。
苛勒认为,猩猩在遭遇挫折时的停顿实际上是前后行为的一个转折点,停顿前的行为是盲目的,停顿后目的明确;一个完整的动作序列最后正确地解决了问题,这就表明猩猩已领会到自己动作的目的与达到目的的手段之间的联系。苛勒称此过程为顿悟。顿悟过程之所以能解决问题,在于个体能在新情境中发现新的格式塔。
格式塔心理学家把现象学作为其理论基础,对知觉和学习等方面问题作了许多有独到见解的研究。当然,也有人批评格式塔心理学实验缺乏对变量的适当控制,而且所持的非数量化的资料不适合于作统计分析。
2.布鲁纳的认知结构学习理论
杰罗姆·S·布鲁纳(Jeroms Seymour Bruner,1915— )反对行为主义学习观,主张认知学习观。他认为学习的本质不是被动地形成刺激—反应的联结,而是主动地形成认知结构。学习者不是被动地接受知识,而是主动地获取知识。提倡发现学习。
(1)类目及其编码系统。布鲁纳对类目有两种理解,一是指有相似属性的对象或事物,例如鸟是一个类目,它是指有羽毛、双翅、双腿和喙的动物;二是指一种规则。类目作为规则,包括:①对象或事物必须具有的属性;②属性联合的方式;③不同属性的单独或联合的重要性;④对不同属性变化的限定。根据规则,我们可以将对象或事物置于相同的类目中。例如,我们可以把苹果、梨子、香蕉置于水果类目中。将事物置于类目中的活动,布鲁纳称为类目化,它与概念化同义。
学习过程实际上就是类目化过程。类目化有五种认知功能:①对表面不同的事物作出相同的反应,使复杂环境简化。②使人认识事物。不能分类,则不能认识事物,也不能交流知觉经验。③减少必要的经常性学习。其方式有二:其一不必有实际的新学习便能认识对象,其二个人可以超越给定的信息。④为工具性活动提供方向。例如,能将猎物归类,就认识了猎物,从而进行适当的狩猎活动。⑤有助于将事物相互关联,进行分类。这也就是布鲁纳所提出的类目编码系统。
布鲁纳认为,人要记住一些具体类目,通常有必要回忆其所属的编码系统。在布鲁纳看来,一切知识都是按编码系统排列和组织的,这种各部分存在联系的知识,使人能够超越给定的信息,举一反三,触类旁通。他主张,应当向学生提供具体的东西,以便他们“发现”自己的编码系统。
(2)学习的过程。布鲁纳认为:“学习一门学科看来包含着三个几乎同时发生的过程。”这就是:新知识的习得、知识的转化和评价。
学习活动首先是新知识的习得。布鲁纳认为,新知识可能是学生以前知识的精炼,也可能与原有知识相违背,获得了新知识以后,还要对它进行转化。我们可以超越给定的信息,运用外推法(extrapolation)、内推法(interpolation)或变换法(conversion)将它们变成另外的形式,以适合新任务。转化的作用在于获得更多的知识。评价是对知识转化的一种检查,通过评价,可以核对我们处理知识的方法是否适合新的任务,或者运用得是否正确。因此,评价通常包含对知识的合理性进行判断。
布鲁纳在推动美国以认知学习理论为指导改革教学的运动中产生过重要作用,他推动了学习心理从实验室研究向课堂研究的转变。不过,他的学习理论较为松散,概念使用也不是很统一,给人们理解他的理论带来了一定的困难。
3.奥苏贝尔认知同化学习理论
戴维·奥苏贝尔(David P.Ausubel,1918— )对教育心理学的最主要贡献是他提出了有意义学习理论。奥苏贝尔指出,有意义学习过程的实质是指符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立实质性和非人为性联系的过程。所谓实质性联系,亦即非字面性联系,指新符号或符号代表的新知识与学习者认知结构中已有的表象,已有意义的符号、概念或命题的联系。所谓非人为性联系,亦即非任意性联系,是指符号所代表的新知识与认知结构中的有关观念在合乎人们能理解的逻辑关系上的联系。
