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中外教育名家评价<桑代克关于猫的实验>

中外教育名家评价

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教育心理学的创始人——桑代克

 

 

把桑代克(1874——1949)放在中外教育名家的序列里似乎有点勉强,因为他主要是一个心理学家。在心理学领域,他声名赫赫,取得了诸多开拓性的成就:他是动物心理学的开创者,1898年,发表了《动物的智慧:动物联想过程的实验研究》(后称《动物的智慧》);他也是心理学联结主义的建立者和教育心理学体系的创始人,1903年即出版了有关专著《教育心理学》;他还是最早研究学习规律的科学家,构建了西方最早的、最系统的学习理论,1929年出版了《成人的学习》,1931年出版了《人类的学习》,1932出版了《学习的基础》。1912年,他当选为美国心理学会主席,1917年,又当选为国家科学院院士。

其实,桑代克研究心理学不算科班出身,而是半路出家。据他自己说,他在上大学三年级以前都没“听说过或见过心理学这个词",是因为选必修课的需要而在读了威廉•詹姆斯的《心理学原理》,之后,才对心理学感兴趣,终至一发而不可收,把一生都投入到了对心理学的研究上。

当然,说桑代克是教育家也是其来有自。1898年,哥伦比亚大学聘请他为大学评议员,第二年,他成为哥伦比亚大学师范学院的一位心理学讲师,1903年提升为教授。此后,除了用一年的时间去俄亥俄州克里夫兰西部保留地大学做教员之外,他一生都是在哥伦比亚大学师范学院度过的,除了研究,就是教学。虽然史上没有明确的记录,但揆情度理,他必定是教、研结合——在教学中运用自己的研究成果,在研究中结合了自己教学的体会——教、研相长,教学上也一定是成就斐然。

桑代克与其他西方教育家的最大不同是:他的教育教学理论是建立在严格实验的基础上,而他的实验的对象是动物,他是把对动物的实验研究成果迁移到人类的教育教学领域的。这使得他的理论具备了两重性:一方面是极为严谨,另一方面却也是有着明显的局限。

桑代克最著名的实验是“迷笼”(也被称作桑代克箱、八嘎箱)。实验内容为:将一只饥饿的猫关进迷笼里,迷笼可用抓绳、按钮等三种不同的方法打开,而迷笼的外面放置了食物。实验的过程就是反复把猫关进迷笼,观察猫打开迷笼的时间。实验的目的,就是揭示猫打开迷笼的时间与反复的次数之间的关系。实验的结果发现,猫第一次被关进迷笼时,盲目地东抓西撞,经过较长的时间,才能偶然地打开笼门。随着重复的次数增多,猫打开笼门的盲目性的错误的动作逐步减少,猫逃脱迷笼的潜伏期亦即打开笼门所需的时间也愈来愈短。于是,桑代克得出猫的学习曲线,该曲线表明了猫打开笼门的时间与实验次数的关系。(见图)

       

 

图1、迷笼示意图              图2、猫打开笼门的时间与实验次数的关系示意图

 

在这个实验的基础上,桑代克提出了他的一系列教学、学习理论,我们择要从三个方面介绍。

一、关于“尝试”的理论

桑代克认为,迷笼实验中的猫,就是在学习——学习如何打开迷笼。这个学习的过程,是一个“尝试”的过程,即,猫要尝试各种打开迷笼的方法,在发现并排除了若干错误的方法后,才找到正确的。因此,有人将桑代克的这种观点称为学习的“尝试错误说”,或简称为“试误说”。

应该说,“尝试说”虽产生于动物的实验,但却也在一定程度上揭示了人类学习的一般规律。人类的认识亦即学习的一般规律是:实践——认识——再实践,即通过实践认识规律,概括出知识来,再进一步运用知识指导实践。在最初的“实践”环节中,人类一定会经历很多错误。也就是说,在学校产生之前,或是在学校之外,人类在未知世界未知事物面前,或许就等于是迷笼里的那只猫,要通过反复不断的实践亦即尝试,来认识这个世界这个事物。从这个意义上说,尝试,就是学习的另一种表述方式。在中国古代的传说中,医生的鼻祖神农氏,为了了解草药的药性而尝百草,就是尝试的典型例子。

