學習歷程 心理學94 (上) 陳富美.

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學習歷程 心理學94 (上) 陳富美

你是怎樣的一個人? (才智, 個性, 偏好, 人際關係, 志向, 行為習慣)

為什麼你會成為今天的你?

聽一聽Watson怎麼說?

一定要記住的學者: John Watson 行為主義創始人

行為主義學派認為: 每個人成為怎樣的人, 基本上決定於他的成長經驗 藉由經驗, 建立自己的行為模式

主要論點 人之所以表現出”某種行為“, 九成九是學來的 人出生時, 除了極少數動作外(如反射動作), 在心理上一無所有 一出生,沒有任何傾向,例如, 不特別乖巧, 也不特別叛逆 人在生長的過程中, 環境一點一滴, 夜以繼日的型塑一個人

John Watson(華生)的名言 : 給我一打健康的嬰兒,不論他們的先天才智、賦性、傾向、種族、出身背景為何,我保證可以將他們隨意地培養成,醫生、律師,乃至於乞丐、小偷。

我們說一個人”學乖了“ ”學聰明了” , 就是從經驗中學習的例子

Watson不同於其他學派的論點 心理學面臨發展的瓶頸。Watson認為問題出在:歷來的研究以「心思」、「意識」等為對象,用內省法加以省查。然而,心思是變動不居的,內省法則是難以複驗的。這樣的研究不可能會有結果。

行為主義學派的主張 改弦更張之道在於 : 不以心思、意識等為研究對象,研究外顯行為 不用內省法而改用實驗法為主要研究方法。

人與動物的區隔? 一旦將「心思」排除於心理學之外,不承認它們對行為有影響,那麼人與動物的行為便不再有明顯的界線

觀念百寶箱 行為主義的啟示(一) 常識心理學(commonsense psychology)試圖從內省去建立心理學知識,它假設一切行為都起因於心裡的某些事。 推己及人:自己覚得如何. 覺得別人也必定如此. 覺得“人”的心理就是如此

青蛙捕蚊子的例子 看青蛙捕蚊子,便說:青蛙「喜歡」吃蚊子,因此「打算」用舌頭將蚊子鉤進嘴裡。這就是常識心理學。 這種解釋太複雜,以致於留下的問題,比解釋的問題還多。 事實上,任何像小黑點的物體飛過青蛙眼前,就會啟動它的伸舌頭反應,其中既無「喜歡」,也沒有「打算」或「決定」等心理歷程發生。

行為主義的啟示(二) 行為主義者認為,我們都受內省經驗的誤導。 觀念百寶箱 行為主義的啟示(二) 行為主義者認為,我們都受內省經驗的誤導。 一個小女孩之所以「愛穿」某件衣服,真正的原因不是因為她喜歡它,而是因為它能吸引「別人的目光」 。 可是你問小女孩(內省法), 她會說, 因為我喜歡 域下知覺用內省法就更無法了解了

時至今日,行為主義者所揭櫫的科學精神——”不”訴諸主觀的印象或常識性的解釋、講求實驗證據等,還是科學心理學研究上的重要支柱。

「學習」的定義 從行為主義的角度來看,學習(learning)意味著行為的改變──而非通常我們所說的「獲得觀念」、「了解道理」等等。

兩個大前提 所謂的「學習」,包含兩個要件:(1)行為的改變必須是基於經驗的影響;(2)行為的改變必須是相當持久而穩定的現象。 疾病, 腦傷,或藥物影響等生理變化造成的行為改變不看. 偶一為之的行為也不看 例如偶而同儕興起 抽煙 只有一次 不算

學習與成熟 學習需時間,其他行為改變歷程也需時間。因此,不是所有隨時間改變的行為都是學來的。 嬰兒一歲左右開始「學步」、「學語」,這不表示走路與說話需一年的學習才能開始。 走路依靠骨骼、肌肉與運動神經,一旦這些生理條件成熟,走路似乎不需太多的學習。語言發展亦然。

