三、学习的科学心理学研究

（一）最早的学习科学研究

学习的科学心理学研究始于19世纪后期。1885年，德国心理学家艾宾浩斯出版了《论记忆》一书，该书记载了他研究记忆的全部成果。他首创无意义音节，以此作学习材料，便于控制被试的原有经验。他用节省法或重学法，以检验实验的效果。所谓节省法是指一次完全记忆后，隔了一段时间，当遗忘已经发生时，再来学习原材料至能背诵，看能节省多少时间或节省多少重复次数，以推测保持量。节省的数量就是记忆或保持数量的一种指标。这表明高级心理过程也能做定量分析。他发现保持材料的数量随时间发展而发生变化的趋势，即保持材料最初减少得快，后来逐渐减慢。这一结果被描绘成曲线，就是著名的艾宾浩斯遗忘曲线（或保持曲线，见图4-1）。这一研究结论至今仍为各国心理学教科书所引证。

（二）早期学习研究的三种范型

20世纪科学心理学的研究重心移至美国，那里集中了全世界90%以上的研究人才和研究成果。早期学习心理学研究主要采用三种范型：

一是人类联想学习研究。联想学习是在环境事件之间或在环境事件与机体的反应之间建立联系的过程。人类联想学习包括三种形式：系列材料的学习（如背一首诗或一段文章）；配对材料的学习（如中外单词的配对记忆和回忆）；自由回忆材料的学习（如给出20个项目，学习和回忆不限次序）。这条路线继承了艾宾浩斯的研究传统，进行了严格的实验控制，主要研究得出了许多学习和记忆规律。如在系列学习中，两端的材料易记，中间的材料受两端的材料干扰，难学、易忘等。

二是主要以动物为被试的条件反射研究。条件反射是通过后天经验在外界刺激与机体反应之间所建立的联系。该类研究范型最初起源于俄国心理学家巴甫洛夫的条件反射实验，后被美国心理学家华生、桑代克、斯金纳等广泛采用并加以改造和发展。条件反射也被改称条件反应。这些研究得出了一条著名的学习定律，即强化律。所谓强化乃是伴随于行为之后并使行为出现的概率增加的事件。例如，幼儿学步时经常摔跤。假定有幼儿甲和乙。若幼儿甲摔倒后，父母说不要紧，并鼓励他自己爬起来。若干次重复以后，每当该幼儿摔跤后他会自己爬起来。反之，如果幼儿乙摔跤，其父母惊讶地说“你怎么摔跤呀”，并赶快去将他扶起来。若干次重复后，每当该幼儿摔跤，他一定要父母将他扶起，否则赖在地上哭。两名幼儿的行为为什么有如此差异呢？这可以用强化原理来解释。幼儿甲的父母的行为强化了幼儿甲自己爬起来的行为，而幼儿乙的父母的行为强化了幼儿乙要父母扶起来的行为。强化原理是说，如果希望某种行为出现与保持，则应紧随该行为之后出现令行为者满意的事件。例如，口头赞扬、给予金钱或其他物质奖励都是令行为者满意的事件。强化原理可以在多方面运用，尤其适合用于行为管理和行为矫正方面。

三是动物和人的认知研究。早期在动物认知研究方面最著名的实验是德国心理学家柯勒的黑猩猩解决疑难问题的实验。柯勒在黑猩猩笼外放上香蕉和两根可以接起来的棒子。香蕉离笼子较远，或放在高处。黑猩猩用一根棒子不可能够到香蕉。柯勒观察到黑猩猩用一根棒子尝试若干次以后，它似乎突然“顿悟”，将两根棒子接起来，够到了远处或高处的香蕉，于是解决了它面对的问题（见图4-2）。

如果在高处挂着香蕉。地面上有两个箱子。黑猩猩爬上任何一个箱子都够不着香蕉。但它尝试若干次以后，会突然将两个箱子叠起来，爬上去摘下香蕉。柯勒认为黑猩猩在解决问题过程中不完全靠尝试与错误，其中包含了“顿悟”。后来心理学家对人类思维和解决问题作过一些研究，据这些研究提出了人类解决问题的思维过程和影响解决问题的因素。但在早期的研究中，问题情境往往带有人为性，所得出的结论难以应用于现实的问题情境。

（三）早期学习理论关于学习过程和有效学习条件的争论

学习理论是研究学习结果、学习过程和有效学习条件的各种学说。早期学习理论的争论主要涉及学习过程和有效学习条件。围绕学习过程和有效学习条件的争论，早期学习理论分为行为派（或联想主义派）和认知派。20世纪50年代前，心理学家研究的是比较简单的学习现象。持行为观或联想主义观的心理学家主张，学习是刺激和反应建立联系的过程。如艾宾浩斯、巴甫洛夫、桑代克、斯金纳都持这样的观点。刺激呈现方式、反应后的强化以及重复练习的数量等是影响刺激与反应联系建立的主要因素。