但是,这种学习方式是有弊端的,最大的弊端是效率低,耗时长,因为尝试,实即等于是在黑暗中摸索。

语言、文字产生后,有了学校教育,人类的学习就发生了一次革命。人类在实践亦即尝试中所获得的知识,可以借助于语言文字的物质外壳,在个体之间通过教育和学习进行相互传递。这样,在学校教育中,人的认识过程就走上了与一般的认识过程相反的路:不再是实践——认识——再实践,而是认识——实践——再认识,即先要学习知识,然后运用知识指导自己的实践,再通过实践进一步深入地掌握知识。这就最大限度的缩短了人类掌握知识的时间和空间,同时也促进了人类认识能力,特别是对书本知识、间接经验的学习能力的发展。

但是,这种学习方式也同样有弊端,那就是,容易忽略实践能力的培养和对直接经验的学习。不幸的是,在我国,在应试教育的推动下,这个弊端愈演愈烈。于是,有识之士提倡让学生自主学习,这一理念的发展,催生了新课改。可以说,改变学习方式,提倡自主探究,是新课改的主旨。

从过程上看,学生自主学习又回到了人类学习的一般过程,即实践——认识——再实践。如前所说,第一个实践的环节就是尝试,尝试就是自主学习。所以,自主学习与桑代克的“尝试”就有了相通之处,而桑代克的“尝试”对自主学习也就有了一定的指导意义。

比如,上个世纪八十年代开始,倡导自主学习的先驱,小学数学教育家邱学华就开始了“尝试教学法”的实验。何谓“尝试教学法”?邱老师在《尝试教学法的实践和理论》中说:“尝试教学法简单地说,不是教师先讲,而是让学生在旧知识的基础上先来尝试练习,在尝试的过程中指导学生自学课本,引导学生讨论,在学生尝试练习的基础上教师再进行讲解。”“这样做,能够促进教师及时发现错误,及时在课堂上订正错误,随时消除学生知识上的漏洞.就能保证提高教学质量。”这里,“尝试”“错误”的字样都有了。我们不知道邱老师的“尝试教学法”是不是受了桑代克的“尝试”的影响,即使不是,二者的本质也是相通的。其他的自主学习模式,也大致如此。

当然,我们现在的自主学习与桑代克的“尝试”,亦即人与动物的学习,还是有很大区别的。桑代克自己就认为,动物没有思维,不会通过观察、推理学会逃出迷笼迷宫,它们是在不断的尝试和失败中慢慢消除那些无用的行为,记住那些有助于逃脱的行为,从而在这些有用的行为和行为的目标之间建立联系的。因此,我们可以说,动物的尝试是自发的盲目的;而人是有思维的,学生在尝试的过程中是要借助观察推理的,这就有了自主性目的性。并且,动物的尝试完全是个体自己的行为,而学生是有老师帮助的,这一点下面还要涉及到。

二、关于“联结”

桑代克指出:学习即联结。所谓联结,指的是某种情境仅能引起某种反应,而不能唤起其它反应的倾向。

引起谁的反应呢?学习者的。这一点很重要。

以迷笼中的猫为例,迷笼就是情境,打开迷笼的方法(包括错误的),就是反应。经过一段时间的尝试,再把那只猫放进迷笼,亦即置于同一情境中,那只猫就会马上打开笼门,这就是引起某种(其实就是正确的)反应;而原先那些错误的方法,即其它反应,就被排除了,即不能或不再被唤起了,这就叫形成了联结。