(1)有意义学习的条件和种类。
①奥苏贝尔认为,有意义学习必须具备三个前提条件:学习材料必须具有逻辑意义,学习者必须具有有意义学习的心向,学习者的认知结构中必须具有同化新知识的原有适当观念。
②奥苏贝尔根据有意义学习任务的复杂程度,把有意义学习分成三种基本类型,即代表性学习、概念学习和命题学习。此外,还有两种较高级的发现学习,即问题解决和创造。
(2)同化论。
①意义获得的同化模式,奥苏贝尔根据新旧知识发生联系的方式,提出了有意义学习的三种不同的同化模式。如图2-2所示:
图2-2 新知识意义获得的三种同化模式
a.类属学习的同化模式。这一同化模式是指将概括程度或包容范围较低的新概念或命题,归属于认知结构中原有概括程度或包容范围较高的适当概念或命题中,从而获得新概念或新命题的意义。
b.总括学习的同化模式。这一同化模式是指概括程度较高的新概念或新命题总括了认知结构中原有概括程度较低的概念或命题而获得意义的学习。
c.联合学习的同化模式。当新的概念或命题与认知结构中原有的概念或命题既不能产生从属关系,又不能产生总括关系时,它们在有意义学习中可能产生并列关系。由并列关系形成的同化模式称为联合学习的同化模式。
②意义保持和遗忘的同化机制,奥苏贝尔认为,一个完整的有意义学习过程包括三个阶段:习得阶段——新知识的意义的获得;保持阶段——新的意义的保持和遗忘性同化的出现;再现阶段——新的意义从同化它的原有观念中分离。同化论不仅能解释意义获得的心理机制,还能解释意义保持和遗忘的心理机制。
奥苏贝尔的认知同化学习理论对心理学的学习理论与教学理论有机结合进行了创造性的尝试和探索,理论论述有着缜密的逻辑性和一定的说服力。但是,论述仅限于学生的认知学习或知识学习,没有包括动作技能、行为习惯等方面的学习。
4.加涅累积学习理论
罗伯特·M·加涅(Robert M.Gagne,1916— )博采各家理论之长,提出了自己对学习问题的论述。
(1)学习的分类,早期加涅根据学习的情境、学习的水平,由简单到复杂把学习分成八类。这八类学习分别是:
①信号学习。主要是指学习对某种信号作出一般性和弥散性的反应。
②刺激—反应学习。指学习使一定的情境或刺激与一定的反应相结合,并得到加强,学会以某种反应获得某种结果。
③连锁学习。指学习联合两个或两个以上的刺激—反应动作,以形成一系列刺激—反应联结。
④言语学习。这类学习与第三类学习一样,只不过它是语言单位的联结。
⑤辨别学习。指学习一系列类似的刺激,并对每种刺激作出适当的反应。
⑥概念学习。指学会认识一类事物的共同性质,并对同类事物的抽象特征作出反应。
⑦规则学习。指学习概念的联合,也就是形成两个以上的概念连锁。
⑧问题解决。指学会在不同条件下运用原理或规则解决问题,以达到最终目的。
加涅把这八类学习按照从简到繁、从低级到高级的顺序排列。每一后继学习类型都是前一学习类型更加复杂的表现。低级的学习是简单的和基本的,高级的学习是复杂的和抽象的。前者向后者发展,后者是前者的继续和提高。高、低级学习彼此之间互相联系,构成了一个越来越复杂、抽象的累积学习模式。
(2)学习的信息加工模式,加涅运用信息加工的观点对学习过程进行分析,提出了一个被广为引用的学习的信息加工模式,如图2-3所示:
图2-3 学习的信息加工模式图
