第五章--认知主义学习理论(教育心理学)讲课教案.doc

第五章 认知主义学习理论(教育心理学)精品资料第五章 认知主义学习理论【内容摘要】认知主义者主张将学习看作是个体对事物经认识、辨别、理解从而获得新知识的过程，在此过程中，个体所学到的是思维方式，即认知心理学家所讲的认知结构。个体在学习情境中运用其已有认知结构去认识、辨别、以至理解各个刺激之间的关系，增加自己的经验，从而扩大或提升自己的认知结构。因此，在认知主义人士看来，学习的产生是内发的、主动的和整体性的。认知主义学习理论也经历了一个不断发展的过程，本章在论述早期认知主义学习理论、传统认知主义学习理论和新认知主义学习理论时，不但强调揭示其内在的发展线索，更注重阐述其思想的现代教育价值。【核心概念】顿悟、认知地图、潜伏学习、认知结构、发现学习、认知表征、接受学习、符号表征学习、概念学习、命题学习、结构良好领域的知识、结构不良领域的知识、初级学习、高级学习、先行组织者、意义学习、机械学习【思考题】1简要谈谈你对顿悟学习和潜伏学习的看法。2请举例谈谈布鲁纳结构教学观在教育上的应用。3请运用奥苏贝尔认知同化学习理论的思想谈谈你对讲授法的认识。4请谈谈如何根据信息加工学习理论有效地组织教学。5请结合实例谈谈你对建构主义学习理论的看法。6当你预知到学生有可能会将你所授内容建构成四不像的“鱼牛图”时，你一般会运用什么有效办法来尽量避免此种事情的发生？7简要述评认知结构迁移理论。8请用认知主义学习理论的有关思想谈谈你对“高分低能”的看法。9建构主义学习理论对传统认知学习理论的超越主要体现在哪几个方面？10.“什么是仁？”针对不同学生的提问，孔子给出的答案不同，并未给“仁”下一个统一的定义。有人说这是孔子学说的一个明显缺陷，也有人说这是孔子因材施教的一个具体体现，请谈谈您对此问题的看法及教育心理学方面的依据。11在认知主义学习理论中，有哪些人更看重直接经验在学习中的作用？其核心观点是干什么？有哪些人更看重间接经验在学习中的作用？其核心观点是什么？您对此有何评价？ 12什么是先行组织者？什么是抛锚式教学模式？二者之间有何同与异？行为主义者将学习看作是刺激与反应联结的过程，在这个过程中个体学到的主要是可以观察、测量到的外显反应，而该反应之所以成为习惯是由于后效强化所致；学到的个别反应经组合之后而成整体行为，这样，学习的产生是外控的或外铄的，是被动的，是积少成多的，也是渐进的。行为主义心理学家对学习的这一基本看法虽然能有效地用来解释行为的习得，却不能很好地用来解释知识的学习与健康人格的养成，在日常生活中，知识的学习与健康人格的养成毫无疑问也是非常重要的。同时，行为主义心理学家不太重视探讨学习的内部心理机制也受到后来的心理学家的批评。这样，在行为主义心理学的学习理论还颇流行的时候，一些有见地的心理学家就开始尝试用新的路径来研究学习现象，并提出了不同于行为主义学习理论的新的学习理论，其中最著名的有二：一是认知主义的，一是人本主义的。本章先讲认知主义的学习观。认知主义者主张将学习看作是个体对事物经认识、辨别、理解从而获得新知识的过程，在此过程中，个体所学到的是思维方式，即认知心理学家所讲的认知结构(cognitive structure)。个体在学习情境中运用其已有认知结构去认识、辨别以至理解各个刺激之间的关系，增加自己的经验，从而改变（扩大或提升）自己的认知结构。因此，在认知派人士看来，学习的产生是内发的、主动的和整体性的。从逻辑的角度看，行为主义学习论是将学习看作归纳的过程，而认知主义学习论是将学习看作演绎的过程。在20世纪60年代以前行为主义盛行之际，认知主义学习论的理念是被忽视的。