聯結理論

聯結理論是研究由經驗引起的變化是如何發生的一種學習理論。

基本介紹

• 中文名：聯結理論
• 研究方面：由經驗引起的變化是如何發生
• 實質：學習理論
• 分類：現代新詞

主要內容

研究由經驗引起的變化是如何發生的一種學習理論。聯結理論的前提是認為人或動物的行為是由無數刺激和反應的聯繫單位所組成，每一行動都是對一定刺激的反應。按一定模式組成的複合刺激稱作情境，行動也可以是對情境的反應、人或動物的行為中都包括一些生而就有的刺激－反應聯繫。在出生以後，若是刺激－反應的聯繫發生變動，那就是學習的結果。聯結理論試圖說明這些聯繫如何變動，即新的聯繫如何形成，舊的聯繫如何削弱或被新的聯繫所代替。

代表人物

桑代克

最先以明確的聯結主義概念標誌其理論的是美國的E.L.桑代克，他的理論是以動物實驗為根據的。在他的實驗裡,實驗者安排一個特殊的情境並造成動物的一定動機。例如將一隻貓關在一個問題箱（或迷籠）里（圖1）,貓要獲得自由而急於逃出迷籠（要獲得自由就是動機），但箱門有栓，貓必須碰巧觸動箱內一個特殊裝置才能連帶地打開箱門而逃出來。逃出以後,再把它放進箱中,它仍然會做出許多無益的動作，後來才又碰巧將門打開。經過多次試驗，貓學會打開箱門所需的時間越來越短，無益的動作越來越少,到最後,貓一關入箱內很快就能觸動裝置將門打開。但貓的學習從頭到尾所費時間只是慢慢地縮短，並且有時還會回升。桑代克因此排除了動物對解決問題的方法有所理解的可能。
桑代克設計這樣的實驗有一個前提：假定當動物處於一定的情境中時，它被一定的動機所推動，會對這一情境發出各種無定向動作，這些無定向動作中可能包括一個能使動物脫離困境的有益動作。實驗的目的就是要考察動物怎樣從許多嘗試動作中淘汰錯誤的動作而保留成功的動作,因此這類實驗可稱作嘗試與錯誤的學習,也可以稱作選擇與聯結的學習。
桑代克根據他的大量實驗得出關於動物學習的原理，歸結為3大規律，即練習律、效果律和準備律。這3條規律都用以說明刺激與反應或情境與反應之間的聯繫為什麼有的會得到鞏固，有的會趨於消失。練習律分為兩個方面，正面是使用律，即刺激與反應的聯結若是多次重複就得到加強；反面是失用律，即刺激與反應的聯結若是長期不被使用就會削弱。效果律是指當刺激引起反應時，若是伴隨著一種滿足狀態，則刺激與反應的聯結就加強；若是伴隨著一種煩擾狀態，則聯結就削弱。這兩條規律相比較，練習律更顯示出客觀性和機械性，效果律因為考慮到一個聯結由於對主體的影響不同而受到加強或削弱，似乎含有主觀的因素。但桑代克的意圖是想將學習的規律儘可能用客觀的語言予以表達，因此他將滿足和煩擾狀態歸結為生理的狀態，藉以避免被誤解為主觀因素在起作用。他的準備律就是為此目的而提出的。準備律的內容主要有以下幾點：①當一個神經傳導單元有了傳導的準備時，讓它傳導就產生滿足；②當一個神經傳導單元有了傳導的準備時，不讓它傳導就產生煩擾；③當一個神經傳導單元沒有傳導的準備時，迫使它傳導就產生煩擾。
桑代克後期的實驗使他將練習律和效果率的涵義都作了修訂。關於練習律，他發現重複一個刺激－反應聯結有沒有好處要看練習是在什麼條件下進行的。若是盲目地重複一個反應，不一定能加強或改善這個反應，只有在知道反應的結果是對的還是錯的時，才能對改進反應有所幫助。關於效果律，他發現滿足或獎勵所起的積極作用明確而顯著，煩擾或懲罰所起的制止作用則不甚明確，兩者的效果不是對稱的。因此，用獎勵來鞏固良好的行為比用懲罰來制止不良行為更為有益。
桑代克制定的理論主要以動物實驗為依據，但他把同樣的理論也套用於人類的學習，所不同的只是人類形成的聯結可包括觀念的聯結。聯結的原理貫徹在他所著的《教育心理學》中。他說：“學習就是聯結，人之所以善於學習主要是因為他能形成大量的聯結……千千萬萬的聯結。”學習“使人成為異常複雜而精緻的聯結系統”。這樣的學習原理還被引伸為教學原理。他說：“既然學習就是聯結，那么，教學就是安排情境，使能導致良好聯結的形成，並使那些聯結產生滿足的效果。”

巴甫洛夫

約與桑代克同時，俄國生理學家И.Π.巴甫洛夫發現了條件反射現象。巴甫洛夫利用條件反射的方法對人和動物的高級神經活動作了許多推測，發現了人和動物學習的最基本的機制。例如，一定頻率的節拍器聲響（條件刺激CS）與肉粉（無條件刺激US）多次結合後，原先只由肉粉(US)引起的唾液分泌（無條件反射UR），現在節拍器聲響單獨出現時也可引起類似的唾涎反射（條件反射CR），也就是CS－CR之間形成了鞏固的聯繫，學習出現了。可以說，在此情境中，狗學會了聽一定頻率的節拍器聲響(圖2)。　巴甫洛夫雖未宣稱自己的學習觀是聯想理論，但他確認學習就是暫時神經聯繫的形成。人們把巴甫洛夫的經典條件反射作為學習的基本形式之一，並把這種學習觀歸入聯想理論。