新生兒即使天生具有講話、走路能力,也尚待生理、心理機制的成熟,才能表現出來。 心理學者在處理先天——後天爭論(nature/nurture controversy)時,都十分小心地處理成熟與學習的問題。

正統條件化 俄國生理學家Ivan Pavlov(巴卜洛夫)發現並深入探討的正統條件化(classical conditioning) 歷程,才是真正重要的學習歷程。

Pavlov研究唾液在消化歷程中的角色。他假設:唾液分泌是動物口腔對食物刺激的生理反射(reflex)。然而,Pavlov發現:「中性」刺激 ,在特定條件下,也會引起唾液反應。此一現象非生理學所能解釋。

正統條件化 Pavlov 的實驗

正統條件化 條件反應的習得

條件化歷程應具備之要件 無條件刺激(unconditioned stimulus,US):無需其他條件就能引起特定反應(如流口水)的刺激。 正統條件化 條件化歷程應具備之要件 無條件刺激(unconditioned stimulus,US):無需其他條件就能引起特定反應(如流口水)的刺激。 無條件反應(unconditioned response,UR):由無條件刺激所引發的反應 。

條件刺激(conditioned stimulus,CS):只有在特定條件下,可以引發原先只有US才能引發的反應之中性刺激。 條件反應(conditioned response,CR):由CS所引發的反應,跟UR是同類的,但在強度上稍弱一點。

正統條件化 聯結論 有些心理學家喜歡用聯結(association),這個字眼來指稱正統條件化歷程。他們認為,條件化的結果是使得CS與US在受試者腦中發生聯結。 因此,行為主義的學習觀點被稱為聯結論(associationism)。

正統條件化的時間條件 前向條件化(forward conditioning):CS先出現,US則在稍後出現的程序。其又可分為: 延宕條件化(delayed conditioning):US在CS消失前就出現的程序。 痕跡條件化(trace conditioning):US在CS消失後才出現的程序。 同時條件化(simultaneous conditioning):CS與US同時出現的條件化程序 。 後向條件化(backward conditioning):US先於CS出現的條件化程序 。

正統條件化 正統條件化的時間配置圖

正統條件化 正統條件化的時間效果 根據歷來的實驗結果,兩種前向條件化的學習效果均優於同時的條件化,而後向條件化的學習效果則很差,可以說幾乎沒有什麼學習效果。 就前向條件化來說,CS與US的時間間隔影響很大。間隔時間太長或太短都會降低學習效果。 然而,怎樣的時間間距會造成最好的學習效果,則因反應的類型而異。以狗的唾液反應為例,最佳的時間間隔約為半秒。

正統條件學習的三要素 CS與US配對呈現 CS先於US 兩者的時間間隔不能太長

正統條件化 條件反應的消除與自然恢復 學習既然得自於經驗,而經驗又是人(或動物)在與其環境的互動中所獲得的,當然會隨著環境的改變而消除(extinction) 。 消除程序是CS單獨出現(不再有US伴隨出現)的程序。 已被消除的條件反應,在休息一段時間後,會再度出現,只是強度比未消除前弱了一點。這個現象稱為條件反應的自然恢復(spontaneous recovery)。

正統條件化 正統條件化的學習曲線

動物學到什麼? 正統條件化的效果依賴三條件:(1)CS與US配對呈現;(2)CS先於US;(3)兩者時間間隔短。 經典實驗 動物學到什麼? 正統條件化的效果依賴三條件:(1)CS與US配對呈現;(2)CS先於US;(3)兩者時間間隔短。 根據第二點,CS顯然預告US的來臨。因此動物學到的可能是:CS預示US的出現。 從第三點來看,CS與US在時間上、空間上的接近(contiguity),可能是正統條件化學習的關鍵。

