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第18章 学习(1)

本章概要

本章将介绍学习的概念和学习的理论,其中将详细介绍经典条件作用、操作条件作用以及观察学习的基本理论和应用。

引子:1920年,心理学家华生和雷纳训练一个11个月大的婴儿——阿尔波特害怕一只他曾喜欢的小白鼠。他们将小白鼠的出现与一个令人恐惧的刺激(用锤子在小阿尔波特身后敲击一根大钢条所发出的巨大噪音)相匹配在一起。每次敲击所发出的巨大声响都能把小阿尔波特吓哭。对噪音刺激的惊吓反应和由此产生的恐惧情绪,是小阿尔波特学会对小白鼠的出现产生恐惧反应的基础。仅仅经过7次实验,当小白鼠单独出现时,小阿尔波特就会吓得哭起来,即他已经形成对小白鼠的恐惧。之后,小阿尔波特的恐惧扩展到其他有毛的东西,如小兔子、小狗,甚至皮大衣和圣诞老人面具。

小阿尔波特的这种恐惧习得的过程是建立在经典条件作用基础上的,这是我们本章将要介绍的学习理论之一。

第一节学习概述

学习(learning)是我们适应环境所必需的,小时候我们学会吃饭、穿衣服、画画、说话,养成好的习惯,长大了学习文化知识、技能,学会关心别人,学会对别人负责任等,这些都是学习。学习的内容大致可分为四种类型:一是生活习惯方面,如说话表情、走路姿态、饮食爱好、卫生习惯等;二是动作技能方面,如舞蹈、游泳、打球、驾驶等;三是文化知识方面,如学校开设数、理、化、政、史、地等学科;四是观念方面,如态度、信念、兴趣、价值观等。这里所指的学习是广义的,既包括动物的学习,也包括人类的学习。

一、学习的定义

学习是个体由于经验而产生的行为或行为潜能的比较持久的变化。

这个定义中包括三个要素:

首先,学习会引起行为或行为潜能的变化。由学习发生的变化既可能是外显的,也可能是内隐的。例如,一个不会打字的人,进了电脑学习班后就能熟练地打字了,这是学习。一个幼儿被火烫伤后,再也不敢轻易接触火了,这也是学习。两种学习都可以通过外显行为观察到。我们总共学了20个单词,但课堂测验只答对了16个,并不意味着其他4个单词就没有学习,下次再学这4个单词时,会发现比以前更容易了。再比如,我们通过学习获得一种对生活的态度或价值观,这种态度或价值观决定了个体将会选择什么样的方式度过自己的业余时间。这两个例子说明,通过学习可以产生行为潜能的变化。

其次,学习由经验引起。这里的经验有两种含义:一是指经历,指生活经历的活动本身,即个体在活动过程中产生了学习;二是指经历的结果,指通过生活经验的累积的结果,如习惯和态度的获得。学习所获得的行为或行为潜能的改变,既不包括因身体自然成熟及脑发育所带来的变化,也不包括因疲劳、疾病、药物、受伤及本能反应等引起的变化。只有那些由经验引起的行为变化,才能称为学习。

最后,学习引起行为变化的时间比较持久。也就是说,一旦学会某种行为,就会在不同场合、不同时间表现出相对一致的变化。比如今天会游泳,明天也会,在不同的游泳池都会游。学会游泳后,即使很长时间不游,通过短时间的练习,就能迅速恢复到原先的水平。

二、学习的理论

对于学习的实质,在心理学中,主要有两种不同的观点:联结论和认知论。

联结论认为学习的实质是联结(association)的形成,该理论强调可观察的行为的获得,个体学到什么、怎么学习都是由环境刺激决定的。当环境刺激与个体反应的联系巩固下来,相应的行为习惯就形成了,这便是学习。在本章我们将通过介绍经典条件作用和操作条件作用的原理来说明联结学习。

认知论认为学习的实质是学习者头脑中的认知结构(cognitive structure)的变化,即学习者心理过程的变化。认知学习指理解、认识、预测或利用丰富信息等高级心理过程,是一种包括记忆、思维、问题解决和语言等因素的学习过程。在认知学习中,我们将主要讲述苛勒的顿悟学习、托尔曼的潜在学习及班图拉的观察学习等理论。

第二节经典条件作用

经典条件作用(classical conditioning)的第一个研究者是俄国生理学家巴甫洛夫(Ivan Pavlov,1849-1936)。他以狗为实验对象所做的条件反射研究及对研究结果的解释,可谓心理学史上研究的典范。