这一模式指出了信息的流程,即信息从一个结构流到另一结构的过程。来自环境的刺激或信息,从感受器输入到感觉记录器,在经过几百毫秒的瞬时登记之后,又进入短时记忆,短时记忆的信息可以保持25~60秒。如果学习者进行复述,信息能在这里保持稍长的时间。随后将信息进行语义编码,进入长时记忆。长时记忆是假设的永久性信息存贮库。短时记忆与长时记忆的功能不同,在长时记忆中存贮的信息经过检索和提取而回到短时记忆中。存贮在短时记忆或长时记忆中的信息恢复后,就达到反应发生器。反应发生器把信息转换成行动,也就激起效应器的活动,作用于环境。在这个模式中,执行控制和预期是两个重要的结构,它们可以激活或改变信息流的加工。控制过程决定着学习者如何进行注意、存贮、编码和检索信息,因此,它起着调节作用。期望代表着学习者所要求达到学习目标的特别动机,它是一种连续的定向,指向完成的目标,这种定向能使学习者选择每一加工阶段的信息输出。这里需要指出的是,执行控制和预期究竟如何与信息流相连接,迄今还没有研究清楚,而它们却又是学习模式中不可缺少的结构。
(3)学习的阶段,加涅认为,一个学习行动的阶段就是构成单个学习的内部和外部事件的系列或链索。而且,每一阶段都有它各自的内部过程和影响它的外部事件。他将学习的阶段及其对应的教学事件概括如图2-4所示:
图2-4 学习阶段和教学事件的关系
①动机阶段。动机反映了学习者要控制、支配和掌握他的环境来达到既定目标的自然倾向。在学习的动机阶段,教学设计的任务就是识别学习者的各种动机,并将它们引到学习的目的活动中去。当动机不存在时,可以通过引起学习者内部的期望来建立。
②领会阶段。学习的领会阶段包括学习者对刺激的注意和知觉。在这一阶段要引导注意和指导知觉选择,要将提供给学习者的刺激加以安排,以便强调刺激呈现的区别性特征。如在课文中的一些字和词语下面画线,或者将它们用不同的字体来印刷。
③获得阶段。指学习者把他的知识编码并存贮在大脑中。编码是为了在短时记忆或长时记忆中存贮。在此阶段的教学要提供编码的学习指导,如运用表象编码、语词和命题编码,或者双重编码。
④保持阶段。这一阶段强调对经过编码存贮的知识加以巩固,增强保持。例如,练习是巩固知识的一种方法,在教学中就要设计让一个学会的能力在多种多样的情境中加以练习。
⑤回忆阶段。这一阶段要求对存贮的信息加以恢复和提取,这一过程依赖提示线索,在教学中就要设计可供学习者用来提取的线索。
⑥概括阶段。这一阶段是将所学会的能力迁移到新任务和新情境中去,迁移可以采取横向迁移和纵向迁移两种形式。在教学中应设计出尽可能多样的新情境以运用所学的东西。
⑦操作阶段。操作是可以观察到的行为,从操作的变化可以得出学习已经发生的结论。在学习过程圆满地完成时,教师要指导学习者很好地观察其即时的操作。不过,测验不是操作表现的唯一手段。
⑧反馈阶段。反馈是学习的最后阶段,它是通过强化过程发生的。为了完成一个学习活动,需要一种自动的或设计的反馈。教师的作用是以信息反馈的形式向学习者提供人为的强化物。
加涅早期接受行为主义的学习观,后期转向现代认知心理学的学习观。他不拘泥于学习的一种类型、一种观点或一种理论,而是不断吸收新理论和新观点,因此他的学习理论是一个不断发展的开放性体系,具有广泛的影响。可同时,由于其理论的综合性,往往缺乏独创和逻辑性。
2.2.3 建构主义学习理论
建构主义是学习理论从行为主义发展到认知主义以后的又一新的发展。行为主义倾向于从技能的获得来看学习,认知理论倾向于从概念的理解和一般策略的增长来看学习,而建构主义学习理论则倾向于从概念意义的建构和技能的使用来看学习。
1.皮亚杰建构主义学习理论
让·皮亚杰(Jean Piaget,1896—1980)的发生认识论可以被称为是建构主义的。在他看来,知识既不是客观的东西,也不是主观的东西,而是个体在与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果。皮亚杰理论体系中的一个核心概念是图式。图式是指个体对世界的知觉、理解和思考的方式。图式的形成和变化是认知发展的实质。认知发展是受三个基本过程影响的:同化、顺化和平衡。对于学习,可以从以下几个方面说明。
