行为主义学习原理

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在过去的几十年间,学习理论 /心理学经历了重大的变革。前半个世纪,占主导地位的关于学习的概念是以行为主义原则为基础的,学习被看作是明显的行为改变的结果,是能够由选择性强化形成的。因此,在行为主义者看来,环境和条件,如刺激和影响行为的强化,是学习的两个重要的因素,学习等同于行为的结果。
1.行为主义学习原理
教学设计运动是以行为主义为先导的。早在二十年代,美国心理学家普莱西 (S. Pressey)就提出了利用机器进行教学的想法,他还在1924年自行设计了一台自动教学机器。运用这台教学机器,可以向学生提供多重选择题形式的练习材料,并能跟踪学生的应答。可惜受当时科学条件的限制,加之没有找到合适的理论指导,这台教学机器未能在教学中得到应用,因而也就没有能引起人们的重视。但是,这台机器的诞生却表明了机器辅助教学的思想已经开始萌芽。
作为程序教学的代表人物,美国行为主义心理学派的重要代表人物斯金纳 (B.F. Skinner) 是与计算机辅助教学的研究与应用紧密联系在一起的。在斯金纳看来,行为是人类生活的一个基本方面。因而他一直以行为作为自己的研究对象。他认为,通过对行为的研究,可以获得对各种环境刺激的功能进行分析的方法,从而可以影响和预测有机体(包括人和动物)的行为。
按经典的条件作用学说,让一个中性刺激伴随着另一个已知会产生某一反应的刺激连续重复呈现,直至单凭那个中性刺激就能诱发这种反应,新的刺激-反应( S-R)联结就形成了。也就是说,新刺激替代了原刺激,例如,在著名的巴普洛夫实验中,铃声替代了肉丸引起狗流口水。刺激替代现象在人身上也时有发生,例如在课堂讲课时,当教师转向黑板时,学生就会拿起笔来准备作笔记,虽然“转身”动作本身并非引起“做笔记”这一反应的原始刺激。然而,在经典的条件作用下建立的联结属随意性的学习行为,这种学习模式对于人类学习没有多大帮助,反而往往造成误会。
比较有实际意义的是斯金纳创立的操作性条件作用学说和强化理论。斯金纳在用白鼠和鸽子作为被试进行研究后认为,机体并不一定需要接受明显的刺激才能形成反应。他把机体由于刺激而被动引发的反应称为“应激性反应”,机体自身主动发出的反应称为“操作性反应”。操作性反应可以用来解释基于操作性行为的学习,如人们读书或写字的行为。为了促进操作性行为的发生,必须有步骤地给予一定的条件作用,这是一种“强化类的条件作用”,强化包括正强化和负强化两种类型,正强化可以理解为机体希望增加的刺激,负强化则是机体力图避开的刺激。增加正强化物或减少负强化物都能促进机体行为反应的概率增加。这一发现被提炼为“刺激 -反应-强化”理论。这一理论可以用来指导教学工作:在学习过程中,当给予学习者一定的教学信息——“刺激”后,学习者可能会产生许多种反应(包括应激性反应和操作性反应)。在这些反应中,只有与教学信息相关的反应才是操作性反应,在学习者作出了操作性反应后,要及时给予强化,如学生答对时告诉他“好”或“正确”,答错时告诉他“不对”或“错了”,这样在下次出现同样刺激时作错误反应的可能性就会大为减小,从而促进学习者在教学信息与自身反应之间形成联结,完成对教学信息的学习。
当一个刺激被重复呈现,且都能引起适当的反应时,则称该反应是受刺激控制的。建立刺激控制取决于二个条件:( 1)积极练习,多次练习作正确反应;(2)跟随强化,练习后紧接着给反应以强化。刺激控制可以在四个技能习得水平上建立:
辨别:学习从若干并列刺激中确定一特定刺激;
泛化:学习对属于同一类的任何刺激作反应;
联结:学习使一个适当的反应与一个或一类刺激相联系;
链接:学习将多个 S-R联结组合成一个完整的链,形成执行复杂任务的能力。