一、经典条件作用原理

(一)经典条件作用的实验设计

20世纪初,巴甫洛夫为了研究狗的消化腺生理功能,为狗施行了外科手术,将狗的唾液腺分泌物引流至体外,从而可以收集、测量和分析。在实验中,他观察到一个意外现象,狗不只是在看到食物和进食时才分泌唾液,有时狗看到喂食者,甚至是仅听到喂食者的脚步声时便开始分泌唾液了。为什么狗不吃东西就分泌唾图。

后来他又进行进一步研究,将狗放在实验架上,在给狗食物前呈现灯光刺激或铃声刺激。刚开始,狗并无唾液分泌,只是出现一个朝向反应——狗竖起耳朵,转动头部,对声音或光进行定位。此后,通过将声或光刺激多次与喂食相匹配,狗在没有喂食时,看到灯光或听到铃音也会分泌唾液。动物没得到食物,只是看到灯光或听到铃声就分泌唾液,这说明已经产生学习。

经典条件作用是指机体对新的刺激引发已存在的反射反应的过程。经典条件作用的实质就是形成刺激和刺激之间的联结,又称S-S学习,即不能产生某个反应的刺激和能产生该反应的刺激之间建立了联系。例如,上述实验中的铃声或灯光和食物建立了联系。经典条件作用的核心是反射性反应。巴甫洛夫提出,唾液分泌是一种反射行为,反射是一种无须学习的、天生的、自动化的反应。在巴甫洛夫的经典条件作用实验研究中,食物是一个无条件刺激(unconditioned stimulus,US),即能引起反射行为的刺激。灯光或铃声起初是一个中性刺激(neutral stimulus,NS),即不能引起某种反射行为的刺激。后来灯光或铃声成了条件刺激(conditioned stimulus,CS),即由于学习引起条件反射的刺激。由无条件刺激引起的反应叫做无条件反应(unconditioned response,UR)。由条件刺激引起的反应叫做条件反应(conditioned response,CR)。

(二)经典条件作用中的一般现象

1.习得、消退和自发恢复

(1)习得(acquisition)

我们现在回到本章开头引子中所讲述的例子。在这个例子中,钢条所发出的巨大声响是无条件刺激,单独出现会引起小阿尔波特的恐惧反应,属于无条件反应。小白鼠原来是中性刺激,经过与钢条所发出的巨大声响刺激的多次结合,小白鼠成了条件刺激;小阿尔波特原来喜欢的小白鼠的出现引起他的恐惧反应,即出现了条件反应,此时的恐惧是一种习得性的,即通过学习而获得的。在经典条件作用中,我们把有机体对条件刺激和无条件刺激之间的联系的获得阶段称为习得。日常生活中,我们也经常碰到经典条件作用的例子。比如,一个孩子起初并不害怕为他打针的护士,只是怕打针,但后来一看到经常为他打针的护士就开始大哭。

在习得阶段,起关键作用的是条件刺激和无条件刺激之间的时间关系。当无条件刺激紧接着条件刺激之后出现,学习的效果最好;其次就是同时出现;当无条件刺激呈现在条件刺激之前,学习效果最差。

(2)消退(extinction)和自发恢复(spontaneous recovery)

在经典条件作用形成后,如果得不到强化,那么条件反应就会逐渐削弱,最后消失。这种现象称为消退。如在巴甫洛夫的经典条件作用的实验研究中,若多次只出现铃声或灯光而不给狗食物,那么,狗最终就会不分泌唾液,也就是出现了消退现象。再如上例中,如果那个孩子很长一段时间不再去医院打针,渐渐地,他看到经常为他打针的护士就不哭了。也就是说,对这个孩子来说,其原先建立的经典条件作用消退了。

在经典条件作用中,消退了的条件反应,即使不再给予强化训练,也可能重新被激发,再次出现条件反应,这种现象称为自发恢复。

2.刺激泛化和刺激分化

(1)刺激泛化(stimulus generalization)

在经典条件作用中,不仅条件刺激能引发条件反应,与条件刺激相类似的刺激也会引发条件反应,这种现象称为刺激泛化。如小阿尔波特习得性恐惧的例子中,在其形成条件反应后,小阿尔波特除了对小白鼠表现出恐惧,还害怕小白兔、小狗或圣诞老人面具。“一朝被蛇咬,十年怕井绳”讲的也是刺激泛化现象。