美国著名教育心理学家桑代克是早期行为主义学习理论的代表人物。他做了许多动物学习的实验，下面以饿猫学习逃出迷箱为例说明他关于学习的一般过程和条件的早期观点。他设计了“迷箱”：箱子用木条做成，有一扇可开启的门，箱内有某种开门的设施：一圈金属绳、一个把柄或一个旋钮（见图4-3）。如猫碰巧抓到这种开门设施，门便开启，猫得以逃出“迷箱”并吃到放置在箱子附近的鱼。

桑代克认为，在猫学习打开迷箱的情境中，猫通过多次尝试与错误，终于在复杂的刺激情境中辨识出一个开门设施（S），并做出正确的开门动作（R）。这就是说，在相应的刺激（如金属绳）与反应（如拉动）之间形成了巩固的联系时，学习便产生了。

所以，在上述实验中可以把学习看作是刺激与反应的联结，即S-R之间的联结。因此，人们又称各种联想主义的理论为S-R理论。这种学习过程是渐进的“尝试与错误”直至最后成功的过程。故联结论又称尝试与错误论。

S-R联结的形成需要怎样的条件呢？桑代克在实验基础上提出的三大学习定律，从另一个角度揭示了联想或联结学习产生的内外条件。学习者在学习开始时要有一定的预备定势，即为准备律。在学习过程中，一个联结的应用会增强这个联结的力量；一个联结的失用（不练习）则会导致这一联结的减弱或遗忘，即为练习律。凡是导致满意后果的行为会被加强，而带来烦恼的行为则会被削减或淘汰，这就是效果律。前两个定律是效果律的从属性定律。这三个定律反应了学习动机、练习、强化和反馈在这类学习中的重要作用。在早期的学习研究者看来，学习的实质是条件反应形成和巩固的过程，影响学习的最重要的条件是动机和强化。

由于历史条件的限制，在学习研究的早期，研究的学习类型主要是人类的机械记忆和动物的学习。其研究结论比较适用于指导对动物的技能训练，以及人类的联想学习和机械学习，如记忆外语单词、人名、地名等。

以格式塔心理学家为代表的持理性主义观的心理学家认为，学习是学习者的主观组织和顿悟的过程，外界刺激的结构和学习者的原有经验对主观组织和顿悟有重要影响。但直到20世纪50年代前，心理学家对学习过程和条件的争论很少涉及课堂知识和技能的学习。

（四）学习心理学研究发展趋势

20世纪科学心理学研究大致可以分为两个阶段。20世纪50年代中期之前，心理学中行为主义观点占优势。研究对象主要是动物的学习和人的机械言语材料学习，而对人的高级思维学习和有意义的言语材料学习的研究很少。20世纪50年代中期之后，心理学研究逐渐以认知观为主，至今认知观点仍占绝对优势。认知心理学重点研究人的知识习得、在大脑中储存和重组、在新的情境中运用的规律，也研究行为怎样受人的认知调节的规律。这些研究结果为学校的教育和教学提供了科学心理学基础。

美国科学院和教育部资助的一项研究“人如何学习——大脑、心理、经验和学校”（National Academy Press，1999），总结20世纪后期的学习心理学研究，提出改变学习观的五个主题：

（1）记忆和知识结构。记忆不只是简单联想；认知结构表征知识和意义。要查明支配有效理解和思维的有组织的知识的本质，必须知道学生是怎样形成和发展融会贯通的知识结构的。

（2）问题解决与推理的分析。心理学对当代学习的最重要影响是有关专家学习的基础研究。学习论现在可以考虑学生如何获得技能去搜寻问题空间，新手习得的解题技能与在某一领域熟练的专家的专长之间存在明显的差异。

（3）早期基础。由于研究方法的改进，对婴儿早期学习的研究已取得较大的进展。研究资料表明，婴幼儿具有比以往所知的更大的学习潜能。因此，教育者必须重新思考幼儿入学前所具有的原有知识和技能对于入学后的新学习的影响。

（4）反省过程和自我调节的能力。研究表明，可以教会儿童调节自己的行为，而且这些调节活动能管理和控制自己的行为表现。这些活动包括如下策略：预期结果，事先计划，安排自己的时间，自我解释以改进理解，注意理解失败和激活背景知识等。

（5）文化经验和参与社会实践。儿童的发展过程实质上是儿童社会化的过程。通过学习，儿童接受社会文化的规范、规则和价值观。他们的个性和才能的发展必须适应社会的广泛限制和需要。所以，参与社会实践是学习的基本形式。