因此有兩個觀點有待一辨真假:預測力與接近性。 Robert Rescorla(1967)的實驗想澄清的正是這樣的理論爭議。

經典實驗 Rescorla的實驗設計

經典實驗 Rescorla的實驗結果(6-1) 假如接近性是關鍵,則因兩組有相同次數的刺激配對(時間上接近),條件化程度應相同。反之,若預示力才是關鍵,則只有第一組可能被條件化。 實驗結果顯示,第一組學到了條件反應,第二組則否。顯然,「預示力」的觀點獲得支持。 Rescorla後續的實驗也顯示,當CS的預示力降低時,條件化的程度也會跟著降低。 如此看來,動物在實驗中「獲知」 CS與US的先後關係。

刺激的類化與辨別 問題:除了原先的CS外,類似於CS的其他刺激是否也能引發CR? 正統條件化 刺激的類化與辨別 問題:除了原先的CS外,類似於CS的其他刺激是否也能引發CR? 我們生活在多變的世界裡,除非能不被變化多端的表象所惑,否則生存勢將困難重重。 因此可以預測,經條件化程序後,與CS(比如紅色燈光 )略微不同的刺激(比如橙紅色燈光)應該也能引起CR。

刺激的類化 這種「由類似刺激引發條件反應」的現象,稱為刺激類化(stimulus generalization)

刺激的類化與辨別 類化梯度曲線

刺激的類化與辨別 辨別學習 類化反應也有它的缺點,比如說,「一朝遭蛇咬,十年怕草繩。」便是對蛇的過度類化反應。這種反應雖有助於對蛇類提高警覺,卻也造成不必要的緊張。

辨別學習 所謂辨別學習(discrimination learning)或刺激的辨別(stimulus discrimination),是學習針對不同的刺激(譬如,蛇與草繩)給予不同的反應。

刺激的類化與辨別 辨別學習歷程

類化與辨別的關係 原則上,辨別反應是類化反應的反面。 辨別學習的功能在於,消除對CS′的類化反應傾向。 刺激的類化與辨別 類化與辨別的關係 原則上,辨別反應是類化反應的反面。 辨別學習的功能在於,消除對CS′的類化反應傾向。 因此,經辨別學習後的類化梯度(generalization gradient)曲線會變陡。圖6-6的右半所顯示的,正是這種典型的實驗結果。

慾求的條件化與嫌惡的條件化 當我們使用食物、糖水等作為US時,由於這類刺激是受試者所慾求的,因此,這類的條件化稱為慾求的條件化(appetitive conditioning)。 使用電擊、令人害怕的巨響等作為US的條件化,則稱為嫌惡的條件化(aversive conditioning)

正統條件化 嫌惡的條件化 Watson & Raynor(1920)對未滿周歲的小亞伯進行實驗。每當小白鼠出現,亞伯高興的爬過去時,實驗者就以鐵棒敲出巨響,讓亞伯驚慌害怕。實驗進行沒幾次,小白鼠會引發亞伯的懼怕反應。

這個實驗有道德上的缺陷,卻為心理學增添了知識,讓我們了解,情緒反應的根源常是條件化經驗。 你可能「沒來由的」討厭某人,事實上,它是「有來由的」——他可能曾與某個嫌惡刺激(aversive stimulus)發生聯結,或與某個討厭的人很像,使你對他產生厭惡的類化反應。

條件化的情緒反應 負面情緒的條件化,常會有廣泛的影響。 正統條件化 條件化的情緒反應 負面情緒的條件化,常會有廣泛的影響。 老鼠身上綁著電線,一個蜂鳴器響了,老鼠隨即受電擊。幾次之後,每當蜂鳴器響起,老鼠就縮成一團,到後來,甚至任何聲響都能讓它縮成一團。 這樣的反應有一個特有的名稱,叫做條件化的情緒反應(conditioned emotional response,簡稱CER)。 顯然,強烈的懲罰,帶來的可能不僅是行為的改變,還可能造成影響廣泛而深遠的情緒反應。