在今天看来，这两派学习理论各有价值：认知主义学习论有助于人们了解在教育上怎样扩展学生的认知结构，以促进其主动求知能力；行为主义学习论有助于人们了解在教育上怎样分析教学情境，怎样配合教材的不同单元设计教学进度，从而循序渐进地达到教学目标。 张春兴.教育心理学.杭州：浙江教育出版社，1998.210与行为主义学习理论相似，认知主义学习理论也经历了一个不断发展的过程。大致说来，也可将认知主义学习理论的发展分为三个不同的阶段：以格式塔心理学的学习理论和托尔曼的学习理论为代表的早期认知学习理论阶段、以布鲁纳与奥苏贝尔为代表的传统认知派学习理论、以信息加工学习理论和建构主义学习理论为代表的新的认知派学习理论。只不过，和行为主义学习理论相对较明晰的学派特色相比，认知主义学习理论的“流派”色彩显得相对松散些。第一节 早期的认知学习理论认知主义学习理论的核心观念不是突然降临心理学界，和其他事物的发展相类似，它也有一个历史渊源。用现代认知派学习理论的眼光去反观心理学发展史，一般认为可以将格式塔心理学（也称完形心理学）的学习理论和托尔曼的符号学习理论作为早期的认知学习理论。一、格式塔心理学的学习观（一）经典实验格式塔心理学家也是基于自己的实验而提出自己的学习理论的。这些经典实验主要有惠特海默（M.Wertheimer，18801943）进行的似动研究和柯勒(W.Khler,18871967)进行的黑猩猩学习实验等。鉴于柯勒的实验与学习问题有直接的联系，而其他实验是更基础的实验，这里仅介绍柯勒的实验。柯勒在特纳利夫岛上对猩猩解决问题的情景做了细致研究。他给猩猩提出如下一些问题：猩猩能够看到香蕉，但仅凭自己的双手够不着，只有通过运用它们经验中不曾有过的新方法才能获得香蕉。例如，将香蕉挂在猩猩跳起来也够不着的铁笼子的顶上，笼子里面事先放了几只木箱子，猩猩只有把这些箱子移到香蕉下面叠起来并爬上去才能拿到香蕉；或者，将香蕉放在笼子外面，只有把笼子边上的两根竹竿接起来才能拿到香蕉，如图5-1所示：图5-1 猩猩在制作“双节棍”（采自Khler，1925）柯勒发现，猩猩不是尝试错误的方式逐渐学会如何拿到香蕉的，往往是突然学会解决这类问题的。有时候猩猩看上去似乎无法通过它所熟悉的方法拿到香蕉，就蹲在那里，好像是在思考问题的解决办法，然后突然觉察到了解决的办法。柯勒认为，用“知觉重组”或“认知重组”可以很好地描述这类学习情境。因为猩猩突然觉察到了箱子与香蕉之间的关系，意识到箱子不是随便放在那里的，是可以用来作为爬上去取香蕉的支撑物；当猩猩蹲在那里没有做出积极尝试的时候，它在经历着一个知觉重组的过程，一旦完成了知觉重组，往往能立即找到解决办法。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.148149这不是说只有这种突然的、完全顿悟的戏剧性的例子才可以用完形心理学的术语来解释。试误学习过程也可以被解释成一系列小的、部分的顿悟。在柯勒看来，重要的是要做出这样的安排：使动物可以一下子看到影响问题解决办法的所有必要因素。只有这样动物才有可能把这些要素（或者说部分）组成一个适当的完形。用柯勒的眼光看，行为主义者所设计的实验情境正好与此相反，白鼠在迷津里无法看到各种转折与目的箱里食物之间的关系，只好通过试误来发现这种关系，这导致白鼠的知觉重组必将是渐进式的，因为在这种情境里不可能产生其他种类的知觉重组。知觉重组的突然性程度取决于问题的性质和呈现的方式。结果，用“知觉重组”或“认知重组”就可以解释各种各样的学习了。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.149用今天的眼光看，柯勒以黑猩猩做实验对象，而桑代克、斯金纳等人以猫、鼠、鸽做实验对象，这或许是导致完形心理学与行为主义心理学对学习的看法有差异的根本原因。