在把操作性条件作用学说和强化理论应用于人类学习研究的基础上,斯金纳提出了程序教学的概念,并且总结了一系列的教学原则,如小步调教学原则、强化学习原则、及时反馈原则等,形成了程序教学理论。五十年代后期,斯金纳积极倡导程序教学运动,他自己设计了教学机器,并在军队训练实践中运用程序教学的思想。斯金纳提出了直线式程序教学的模式。他首先把教学内容分成一组连续的小单元,在学生进入一个新的单元学习前,必须先回答一些关于前一个单元的问题。如果回答错了,程序或者向学生提供一些暗示,或者直接告知正确答案,只有经历了这一关,且学生直正了解了与前一单元相关的问题的正确答案后,才可能进入新的学习单元。程序教学作为组织和提供信息的一种特殊方法,在操作中将预先安排的教材分成许多小的单元,并按照严格的逻辑顺序编制程序,将教学信息转换成一系列的问题与答案,从面引导学生一步一步地达到预期的目标。图 1显示程序教学的基本过程。程序教学可借助多种不同的媒体来实现,从电动教学机,程序式课本,到电子计算机。
2.行为主义设计原则
以行为主义理论为基础的程序教学在大量实践的基础上形成了一系列设计原则,这些原则成为早期计算机辅助教学( CAI)设计的理论依据,并且在当今的教学设计中仍然起着重要作用。我们在此对这些原则作简要介绍:
(1)规定目标:将教学期望明确表示为学生所能显现的行为,保证行为主义心理学的基本方面—可观测的反应;
(2)经常检查:在课程的学习过程中经常复习和修正,以便保证能够适当地形成预期的行为;
(3)小步子和低错误率:将学习材料设计成一系列小单元,使单元间的难度变化比较小,达到较低的错误率;
(4)自定步调:允许学生自己控制学习速度;
(5)显式反应与即时反馈:课程中通常包含频繁的交互活动,尽多地要求学生作出明显反应;当学生作出反应时应立即给予反馈;
格鲁帕( G. Groper,1983)对行为主义的教学设计原理作了系统性的总结。他将教学过程分为初期练习、中期练习和终期练习三个阶段,并且确定了用于支持教学过程的六种“工具”(tools):提示量,学习单元长度,刺激与反应模式,练习任务种类,内容类型以及练习频度。这些工具实际上是学习系统的调控变量,适当改变这些变量就能设计出满足许多不同要求的教学程序。表1是格鲁帕建议的教学程序设计规则。
表 1 格鲁帕的程序教学设计规则
学习 类型 |
初期练习 |
中期练习 |
终期练习 |
学 习 事 实 |
·告诉事实; ·提供暗示强调事实; ·要求做少量练习。 |
·让学生运用并叙述事实; ·减退初期练习中的暗示; ·增加练习量。 |
·让学生运用所有事实,但不作叙述; ·消除所有暗示; ·按全部标准做练习。 |
定 义 概 念 |
定义概念并要学生叙述; 用提示来区别正例与反例; 让学生作实例分类。 |
·继续提供正例与反例,增加区分难度; ·让学生提供实例; ·让学生叙述定义; ·实例渐趋抽象。 |
·让学生叙述定义,分类或提供实例而不予暗示; ·做抽象的,言语的或符号的练习。 |
提 供 解 说 |
·向学生提供说明并要求叙述; ·提供特别暗示(如流程图并演示),帮助学生建立概念间的联系; ·提供正例与反例。 |
·继续提供正例与反例,逐渐增加难度; ·要求学生作标准解说,还要用自己的语言产生解说; ·逐渐减退暗示。 |
·让学生以自己的语言叙述解说而不予暗示; ·要求学生不仅作解说,还要使用所解说的概念。 |
仿 效 过 程 |
·提供过程的构成步骤或演示过程; ·要求学生按步骤练习该过程; ·将长的或难的过程分解为若干小单元,并按单元练习。 |
·继续按步骤练习; ·加长过程链或提高过程难度。 |
要求学生连贯地练习全过程。 |
解 决 问 题 |
·告诉学生解题规则; ·要求学生区别解答的正确与错误; ·将长的或难的问题分解为若干小单元,并按单元练习。 |
·给学生一个解答错误的问题,要求其纠错; ·要求学生提出自己的解题规则。 |
·要求学生自行解题而不寻求帮助; ·在可能情况下(若非唯一解法问题),要求学生产生自己的解法。 |
行为主义学习理论在研究中不考虑人们的意识问题,只是强调行为。把人的所有思维都看作是由“刺激-反应”间的联结形成的。这就引起了认知主义理论学派的不满,从而导致了认知主义学习理论的发展。
3、行为主义学习理论基本原则以及对设计课件的指导意义