正統條件化 膚電反應 多項紀錄儀(polygraph)可以記錄人的許多生理反應,如心跳、呼吸速度等,也可以記錄皮膚電阻值的改變——膚電反應(galvanic skin response,簡稱GSR)。 一般而言,皮膚電阻會隨著情緒而起伏,因此,它會透露人的情緒變化,「測謊器」就是利用這個原理來測謊的。 實驗顯示,我們可以用任何中性刺激當CS,配上微弱的電擊,造成GSR反應的條件化。

免疫系統也會受正統條件化影響。對喝過糖精(CS)的老鼠注射抑制免疫力的藥物(US),能讓糖精具有抑制免疫力的功效;果凍的甜味(CS)與促進殺手細胞活力的藥物(US)聯結,能使果凍擁有提升免疫力的功效。這方面的研究叫心理神經免疫學(psychoneuroimmunology)。

正統條件化 無所不在的正統條件化歷程 態度(attitudes)大部分是透過正統條件化學來的。比如,你在電視上看到國大代表(CS)的「自肥」行為(US),因此對國民大會產生負面的態度。

正統條件化 第二階條件化

第二階條件化的特點 經條件化後,原先的條件刺激(CS1), 已擁有US的功能,也能用來對別的CS建立CR。 正統條件化 第二階條件化的特點 經條件化後,原先的條件刺激(CS1), 已擁有US的功能,也能用來對別的CS建立CR。 這種學習方式更具彈性。任何刺激只要曾與US配對並產生聯結,就可以取代US,發揮原先只有US才有的功能。 理論上,我們也可以利用第二階的CS去造成有第三階條件化。同理,第四階的條件化也是可能的。然而,以現有的實驗證據來看,這類的高階條件化(higher-order conditioning)很難。

正統條件化 正統條件化的特點 正統條件化並非模塑行為的唯一方式,也不是最重要的方式。 它有如下幾個特點:

CR都是由自主神經系統控制的反應,不是我們所能隨意控制。 學習完全決定於外在條件,只要CS與US適當的配對,就會造成條件化。學習者是被動的,他的反應是由刺激所「引發」的,不是「自發」的。 第三,學習者不必也不能預先採取任何行動來促成學習,而他的反應(或不反應)對環境也不會造成直接的影響。 我們日常生活中大部分的學習卻不是這樣的。

操作的條件化 學習者會先採取行動,然後根據行動的後果去校正行為。在這類學習中,學習者學到的是一系列的行為模式,依據這種行為模式,他可以達到目標或獲致某種後果。 由於這些學來的行為像是個工具,可以用來達成某種目的,因此,這類的學習被心理學家稱為工具性學習(instrumental learning)。 先驅性研究:Thorndike的難題箱(puzzle box)實驗。

操作的條件化 Thorndike的難題箱 Thorndike從其中得出效果律(law of effect):行為是否持續出現,決定於它的效果。 準此,學習是嘗試錯誤(trail-and-error)歷程 。

操作的條件化 Skinner的研究 Thorndike的觀點在大約四十年後,在B. F. Skinner(史基納)手上大放異彩。他發展出許多精巧的技術,對行為作實驗分析,大大的擴展了行為研究的領域。

操作的條件化 Skinner的實驗分析 Skinner的實驗儀器,叫Skinner箱(Skinner box),可用來訓練鴿子或老鼠學會各種行為。

操作條件化的消除 既然在壓桿可以獲得食物的情況下,壓桿行為被建立了起來,顯然,只要壓桿不再能獲得食物,壓桿的行為應該就可以被去除。 操作的條件化 操作條件化的消除 既然在壓桿可以獲得食物的情況下,壓桿行為被建立了起來,顯然,只要壓桿不再能獲得食物,壓桿的行為應該就可以被去除。 實驗結果完全符合預測:當壓桿不再能獲得食物,老鼠每多壓一次按桿,它下次再壓桿的時間間隔就會拉長一點,直到壓桿的行為完全消失。 與正統條件化的情況一樣,這個去除行為的歷程也叫做「消除」。