因为这两种动物的“智商”是不一样的：前者高，后者低。尤如法国著名生理学家弗卢龙力倡大脑机能统一说而法国医生弗里奇等人主张大脑机能定位说一般，因为前者以老鼠为研究对象，后者以人为研究对象。老鼠的脑未有大的分化，故机能统一；人脑有大的分化，故机能定位。（二）格式塔心理学学习论的基本观点根据上面的经典实验，再加上完形心理学家所做的其他实验，完形心理学对学习提出了一整套自己的观点，其要点如下：1学习就是构造一种完形格式塔心理学家对学习实质或学习结果的看法，一般倾向于使用“完形”(gestalt)方面的术语，主张学习的实质或学习的结果就是构造一种完形，或者说是知觉重组或认知重组。柯勒曾说：“学习在于发生一种完形的组织，并非各部分的联结。” 莫雷.教育心理学.广州：广东高等教育出版社，2002.98言下之意是，学习不是形成刺激与反应之间的联结，而是学习者通过觉察特定情境中的关键性要素，了解这些要素是怎样联系的，识别其中内在的结构，然后将之做知觉上的重组的过程。在这个意义上说，学习与知觉、认知可视作是同义词。与其他学派的心理学家一样，格式塔心理学家也承认，通过学习，会在头脑中留下记忆痕迹，记忆痕迹是因经验而留在神经系统中的。不过，格式塔心理学主张，这些痕迹不是孤立的要素，而是一个有组织的整体，即完形。这样，学习主要不是加进新痕迹或减去旧痕迹的事情，是要使一种完形改变成另一种完形。这种完形式的改变可以因新的经验而产生，也可以通过思维而产生。格式塔学习理论所重点考察的正是发生这种知觉重组的方式。在格式塔心理学家看来，一个人学到些什么直接取决他是怎样知觉问题情境的。假若一个人看不出呈现在自己面前的问题，看不出各种事物之间的联系，那么他对事物的知觉就仍处于无组织的、未分化的状态，这时实际上也就未发生学习。一个人学习的方式往往是从一种混沌的模糊状态转变成一种有意义的、有结构的状态，这就是知觉重组的过程。可见，在完形心理学家眼中，知觉重组是学习的核心，真正的学习都具有类似的特点。需指出的是，学习并不是将以往无意义的事情任意地联结在一起，知觉重组或认知重组的前提是认清事物的内在联系、结构与性质。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.150151 2刺激与反应之间的联结是以意识为中介的与S-R范式的学习理论主张刺激与反应之间的联结是直接的、无中介的观点相反，格式塔心理学的学习论认为，刺激与反应之间的联结是间接的、以意识为中介的。换言之，学习是学习者主动地去构造一种完形，学习者的主动构造作用在学习过程中起到了重要的作用。这种构造作用后来发展成为中介变量、认知地图、图式、认知结构等概念，成为认知范式的学习理论有别于S-R范式的学习理论的一个主要标志。3学习是由顿悟而实现的对于学习过程的看法，与桑代克和早期的行为主义学习理论的观点截然相反，完形心理学认为学习是由顿悟（insight）而实现的，不是由渐进式尝试错误的过程实现的。从一定意义上讲，这是完形心理学家对学习研究的一大贡献。在完形心理学家看来，问题是完形上的缺口；问题解决是对情境的整体理解，是旧结构的豁然改组或新结构的豁然形成，强调问题解决过程的“顿悟”性。顿悟指个体突然觉察到问题的正确解决办法。顿悟的产生是由于学习者重新组织或重新构建有关事物的形式而实现的。这表明产生顿悟的学习者是用一种新的方式来看待整个情境的，这种方式包括对逻辑关系的理解及对目的和手段之间关系的觉察。