華生

行為主義的創始人J.B.華生用刺激與反應之間的條件作用來說明學習進程，即新聯結的形成是以無條件刺激物和無關刺激物相伴隨為條件的，也是一種聯結理論。他關於兒童情緒發展的實驗完全是巴甫洛夫條件反射法在兒童身上的套用：一個原來不是嬰兒所懼怕的小動物，如果當它出現時隨即產生劇烈的聲響（這是天然引起嬰兒懼怕反應的刺激），經過若干次重複，小動物也能引起嬰兒的懼怕反應了。
華生的一個新鮮構想是運動所產生的刺激即動覺刺激，機體的每一運動所產生的動覺刺激能引起另一運動，由此就可以將零星的反應連結成為連鎖反應。他說機體行為大部分是由連鎖反應構成的。
對桑代克的理論,華生認為效果律含有主觀意味,因而予以摒棄，對練習律則予以肯定，但用頻度律和新近律作為接近律的補充。他解釋成功的反應之所以保存下來，是因為這個反應被重複的次數最多，並且發生的時間最近，他不承認反應的效果能對聯結起任何加強或削弱的作用。

新行為主義者

華生之後的新行為主義E.R.格思里、C.赫爾、B.F.斯金納等人的學習理論都以聯結的形成和消退為核心。他們的實驗方法比華生更多樣化，說理也更細緻，但他們彼此之間有理論上的分歧，主要涉及以下3個方面:①聯結的形成是只以刺激和反應在時間上的接近為條件，還是必須加以強化？格思里代表一個極端,認為只需時間接近就行了,甚至主張刺激和反應只須有過一次接近，聯繫就形成。為了保持新形成的聯繫，就必須防止原刺激再同別的反應相結合。赫爾代表另一極端，認為強化是形成聯繫所不可缺少的條件。所謂強化,其最簡單的意義是動物作出反應時得到好處(例如食物),從而使反應加強。斯金納也重視強化。②研究機體的行為應採取整體觀點,還是採取分析觀點?整體觀點是把行為看作是以一定結果為終結的一整套活動，因而也就承認行為的目的性。E.托爾曼採取這一觀點,就傾向於認知理論。格思里則將分析觀點推到盡頭。他認為聯繫不是在整個情境和整個行動之間形成，而是在情境中的某一線索和行動中的某一動作之間形成的，因而不必考慮行動的目的,雖然他並不排除行為的意向性。③當外部刺激和機體所作的反應形成聯繫時，有沒有中介因素在起作用？有些心理學家觀察到同一客觀刺激對機體可能引起不同的反應，這是由於機體當時的內部狀態不同。較早提出這一觀點的是R.S.伍德沃思，他於1929年首次將慣常用的S-R(刺激－反應)公式修改為S-O-R(O代表機體內部狀態)公式。新行為主義者托爾曼和赫爾接受了這一觀點，在他們的理論中提出一些中介變數。格思里和斯金納則不提中介變數。
新行為主義者格思里、赫爾和斯金納的理論還各有一些特點。格思里既然認為當刺激出現時緊接著作出反應，兩者之間就形成聯繫，於是他強調若要學會一件事，就必須在有關的刺激出現時做那件事。他說,我們只能學會我們所做的事情。有人說他這個原理和J.杜威的“行以為學”一脈相通。
赫爾所注意的是強化，要使刺激與反應的聯繫能夠形成並鞏固就必須強化，他說能起強化作用的是內驅力的降低，後來修改為強化是由於內驅刺激的降低，例如有害的刺激物的移開或飢餓痛覺的降低，都使當時的刺激－反應聯繫加強,在他的繁複細密的理論體系中,強化占中心地位。其中有兩條規律特別顯示強化的重要：一條為習慣力量是強化作用的函式，另一條為不受強化的反應產生反應性抑制。
斯金納也著重強化，他的特殊之點在於提出一種產生強化的方式。他將條件作用分為兩個類型，一類他稱為S型,那是以巴甫洛夫的經典實驗為代表。在那類實驗裡,條件作用是以兩個刺激物(S)──無關刺激物和無條件刺激物──同時呈現為必要的強化條件。斯金納感興趣的是另一類,他稱之為R型。在這一類型的條件作用中，強化是由反應帶來的。他的實驗是讓白鼠在箱子裡壓一根槓桿。隨即有一小團食物落到食盤裡，白鼠由於自己的行動而得食，從而使它壓槓桿的反應得到加強。這裡應注意的是，食物這個強化劑是由鼠的反應帶來的，就是說,與強化作用相關聯的是一個反應(R)。又因為動物的操作活動是產生強化的工具，這類條件作用還可以稱作操作性或工具性的條件作用。斯金納認為工具性條件作用是日常生活中常見的事實。人或動物做一件事，隨即因為做了這件事而得到獎勵，以後就更傾向於做這件事了。斯金納還發現一種逐步接近強化法，即是對每一步接近於正確反應的動作都給以強化，就更易於導致正確反應。他後來將此原理套用於他所倡導的程式教學或機器教學，將教材分成漸進的小單元，輸入教學機器內。學生每做完一個小單元作業，立即知道做的對不對，當做對時就得到強化。程式教學在美國曾風行一時，其影響遍及世界很多國家。

參考書目

E.R.Hilgard and G.H.Bower,Theoriesof Learning,4th　ed. , Prentice-Hall, Englewood　Cliffs, New Jersey,1975.
邵瑞珍主編：《教育心理學──學與教的原理》，上海教育出版社，上海，1983。