操作的條件化 自由學習 自由學習有如受試者在操作(operate)它的環境,是以Skinner稱這種學習為操作的條件化(operant conditioning),而不稱為工具性學習。

對行為主義者來說,一個行為之所以被學會,不是因為行為者發現:「這個行為可以讓我達成目標」,而是因為每當這個行為出現,就會伴隨著產生某種後果

操作的條件化 反應隨因 學習的先決條件是:「行為與其後果之間有穩定的關係」。這個條件稱為反應隨因(response contingency)——伴隨著反應的出現,會有某個後續狀況跟著發生。

操作的條件化 行為的強化 從行為主義者的角度看,了解人的想法是多餘的。促成老鼠不斷壓桿的,不是它的任何想法,而是伴隨著壓桿動作而來的食物丸子(或其他獎賞物) 。

在操作條件化中,行為因食物而強化(reinforcement),學習是行為被強化的歷程。食物之類的東西既有強化行為的功能,就被稱為強化物(reinforcer)。

強化時制 強化時制(reinforcement schedule) 指的是強化的頻數、強化的時間間距等的不同安排。 可以大分為兩類: 操作的條件化 強化時制 強化時制(reinforcement schedule) 指的是強化的頻數、強化的時間間距等的不同安排。 可以大分為兩類: 連續強化(continuous reinforcement) :每次出現操作性反應都獲得強化。 間歇時制(intermittent schedule)或部分強化時制(partial reinforcement schedule):只有部分操作性反應獲得強化。

間歇時制式的訓練 間歇時制可以區分為四類: 操作的條件化 固定比率時制 (fixed ratio schedule):依反應的次數,對固定的比例的反應給予強化 。 固定時距時制 (fixed interval schedule):依固定的時間間隔給予強化 。 變動比率時制 (variable ratio schedule):按反應次數強化部分反應,然而,強化比率並不固定,只要平均達到一個預定的強化比率即可。 變動時距時制 (variable interval schedule):按時距強化,但時距是變動的,只是有一個預定的平均時距 。

操作的條件化 間歇時制的效果 在不同的時制下,即使強化物的種類與數量相同,也會有不同的強化效果。 間歇強化的效果並不輸於連續強化。

經由間歇強化學得的操作性反應,比經由連續強化學來的,更不易消除。這種特殊效果,稱為部分強化效果(partial reinforcement effect)。 賭徒效應

強化物的類別 強化物可以分成兩類: 正面強化物 (positive reinforcer) :給予這些強化物可以強化操作性反應 。 操作的條件化 強化物的類別 強化物可以分成兩類: 正面強化物 (positive reinforcer) :給予這些強化物可以強化操作性反應 。 負面強化物 (negative reinforcer) :撤除這類強化物可以強化操作性反應。

特別要注意的是,負面強化物的功能也是強化而非弱化行為。負面強化物和正面強化物一樣,具有強化行為的效果。 比如說,學校與家庭要強化學生的讀書行為,最常用的強化物不是各式的獎勵,而是體罰與責罵。

懲罰 懲罰 (punishment)。去除操作性反應可以避免或撤除負面強化物。 操作的條件化 懲罰 懲罰 (punishment)。去除操作性反應可以避免或撤除負面強化物。 當它被用來抑制行為時,這種學習歷程才叫懲罰(punishment)。

操作的條件化 行為的型塑 行為主義者認為,人與動物的學習原理是相同的,主要的是操作的條件化。只要善用此一原理,即可教動物學會複雜的行為。所謂「善用」,就是依循「循序漸進」的原則。

比如說,要訓練狗撿皮球,必須先讓狗學會注意你丟球的動作,強化它轉頭看球飛出去。接著強化它轉頭看球落地,再接著,強化它往那個方向動兩步,依此類推。 這種循序漸進的訓練稱為行為的型塑(shaping)。它是高效率的訓練方式,可以省掉許多不必要的嘗試錯誤,讓高難度的學習可以由許多簡單的學習累積而成。