因为是真正理解了事物之间的关系，顿悟学习的显著优点有三：一是，通过对问题情境的内在性质有所顿悟的方式来解决问题，不但可以避免与这一问题情境不相干的大量随机的、盲目的试误行动，也有助于把学习所得迁移到新的问题情境中去顿，这意味着，某一类问题一旦获得顿悟式解决，被试从此再解决此类问题时便不易再犯错误。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.151152因此，王守仁说得好：“学问也要点化，但不如自家解化者，自一了百当。不然，亦点化许多不得。” 明王守仁.王阳明全集（上册），吴光等编校，上海：上海古籍出版社，1992.114二是，既是由顿悟获得的，这种顿悟学习本身就有奖励的性质。完形心学家相信，真正的学习常常会伴随着一种兴奋感。当学习者了解到有意义的关系，理解了一个完形的内在结构，弄清了事物的真相，会伴有一种令人愉快的体验；换言之，达到理解水平本身就具有自我奖励的作用。例如，一些人对智力拼图、字迷填空玩得津津有味。有时看上去简直不大可能完成，但越是这样，当他们突然发现解决办法时，就越会有一种获得顿悟的快感。完形心理学家认为，这是人类所能具有的最积极的体验。因此，完形心理学家对教育中滥用各种外部奖励的做法持批评态度。当然，在没有其他诱因动机时，在不可能用顿悟的方式来理解学习时，也不妨使用一些外部奖励。不过，作为教育者要意识到不加区分地使用奖励物可能会使学生分心，不把心思用在学习上，只关心能得到什么奖励上，不可能达到对问题情境有顿悟的理解。这一对奖励的看法至今仍有借鉴作用。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.155156三是，顿悟学习的结果是不容易遗忘的。现在心理学一论及记忆主题时必提及著名的艾宾浩斯遗忘曲线，不过，在完形心理学家看来，人类所学习的内容都是有意义的。无意义音节的遗忘曲线在人类学习中并没有太大的指导意义。事实是，个体通过顿悟习得的内容一旦掌握后，在正常的情况下终身都不会遗忘。用现代信息加工心理学的术语说，个体通过顿悟获得的知识进入了其长时记忆，在正常情况下将永远保留在学习者的头脑中。这样，通过顿悟获得的学习结果与死记硬背的结果之间所遵循的遗忘规律几乎完全不一样：前者不易遗忘，后者遵循艾宾浩斯遗忘曲线所反映的“先快后慢”的遗忘规律，如图5-2所示。保 顿悟学习的保持曲线持的 百 无意义学习的保持曲线分 比 0 学习后的时间 图5-2 顿悟学习保持曲线与无意义学习保持曲线的比较 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.154因此，为了提高学生的学习效率，措施之一就是要使学生真正理解所学习的内容，进而达到顿悟，而不是简单地要学生死记硬背一些“考试要点”，或简单地通过“题海战术”，机械地让学生做大量的练习题，后两种做法可能也会取得某种短时功效，但却得不偿失，毕竟它既会增加学生的学习负担，又因学生没有真正的理解从而会很快地遗忘掉。在这方面惠特海默的研究对当代中国人仍有较多启示。惠特海默认为，一些教师过于注重机械记忆，不惜牺牲学生的理解能力。他在创造性思维一书里区别了两种类型的问题解决办法：一类是具有首创性的和顿悟式的解决办法；另一类是不适当地应用老规则，不能真正解决问题的办法。惠特海默曾举了一个例子：一位在病房里值夜班的护士到了深夜11点钟时将一个病号叫醒，并说：“现在到了你该吃安眠药的时间了。”这是典型的不考虑与问题情境有关的特征而机械运用规则进而导致愚蠢行为的事例。由此可见，顿悟学习非常关注具体问题情境的具体特点，进而灵活地采用适合具体问题情境的新方法。同时，在惠特海默看来，顿悟学习的核心是要把握事物的本质，而不是无关的细节。