(2)知觉受制于心理运演。知觉是一种主动的、有目的的搜索活动,而不是毫无目的的扫视。知觉者常常凭借进行推理的心理活动感知自己要看的东西。
(3)学习是一种能动建构的过程。学习并不是个体获得越来越多外部信息的过程,而是学到越来越多有关他们认识事物的程序,即建构了新的认知图式。所以,当皮亚杰派学者在研究学习时,他们常常问:“你是怎么知道的?”而不是:“你知道吗?”在他们看来,如果儿童不能解释他是怎么知道的,就说明他实际上还没有学会。
(4)错误是有意义的学习所必需的。这一命题与新行为主义的观点是相悖的。在斯金纳看来,通过强化相倚安排,可以使学生在没有任何错误的情况下学习。程序教学就是建立在这一原理基础上的。但是,皮亚杰认为,让学生犯些错误是应该的。为了使学生进行自我调节——这是平衡过程的实质性部分,学生需要经历某些冲突或不平衡。错误会引起学生顺化自己的知识结构,并把所观察到的结果同化到修正过了的知识结构中去。例如,学生由于经历了错误,就可能顺化他已有的关于自由落体的知识,然后把有关钟摆的新经验同化到认知结构中去。
(5)否定是一种有意义的学习。皮亚杰认为,通过否定的行动解决矛盾、消除差异、排除障碍或填补间隙,这些都是否定的形式。随着儿童的发展,他们使用不同的否定类型;当儿童学习一个具体的概念时,会表现出不同的否定水平。
在认知发展的不同阶段,儿童会有不同的否定类型。在感觉运动期,儿童可能是通过踢翻障碍物来否定它。例如,一岁小孩想要得到一个玩具,中间有张小椅子挡道,他把椅子推开直接地否定障碍。皮亚杰称这种否定形式为逆向否定(inverse negation)。儿童也可能用间接的方式(如绕过椅子)走过去拿到玩具,皮亚杰称之为互反否定(reciprocal negation),因为移动自己身体与移动挡道的椅子是互反的。这两种否定形式都是感觉运动期的否定。
2.威特罗克生成学习理论
M.C.威特罗克(M.C.Wittrock,1931— )在总结认知科学发展成果的基础上,提出了学习的生成模式,认为学习过程是学习者原有认知结构与从环境中接受的感觉信息相互作用、主动建构信息意义的生成过程。他认为,无论是学生还是专家,在对学习的事物产生意义时,都有一种与其以前的经验相结合的倾向。
威特罗克吸取并借鉴了信息加工理论的研究成果,结合自己对学习过程的研究,提出生成学习模式的信息加工流程图(见图2-5):
图2-5 生成学习模式的信息加工流程图
由图可知,其一,这一模式的中心因素是长时记忆贮存系统。威氏吸收了加涅和怀特(1978年)的思想,认为长时记忆包含着四种结构:命题、表象、情节和技能。
其二,动机这种促进建构意义,并使之与感觉经验和长时记忆的结构作对照的动力,在发展学习者的生成意义方面很重要。比之与短暂的环境刺激,动机和目标、计划、以前的经验及反射的联系更为密切。
其三,意义的建构线路即学习的过程不是从感觉经验本身开始的,确切地说是始于对该感觉经验的选择性注意,而选择性注意受到长时记忆和认知过程的许多方面的影响。
根据威特罗克信息加工流程图,他的关于学习的生成过程主要包含以下几个主要步骤:
(1)长时记忆中存在着的影响学习者知觉和注意的各方面内容,以及以特殊方式加工信息的倾向进入短时记忆。
(2)这些内容实际上构成了学习者的动机,使学习者不仅能注意外来的、意想不到的信息,而且也能注意到以往经验过的且保持着持续兴趣的信息。在这种注意过程中,要求学习者作出随意控制的努力。
(3)选择性注意的结果就是选择性知觉。经过选择性知觉得到感觉信息,这一过程受到有关记忆贮存和认知过程的实质性影响。