條件化強化物 在操作的條件化歷程中,也可以有第二階強化物。 我們可以訓練猴子將彈珠投進一部機器中,以獲得食物。當猴子學會之後,再它帶到另一房間,讓它學按一個按鈕,以便獲得彈珠。一般而言,若無第一階段學習,猴子不易學會第二階段的按鈕反應。

彈珠原先不是強化物,然而,經過了第一階段的條件化後,它成了強化物。這種強化物稱為條件化強化物(conditioned reinforcer)或次級強化物(secondary reinforcer)。

日常生活中的條件化強化物 金錢、支票、分數、文憑、身份、地位等,都是條件化強化物。 操作的條件化 日常生活中的條件化強化物 金錢、支票、分數、文憑、身份、地位等,都是條件化強化物。 這些條件化強化物甚至比原級強化物(primary reinforcer,如食物、飲料等)更重要,功能也更強大。

主要的理由是,它們常和好幾種原級強化物有關,而且常常無所不在,運用上十分方便。譬如說,金錢幾乎可以換成任何物品,又攜帶方便,因此,成了最常用的強化物。

什麼東西適合當強化物? Premack原則(Premack’s principle): 觀念百寶箱 什麼東西適合當強化物? Premack原則(Premack’s principle): 我們對各種活動的喜好可以依其程度排成一個喜好階層系統(preference hierarchy); 在喜好階層系統中居於較高階層的活動,可以用來強化較低階層的活動。

譬如說,對於愛看電視不愛運動的孩子,可以用看電視來強化他的運動行為規定每運動一小時就可以看一小時電視。反之,對於愛運動不愛看電視的小孩,則反過來用運動強化他看電視的行為規定每安靜地看一小時電視,就可以運動一小時。

認知因素 行為主義者稱人的內心為黑箱(black box),刻意加以忽視,而致力於操弄刺激(S),然後觀察反應(R),以找出刺激與反應間的關係。因此行為主義心理學又稱為S—R心理學(S—R psychology)。

今天已有足夠的證據顯示,黑箱裡頭的活動其實至關重要。除了刺激、反應、強化物之外,認知活動——如知覺、記憶、思考等——在學習中都扮演著舉足輕重的角色。

認知因素 黑猩猩的問題解決行為 二0年代,Wolfgang Köhler對黑猩猩的問題解決行為做一系列研究。他觀察到的黑猩猩行為,和Thorndike難題箱中貓的行為,或Skinner箱中老鼠的行為,顯然大異其趣。

例如,Köhler將一串香蕉吊在天花板上,讓黑猩猩蘇丹伸手夠不到。在籠子的角落裡,放著一個大箱子。起先,蘇丹試著跳起來抓香蕉,這個辦法顯然無效,蘇丹開始踱著步子,一會兒後,它停在箱子前,接著,彎下腰來,將箱子推到香蕉下面,然後站上去拿到香蕉。

「頓悟」 蘇丹的這些行為看起來似乎不是盲目的嘗試錯誤。 認知因素 「頓悟」 蘇丹的這些行為看起來似乎不是盲目的嘗試錯誤。 譬如說,它在一度失敗後,踱著步子,似已放棄了,接著,它突然表現出有效的問題解決行為,而且此後都能用相同或類似的辦法解決問題。

從外表看來,蘇丹似乎曾在腦中盤算,在想出辦法前,行為上沒有任何徵兆,直到想到辦法,才突然表現出來。因此Köhler稱之為頓悟(insight)。 假如我們不能用外在的強化去解釋蘇丹的學習,便只能歸諸於認知活動。

認知地圖 認知因素 Tolman 與Honzik(1930)實驗用的迷宮 。 實驗結果顯示,老鼠通常跑經第一通道到食物箱。當A處堵塞時,則跑第二通道;但當B處堵塞時,老鼠會直接取道第三通道。 Tolman認為,老鼠學到類似認知地圖(cognitive map)的東西。