遗憾的是，一些教育工作者看不到这一点。惠特海默还主张，学校学习的目的是要把习得的内容迁移到校外情境中去。通过机械记忆习得的内容只能被用于非常具体的情境中，即应用于类似最初学习时的情境中，只有通过顿悟理解的内容才能成为学生知识技能的一部分，随时可用于任何情境中的类似问题上去。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.151155从这个意义上说，造成过去中国有些学生在学习中存在“高分低能”现象的一个重要原因是，教师只教给学生一些无关的细节，而未让学生把握住事物的本质；与此同时，学生只通过机械学习来死记教师所教的内容，从而无法产生顿悟学习。4所谓创造性思维，就是打破旧的完形而建立新的完形在格式塔心理学家看来，所谓创造性思维，就是打破旧的完形而建立新的完形。例如：当你遇到如下问题时，假若仅在原来的图形上思考，那么始终是不能妥善解决此问题的，而一旦你跳出原有的框架，建立新的图形，问题马上就获得圆满解决。题目：在由16根火柴搭成的五个正方形的图形里（如图5-3所示），移动其中的3根火柴（条件有三：一是不能将这3根火柴去掉；二是不能将这3根火柴与其他火柴重叠放；三是不能将这3根火柴像杆子一样单独放在某处），使其变成四个正方形。图5-3 由16根火柴搭成的五个正方形答案之一（答案不仅一个，这仅是正确答案之一，为节省篇幅，也为了做到触类旁通，其他答案在此处就不列了，请读者自己去思考）：图5-4 由16根火柴搭成的四个正方形如果将格式塔心理学家关于创造性思维的这种见解做如下解释，则是非常有价值的：将人脑中已有的知识点比作一块块积木，这些积木的数量虽然是有限的，但如果能不为旧的陈见或定势所限，一定能组合出无穷的图形出来（即创造）。据报导，当年美国实施的阿波罗登月计划没有使用一项新技术，全是已有技术的拼装，但却能完成一个全新的任务（人类首次登上月球）。同时，格式塔心理学关于创造性思维的这一见解对于当代中国教育如何培养人的创造性思维或进行潜能开发也有很大的启示意义。因为长期以来中国有较浓厚的权威思维的文化氛围，在这种文化氛围中成长的中国儿童或多或少地存在着推崇权威的思维方式，不敢轻易对已有的“定论”说“不”，久而久之，也就限制了中国人的创新思维与潜能开发。从这个意义上说，在当代中国要培养儿童的创造性思维或开发儿童的潜能，关键措施之一是采取有效措施让儿童善于打破心中的“旧的完形”，“旧的完形”打破一个，儿童的创造性思维或潜能就发挥一层，“旧的完形”去得干干净净，儿童的创造性思维或潜能也就充分展现出来了。5“问题”就是“障碍”，“智慧”就是凭借中介物清除障碍的过程在完形心理学家看来，“问题”就是“障碍”，智慧 完形心理学所讲的“智慧”相当于今人所说的“聪明”或“聪明才智”，与本书后文所讲的具备德才兼备素质的智慧是不一样的。就是凭借中介物清除障碍的过程。如，在柯勒所进行的黑猩猩学习实验中，猩猩所遇到的问题是：能够看到香蕉，但香蕉的位置或太远或太高，自己仅凭手是够不着的，在这里香蕉的位置或太远或太高就是一种“障碍”，要解决这类问题就必须去掉这层“障碍”。猩猩向人们展现出来的智慧就是：巧用几根中空的、粗细不一的管子，或通过叠放箱子，取到仅凭手无法取到的香蕉。若将完形心理学家对智慧的这种思想做进一步引申，一般地，在清除障碍的过程中，个体越善于利用中介物来清除障碍，并且走过的这一心路历程的时间越短，个体的智慧也就越高。这就为在教育中培养人的智慧增加了可操作性。