(2)积极反应原则。斯金纳认为,传统教学主要是教师传授知识,学生被动地接受知识,很少有机会对教师提出的每个问题都作出反应。要改变这种消极的学习,就要求在设计课件时针对每一单元的学习内容,都会让学生作出积极反应。使学生通过选择、填空和输入答案等方式作出反应,以保持积极的学习动机。这项原则在课件设计中也得到了广泛的应用,并以多种形式体现出来。
(3)及时强化原则。当学生作出反应后,必须使他们知道其反应是否正确。要求课件对学生的反应给予“及时强化”或“即时确认”,特别要注意对学生所作出的正确反应给予及时强化,以提高其操作能力。
(4)自定步调原则。在传统教学中学习的进度是一致的,这极大地限制了学生的自由发展。而计算机辅助教学则是以学生为中心,让每个学生根据自己的特点自定学习进度和速度。学生在以适宜速度进行学习的同时,通过不停地强化得到了进一步学习的内动力。这个原则成为了后来计算机辅助教学的经典方式,也成为以个别化学习为主的CAI课件设计是否成功的重要标志。
(5)低错误率原则。在课件中教学单元的排列应由浅入深,由已知到未知,使学生每次都尽可能作出正确反应,将学习的错误率降到最低限度,提高学习效率。
上述五项原则对CAI课件设计有重要参考价值。尤其是及时强化原则和积极反应原则在指导课件设计与制作中取得了极大的成功,学生在连续不断的刺激——反应过程中达到了预期的学习目标。此外,程序教学的基本环节:呈现内容(提供刺激)——接受信息——作出反应——及时强化(评价)已成为CAI的最基本交互环节,也是控制课件执行的重要依据。
4.行为主义学习理论对教育技术发展的影响
斯金纳的强化论及程序教学理论不但为计算机课件制作提供了理论基础,对教育技术理论发展也产生了巨大的推动作用,其影响主要有以下五个方面:
(1)从重视“教”到重视“学”
在教育技术史上,长期以来把重点放在使用媒体呈现刺激方面,而没有把心理学学习理论作为教育技术的基础。由于受行为主义理论的影响,对该领域的研究从仅仅重视媒体的使用,扩展到同时重视对学生行为的研究,从注重“教学刺激物”的设计发展,到对“学”的强调。
(2)媒体作用的改变
按照行为主义的观点,教学媒体设备的作用不仅要呈现教材,而且必须与学生的行为联系起来。具体的联系包括:接受学生作出反应。控制学生的学习顺序、经常和即时性的强化、学生自定学习步调。媒体设备和教材只要发挥上述作用,就能强化学习,从而保证学习的成功。在这种理论的影响下,传统视听传播领域日益重视对“学”的研究,以及使用教学媒体促进对“学”的研究。
(3)行为目标和标准参照评价
程序教学理论要求首先要阐明学生应达到的教学目标,即明确行为目标,从教育技术理论发展的角度看,行为目标的意义是强调学生的行为以及产生行为的条件,即将学生的学习任务具体化。明确化。根据行为目标进行测量,以了解学生能力所达到的程度。这种对学生能力的测量并不是以参照其他学生的能力差异为依据,而是以预先确定的目标为依据。标准参照评价适于个别化学习的评价,可提供个人学习进步的情况,可使教师了解所设计教材的优缺点,并进行及时调整。
(4)开展全面教学改革
在以班级授课为教学单位。以教师为中心的传统教学中,开展自定学习步调的个别化教学显然是难以进行的。因此,要真正实现程序教学的目的,必须对传统的学校教学进行全面改革。
(5)程序教材的系统开发过程
程序教学的独特之处是强调编制程序教材是一个“过程”,而不是“产品”的观点。它提出的“过程论”使人们开始重视课件的开发过程:从教学目标(学习结果)的阐明开始,分析教学对象。设计教学内容顺序,进行实验性测试。编制课件,直至推广使用。
5、行为主义学习理论的局限性
行为主义心理学及程序教学理论在历史上有很大影响,对帮助教师克服当时教学中缺乏的强化(反馈)。忽视学生个体特点等弊病起着积极的作用。程序教学理论同其它理论一样不可能没有缺点和局限性,它的主要问题是,所依据的行为心理学原理没有考虑动物和人类学习的本质区别。此外,这种教学刻板、缺乏灵活性,不利于学生提高独立思考和独立解决问题的能力。它的小步子原则容易使学生厌倦,也不利于学生从整体上认识事物。特别在当今的信息时代,更暴露了行为学习理论的局限性,但它的积极反应。及时反馈等原则今天仍被计算机辅助教学所采用。