再以学生的学习为例。要解决的问题就是情境,解决问题的方法(包括错误的),就是反应。向学生提出一个问题,他们能够很快找出正确的方法解决这个问题,这就形成了联结。

换个说法,所谓联结,其实也就是联系,是学习者与所学内容(所要解决的问题)之间建立的正确的联系。这种正确的联系就是:给了学习者要解决的问题(情境),他能够很快找到正确的解决方法(反应)。

桑代克认为,学习的实质在于形成情境与反应之间的联结。也就是学习者与所学内容(所要解决的问题)之间建立正确的联系。桑代克自己也说,哪一种行为会被记住,会与刺激建立起联系,取决于这种行为产生的效果。

教师的职能是什么?就是帮助学生在情境与反应之间形成联结,也就是要帮助学生与所学内容(所要解决的问题)之间建立正确的联系。

这种帮助有两种方式:一种是教师把解决问题的方法告诉给学生,使学生形成联结,从教学方式看就是以教为主,从学习方式看就是接受性学习;一种是教师只是提供帮助,解决问题的方法由学生自己通过尝试得到,从而形成联结。从教学方式看就是以学为主,从学习方式看,就是主动性学习或发现性学习。

附带说一下,一般来说,联结应该是正确的,但是,有时候,联结也可能是错误的。如语文学科,学生把字读错写错,就是错误的联结。而纠正学生的错误联结,也是教师教学的任务之一。

联结要通过试误形成,但能否顺利地形成,还要受到一些其它因素的影响。

首先是遗传因素,亦即天赋。

桑代克特别强调动物和人类的先天本性,认为遗传和环境共同影响人的发展。他主张:人是境遇所造化,但其最后的模型一半为本性、种族、血统以及受生时的情景所规定。这主张今天看来不一定正确,容易让人联想到血统论和种族歧视,但如果把“本性、种族、血统以及受生时的情景”改称为遗传因素或天赋,可能就容易被人接受了。为什么同样的环境刺激,对不同的人会产生不同的效果呢?如,法拉弟在药店当学徒的经历使他成为英国著名的化学家和物理学家,达尔文在海上考察一星期,使他成为发明进化论的科学家,这两个人很快就与要认识的事物之间形成了联结。但是,如果把所有的青年人都送到药店做学徒,或者都派遣到海上去作科学考察,却不可能都成为法拉弟和达尔文,甚至连成为普通的化学家、物理学家和自然科学家都做不到,亦即,他们与所要认识的事物之间就形不成联结。而这,在桑代克看来,是遗传因素(天赋)的作用。类推之,同一个教师,同样的学习内容,学生的学习成绩仍然有好中差的区别,原因似乎也与遗传因素(天赋)有关。

桑代克这样强调遗传因素的作用,也许有些过分,所以遭受了很多人的批评。但是,我们现在不提遗传因素(天赋)的作用,总是强调勤能补拙,“我能行”,这似乎也是值得讨论的。会不会有学生因此承受了过重的压力并因此而痛苦?那些尖锐的,甚至是走向了极端的师生矛盾,家长和子女的矛盾,是不是和忽略了遗传因素(天赋)有关呢?

其次,是学生准备不足,这一点下面说。

三、关于“学习律”

桑代克认为,情境与反应之间的联结是通过尝试错误,按一定的规律形成或建立起来的。他提出,在情境与反应之间形成联结,要遵循三大定律,即准备律、练习律和效果律。

1、准备律

这个定律包括三个组成部分:①当一个传导单位准备好传导时,传导而不受任何干扰,就会引起满意之感;②当一个传导单位准备好传导时,不得传导就会引起烦恼之感;③当一个传导单位未准备传导时,强行传导就会引起烦恼之感。

所谓“传导单位”,我们可以理解为学习者,即学生。桑代克的意思是,学生做好了准备但学习活动没有发生,或者学生没准备好而学习活动发生了,都会给学生带来烦恼。

所以,学生在学习前,要做好准备。而教师的职能,是帮助学生在学习前做好准备。

准备可分为三个方面:①是要让学生有学习的需求,即让学生愿学;②是要让学生有学习的能力,即能学、会学;③情境(学习内容)要匹配学生的学习能力,并要让学生对情境(学习内容)有充分了解,即要让学生能够学会。