刺激泛化对有机体的生存有一定的适应价值。比如在动物世界里,虽然被捕食对象每次出现的情形会有所不同,但捕食者仍能迅速做出反应。如果有机体无法将一种学习的结果泛化到其他情景中,就很难适应环境。

(2)刺激分化(stimulus discrimination)

刺激分化和刺激泛化过程相反。如果与条件刺激类似的刺激同时出现,有机体表现出选择性反应,只对条件刺激反应,这种现象称为刺激分化或刺激辨别。比如,有人只怕某一品种的狗,而不怕其他种类的狗。再比如,训练有素的警犬可以对不同种类的毒品进行辨别。

刺激分化也有助于有机体的生存,它使有机体不至于太敏感。有机体要想在环境中表现出最佳行为,就必须平衡刺激分化和刺激泛化过程。

3.再次条件作用(higher order conditioning)

在已经形成的条件反应基础上,如果将原来的条件刺激作为无条件刺激,使它与另外一个中性刺激同时出现,就可以建立一种新的经典条件作用,称为二级条件作用。二级条件作用后,又可将条件刺激当做无条件刺激与另一个中性刺激配对,从而形成更高一级的条件作用。像这种情况下产生的学习,称为高级条件作用。二级条件作用和高级条件作用都称为再次条件作用。

比如在巴甫洛夫的实验中,当狗学会听到铃声就分泌唾液之后,如果研究者每次在铃声之前先吹口哨,狗不久就会学会在听到口哨声后分泌唾液,即形成了二级条件作用。之后,如果研究者在每次吹口哨之前先闪光,那么狗也会很快学会在闪光之后分泌唾液,即高级条件作用。

再次条件作用经常被应用于广告当中。比如,如果广告商想把某品牌产品定位为有“品位”,那么在广告画面中就可以呈现与“品位”相关的人物与事件。

二、经典条件作用的应用

经典条件作用的知识可以帮助我们理解日常生活中的行为。下面从两个方面来介绍。

(一)条件性情绪反应

在这里先举一个例子来说明经典条件作用如何影响人们的情绪反应:一个人曾在高中时期参加过一次郊游,那是一个周末,刚刚结束期中考试,他考得不错,心情很好。在郊游途中他听着一首当时流行的电视剧主题歌。后来的若干年里,他只要一听到那首主题歌,当时郊游的一幕幕情景就会浮现在眼前,而且还能体验到愉悦的心情。这首主题歌成为了条件刺激,它的出现会引发条件反应,即体会到那次郊游时的惬意心情,也就是我们通常所说的“触景生情”。类似的例子随处可见,比如一个人曾在走夜路时被歹徒抢劫过,以后每次经过案发地点时他就可能出现恐惧反应。有些人会惧怕根本不存在或从没见过的事物,如鬼神或豺狼虎豹等凶猛的动物,这很可能与其儿时的经历有关,比如,家长在训斥孩子时会用鬼神或豺狼虎豹来吓唬他们。

这种基于经典条件作用形成的情绪反应,称为条件性情绪反应(conditioned emotional response)。

(二)味觉厌恶学习

为了阻止美洲小狼吃当地居民的绵羊,同时也不希望美洲小狼被牧羊人猎杀,心理学研究者约翰.加西亚和他的同事做了一个有趣的实验:研究者把裹着有毒物质的羊肉汉堡放在羊圈周围。吃了这些羊肉汉堡的狼都生了病,出现呕吐现象。之后,这些狼一看到绵羊就恶心,因此远离绵羊而不再攻击。在本例中,羊肉汉堡中的有毒物质是无条件刺激,绵羊肉是条件刺激,生了病的狼将羊肉汉堡中的有毒物质和绵羊肉在大脑中形成了联结,这个经历便是经典条件作用建立的过程。心理学家称这种现象为味觉厌恶学习。味觉厌恶学习一旦形成,就很难消退,而且一般来说,只需一次经历即可习得。这种一次性学习的模式可能在人和动物进化的初期就已形成,对于有机体的生存有着适应价值。

味觉厌恶学习的研究

(资料来源:Richard J.Gerrig&;Philip G.Zimbardo,2003)

味觉厌恶学习现象在我们生活中很常见。比如,一个人曾经非常喜欢吃肉丸子,但是一次他吃了变质的肉丸子后呕吐、肚子痛,从此便再也不想吃肉丸子了,而且还泛化到其他类似事物,如肉包子、肉饺子等。

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