（三）对格式塔心理学学习理论的简要评价格式塔心理学的学习理论的贡献是多方面的，除了对智慧和创造性思维做了独到的解释，它还有以下主要贡献：第一，它坚持用整体观的视角来审视人的学习，力倡“整体大于部分之和”的教育理念，这对纠正行为主义学习理论中存在的“整体等于部分之和”的教育理念有一定的积极意义。第二，将顿悟学习视作人类学习的重要方式，这更能反映人类学习的特性。第三，看到了学习过程中介变量的作用，肯定了人类学习的能动性，对于纠正行为主义学习理论用刺激与反应的直接联结来看待学习的观点有一定的促进作用，并为以后的认知主义学习理论的发展奠定了基础。用今天的眼光看，格式塔心理学的学习理论也有一定的不足：第一，不如行为主义学习论完整而具体。行为主义学习论的实质是讲渐悟，渐悟可详细探讨其心路历程，即可以告诉个体怎样才能达到悟，这样，行为主义学习理论往往具有操作性强的特点。完形心理学重视顿悟学习，注定了其学习理论不可能比行为主义学习论完整而具体，这也是情理中的事情，因顿悟不可言说。事实上，凡是重顿悟学习的人一般不过多阐述顿悟。如佛教讲开“天眼”，认为“天眼”一开就无所不知，无所不晓，此“天眼”用今天的眼光看实就是顿悟，佛教认识到顿悟的存在，但限于当时的知识水平，不能用心理学的知识来很好地说明，结果就用了“天眼”这一带神秘色彩的字眼。陆九渊推崇顿悟，自己就不喜著书，不像爱言渐悟的朱熹那样勤于著书，结果朱熹的思想广为流传，陆九渊的思想影响范围最初相对较小。第二，假若说行为主义学习理论过去强调试误学习有失偏颇的话，那么格式塔心理学的学习理论过于强调顿悟学习也有偏颇之嫌。因为顿悟是有条件的，这条件便是：学习情境的设置要具有完整性或整体性，要难度适中，要使学习者能够知觉到。但是，在实际的学习中某些情境不可能一下子把握，有些情境甚至很难把握。在这种情况下必然要经历一个尝试错误的阶段，经过一番尝试错误把握了整个情境之后，顿悟才会发生。可见，在任何陌生学习的初始阶段必然有一个尝试错误的阶段，特别是在一些问题解决的学习中，某些情境因素常常是很隐蔽的，非经一翻尝试错误不能把握。因此，渐悟与顿悟实际上是一体两面，在一般情况下，是先有尝试错误后有顿悟；只是在特殊情境里才有不需要尝试错误的顿悟。概要地说，这种特殊情境主要有三：所遇问题是先前曾解决过的或与先前曾解决过的问题相类似，故不需尝试错误就可凭“直觉”解决，这实是一种迁移。将尝试错误的过程放在脑中进行，而不将之外显为具体的试误行为。如有的人长于心算，你要他算一个较复杂的计算题，可能从表面上看他能一下子讲出正确答案，仿佛是顿悟而成，实际上仍是先有尝试错误后有顿悟。所遇问题虽是崭新的难题，却能因一时的“灵感”所发而将之顺利予以解决。犹如爱因斯坦因一时“灵感”所发而提出著名的“相对论”一般。不过，爱因斯坦之所以能够提出著名的“相对论”，实也不是偶然的“灵光一闪”，而是由于他在此之前已有深厚的学术积累所致，而后者恰恰也是一种渐悟的过程。正由于此，现在也有学者主张将试误与顿悟结合起来以揭示学习过程的实质。如中国台湾的王克先说：“从学习历程看，试误说与领悟说是一体的两面领悟是学习的结果；试误是学习的过程。无论人类或动物的学习中，同含有领悟与试误两种现象；在领悟之前必有试误，在试误之后才有领悟。” 王克先.学习心理学.福州：福建少年儿童出版社，1987.94此看法与朱熹关于学习过程乃是积累与贯通相结合的见解暗合。在朱熹看来，学习过程或问题解决过程是一个由积累而贯通的过程。据朱子四书或问卷二大学或问.朱熹曾说：“一物格而万理通，虽颜子亦未至此，惟今日而格一物焉，明日又格一物焉，积习既多，然后脱然有贯通处耳。”“穷理者，非谓必尽天下之理，又非谓止穷得一理便到，但积累多后，自然脱然有悟处。”朱熹的积累与贯通说对于纠正现代教育心理学中关于学习过程存在的尝试错误说与顿悟说的争论颇有启示，因后两种学说各执一端，都有偏颇。