回过头来,再看迷笼实验。实验前要做好的准备也可分为三个方面:①猫必须是饿的,如果很饱就很可能没有了打开笼子去吃食物的愿望和动力;②猫必须是成年的,如果太小很可能没有打开笼子的能力;③迷箱设置的机关不可太复杂,要保证猫能够碰到机关打开笼门。

前面曾强调,某种情境引起某种反应,反应是学生的。这里也要再强调一下,准备也是学生的,或说主要是学生的。老师的备课,主要应该是帮助学生做学习的准备。但事实上,在很多情况下,我们所说的备课,是教师在做自己上课的准备,而不是帮助学生做学习的准备。譬如,老师准备在某处向学生提出一个问题,而学生对此却一无所知。这样,学生就处在完全被动的地位,这无疑是会影响教学效果的。可以说,教学中出现的问题,大多和学生的准备不足有关。

2、练习律

指学习要经过反复的练习。这个定律分为两个次律:①应用律:一个已形成的可变联结,若加以应用,就会变强;②失用律:一个已形成的可变联结,若久不应用,就会变弱。

通俗点说,在学生初步掌握了某种问题的解决方法后,要继续练习运用这种方法去解决问题,以巩固、强化这种方法的运用能力,达到熟练的程度,否则,就很难做到熟练,甚至,时间长了会遗忘。

练习的重要性自不待言,古今中外,都有教育家强调练习。中国古代的孔子,就说过“学而时习之,不亦乐乎”的话;当代的学习分类理论,也把变式练习作为陈述性知识转化为程序性知识,亦即知识转化为能力的关键环节。

练习有频因效果,即练习次数的多寡,会影响刺激和反应之间练习的稳固程度。还以迷笼实验为例,练习得越多,猫打开笼门的动作就会越熟练;如果练习太少,猫打开笼门的动作就很难熟练,而如果长时间不练习,猫就有可能忘记打开笼门的方法了。

但是,有一个重要的难题却一直没有得到很好的解决,那就是练习的量。虽然频因效果是说练习的次数越多联结就越牢固,但也不能无休止地练下去。人们诟病的题海战术,不就是指练习过多吗?

这个问题桑代克本人也意识到了,在20世纪30年代初,桑代克就修改了他提出的学习定律,不再过分强调频因效果,而是认为单纯的反复练习并不能增强联结,练习律与效果律相配合,才能更好地发挥作用。这就和教师的评价指导有关了。

3、效果律

这个定律强调的,是个体对反应结果的感受,会影响个体学习的效果。

在迷笼实验中,桑代克注意到,让猫学习打开笼门的条件,除了猫必须处于饥饿状态外,食物是必需的。“凡是在一定的情境内引起满意之感的动作,就会和那一情境发生联系,其结果是当这种情境再现时,这一动作就会比以前更易于再现。反之,凡是在一定的情境内引起不适之感的动作,就会与那一情境发生分裂,其结果是当这种情境再现时,这一动作就会比以前更难于再现。”猫通过某一行为打开了迷笼,然后就找到了它喜欢的食物,这食物就是对猫的奖励。正是在这个奖励的作用下,把猫再放进迷笼,猫就会重复,或说是再现打开笼门的行为。要是猫逃出迷笼后总是得不到食物即奖励,甚至得到的是惩罚的话,那么猫就不会再试图跑出迷笼了。这就是桑代克著名的效果律。用桑代克自己的话来说就是:“在刺激与反应之间形成可改变的联结,给以满意的后果,联结就增强;给以不满意的后果,联结就减弱。”前者被称作是“正强化律”,后者被称作是“负强化律”。

效果律涉及到对学习的评价。评价可分为对结果的评价和对行为的评价,对结果的评价往往是指某个学习结果对还是错,对行为的评价往往指某个行为是好还是不好。评价可由学生自己做出,但

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