(4)要从感觉信息中建构意义,必须与长时记忆中有关信息生成联系,这种生成联系是意义建构的关键。也就是说,在最后建构意义之前,要先作出试验性联系和试验性的意义建构。
(5)在与长时记忆进行试验性联系并且主动建构意义时,可以通过与感觉经验的对照、与长时记忆中已有经验的对照这两个方面进行检验。
(6)如果经检验,建构不成功,表明感觉信息与长时记忆的初次试验性联系失败,学习者应该回到感觉信息,考虑有效或有用的建构,审视联系的策略。包括:①重新考虑试验性联系,并且试图把记忆贮存中的其他方面与感觉信息联系;②审视构成选择性注意和选择性知觉的基础是否可靠,即是否采用了没有事实根据的假设;③尝试着把感觉信息的不同方面与记忆贮存联系;④有必要在试图建构意义时,系统地考虑联系长时记忆中各种不同方面的所有可能性。
(8)在新的信息实现意义的理解后,可以从多方面对建构意义作出评估。
威特罗克的信息加工流程图与一般的信息加工模式相比更加注重理解在学习中的作用。他认为,生成学习的最终目的就是达到意义的理解。此外,威特罗克在流程图中还加强了对生成学习过程的意识和监控,也就是强调反复认知的作用,第5、第6和第8个步骤明显地反映了这一思想。
通过威特罗克的信息加工流程图,我们不难发现,其“生成学习”是一个动态的、发展的过程。自始至终,这一模式反映了学习过程中学习者与环境的多向**互作用。在这种交互作用中,学习者与情景是相互依存并且非单方面决定的。在这一交互作用过程中,学习者是有意识的、主动的,其认知和动机因素是学习的基本决定因素,情景对于学习者所包含的心理学意义是重要的决定因素。因此,学习不仅要考虑到学习者本身的因素,也不能忽视情境的作用。
行为主义、认知理论和建构主义学习理论已经在中国的教育、培训实践中发挥着不同程度的影响。此外,人本主义学习理论也受到较多的关注。人本主义学习理论强调学生自主学习,自主建构知识意义,强调协作学习。与建构主义不同,它更强调以“人的发展为本”,即强调“以学生为中心”,提倡“学生的自我发展”,强调“发掘人的创造潜能”,强调“情感教育”。人本主义理论认为,在学习与工作上人人都有潜在能力,可惜的是这种潜能没有充分释放出来。教育本身就要努力去发掘学生的潜在能力。由此,我们在进行教学设计时,应充分信任学生的潜在能力,以他们为中心,激发他们高层次的学习动机,从而使他们能够对自己进行教育,最终把他们培养成“完整的人”。从这个观点出发,人本主义一方面强调学习要以“学生为主体”,但也重视教师在这个过程中发挥“主导作用”,而这个“主导作用”在于怎样去发掘学生的潜能,帮助学生成长。与建构主义学习理论一样,创设真实的问题情境是基于人本主义学习理论的教学设计的首要任务。它是一种支持学生进行意义学习的各种真实问题的组合。罗杰斯认为,如果要使学生全身心地投入学习活动,那么就必须让学生面临对他们个人有意义的或有关的问题。但在当今我们的教学活动中,学生与生活中所有的真实问题还存在很大的隔阂,学习内容与工作需要的知识距离很大。这对学生的意义学习造成了很大的损失。为此,如果我们希望学生成为真正自由的和负责的个体的话,就应该为他们创设各种真实的问题情境。人本主义理论高度重视学生的个性差异和个人价值观;强调学生自我实现(发展),把学生的自我实现作为教学的目标。由于人的知识水平、接受能力、兴趣爱好,学习方法和学习习惯的不同,所以存在个性差异,教师在教学中,应该根据每个学生的个性差异,因材施教,为不同学生创设不同的学习条件,使得不同的学生都能得到自由发挥,满足不同的个性需求,让学生认识自身价值,促进他们自身的发展。人本主义学习理论的理念和方法在中国学术界提倡的多,真正实践得还不够。