同时，虽然顿悟有助于提高人的学习效率，因此也一向为许多学人孜孜以求。一般而言，人文学科领域的学习更容易达到顿悟的境界。因为人文学科的学人面临的多是一些“老问题”，且多是涉及“人心”的问题，假若一个人对人性与人生有较深刻的把握，他往往能做到“一理通而万理明”，犹如禅师悟道后对佛理豁然贯通一般。理工科领域的学习，尤其是涉及一些复杂领域的学习与探索时，学人常常较难达到顿悟的境界，而只能做到渐悟。这是因为理工科的学人一般总是与崭新的疑难与不确定性打交道，面临的多是一些新问题，且多是远离人心的“物理” 指关于客观事物的道理，而不是通俗意义上讲的“物理反应”的那种“物理”。问题，这样，他们往往只能做到在自己熟悉的一片小领域中是一个专家，稍为偏离其研究的领域，他就可能是一个外行。即便像爱因斯坦这样百年难得一遇的大科学家亦是如此。又如，据扬子晚报报导，诺贝尔奖获得者、著名美籍华人、实验物理学家丁肇中教授在为南京航空航天大学师生作题为“国际空间站上的AMS实验”的学术报告后，按惯例，丁教授要回答学生的一些提问。在回答学生提出的“您觉得人类在太空能找到暗物质和反物质吗？”“你觉得您从事的科学实验有什么经济价值？”“您能不能谈谈物理学未来20年的发展方向”三个问题时，丁教授一连说了三个“不知道”！这简短而朴实的解释，虽让在场所有同学感到意外，但不久就赢得了全场的热烈掌声。这正应了“知之为知之，不知为不知，是知也”这句千古名言。 陈军.三个“不知道”，为何引来热烈掌声.扬子晚报.2004-11-15二、托尔曼的认知学习观美国心理学家托尔曼(E.C.Tolman,18861959)，其学习理论被看作是认知主义学习理论的重要来源之一。（一）托尔曼对早期行为主义学习理论的质疑第一，学习真如桑代克等人所说的那样，开始于一系列盲目行为？在桑代克眼中，当个体面临一个新的情境时，起先会表现出一定数量的盲目行为，犹如猫第一次被放进陌生的桑代克迷箱时所展现出来的一系列盲目行为一般。对于桑代克的这一看法，托尔曼是持怀疑态度的。在他看来，虽然一个人在面临一个新的学习情境时，刚开始其行为可能具有一定的盲目性，但是，假若由此得出一个结论，认为人的学习均开始于一系列盲目的行为，然后再经由不断的尝试错误而习得正确的行为方式，这种观点就有失偏颇，它与人的生活实际是不符的。因为在现实生活中，人的大多数行为（包括学习方式等）都是有明确的目的的。第二，强化真的是影响学习的必不可少的重要因素？在典型的行为主义者眼中，强化是影响学习的一个必不可少的重要因素。托尔曼对此持怀疑态度。第三，外显行为没有发生相对持久的改变，学习就没有发生？在典型的行为主义者眼中，假若个体在接触某一情境后，其外显行为没有发生相对持久的改变，学习就没有发生。托尔曼对此持质疑态度。第四，行为的改变真的是由于养成了行为的习惯之所致？在典型的行为主义者看来，行为的改变是由于个体养成了相应的行为习惯，即通过一系列的强化，使某一种刺激与某一种反应或某一系列的刺激与相应的反应之间联结变得越来越坚固之所致。托尔曼对此持不同看法。第五，学习的实质是S与R之间的直接联结？在早期行为主义者看来，学习的实质是刺激（S）与反应（R）之间形成直接的联结，中间不需要任何中介物。托尔曼对此说法也不太认同。（二）经典实验为了证实自己上述诸种怀疑是有根据的，托尔曼设计了一些巧妙的试验来探索动物在学习过程中的认知变化，其中以三路迷津学习最为著名。实验情境见图5-5。在迷津中有三条通路可以到达食物箱，通路1最近，通路3最远。实验研究白鼠在三路迷津中的取食行为。实验发现，让白鼠有机会走过迷津中的每一条通路，使其熟悉迷津的整个环境之后，白鼠表现出对通路1的最高偏好，这表明白鼠在情境中学习到通路1是最近的。随后，将通路1阻塞（如图5-5中的A处），发现白鼠迅速从通路1返回，选择通路2，这表明白鼠在情境中学习到了通路1和2之间的关系。其后，再将通路2阻塞（如图5-5中B处），发现白鼠再次从通路2返回，迅速选择通路3，这表明白鼠在情境中学习到了三条通路之间的相对关系，换言之，动物不仅习得关于目的物的意义，也习得关于刺激情境的意义，这就是位置学习(placelearning)。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.302实验中，托尔曼还随时阻塞三条通路中的任意一条，来测试白鼠的位置学习效果。结果发现，白鼠能够根据受阻情境，在迷津中随机应变，选择最佳的取食路线。 图5-5 白鼠学习方位的迷宫图为了验证潜伏学习的存在，托尔曼等人于1930年进行了一项经典的实验研究。他们让三组白鼠在一个复杂迷宫中每天走一次。甲组不给食物（无食物奖励组），乙组每天给食物（有食物奖励组），甲、乙均为控制组。丙组为实验组，开头10天不给食物，第11天才开始给食物奖励。实验结果如图5-6所示，随着练习次数的增加，白鼠在到达目标箱前所犯的错误次数都逐渐减少。乙组有食物奖励，逐渐减少错误比甲组快，但实验组丙自给食物奖励后，其错误下降比乙组更快。托尔曼由此得出结论：丙组在开头10天的练习中虽然没有奖励食物，但在每次练习中同样探索迷宫的每一部分，形成了认知地图，只是没有表现在外部行为中而已。托尔曼把这种现象称为潜伏学习。这一实验表明，强化并不是产生学习的必要条件，学习完全可以在无强化的情况下发生。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.306307图5-6 托尔曼的潜伏学习研究成果为了验证行为的改变并不是由于养成了行为的习惯之所致，托尔曼的学生麦克法兰(Macfarlane，1930)做了一个有趣的实验。训练白鼠在迷津里游泳。这种迷津与心理学家们通常训练白鼠的迷津没有什么不同，只是里面灌满了水。白鼠在通道里只能游泳摸索，游到目的箱后可爬上去获得食物。白鼠学会游到目的箱后，就把迷津里的水抽干了，然后把白鼠放进去。结果发现白鼠是跑到目的箱，而不是游到目的箱。托尔曼提醒人们注意，游泳和奔跑是两种完全不同的反应。很显然，白鼠学到的不是对特定刺激做出的特定反应，而是某种比较抽象的和整体性的东西迷津本身的空间布局，换言之，白鼠习得的是迷津的地图，即托尔曼所讲的认知地图。托尔曼等人又进行了一系列有关空间习惯(spatial habit)与动作习惯(movement habit)的实验。这类实验使用的是种简单的“T”字型迷津。白鼠从南面的起点箱出发向东走就能吃到食物。只需几次训练，白鼠就能完全学会。这里，白鼠学到的是向右转弯的习惯，还是知道食物在东边？为了回答这个问题，测验时把“T”字型迷津颠倒过来，起点在北面。假若白鼠习得的是动作习惯，它应该向右转弯，走向西边；假若习得的是空间习惯，它应该走向东边。实验结果表明，绝大多数白鼠都走向东边，即习得的是空间习惯，不是动作习惯。 施良方.学习论学习心理学的理论与方法.北京：人民教育出版社，1994.300301根据上述实验结果，托尔曼提出了自己对学习的看法。（三）主要观点托尔曼的认知学习观的主要观点有四：1.学习是一种有目的的行为托尔曼认为，对动物行为的观察表明，动物的行为一般都指向某种目标。他相信人的学习也是一种有目的的行为，进而不同意桑代克等人认为学习是盲目的观点。2.学习出现的原因是形成了认知地图为了解释动物在迷津实验中展现出来的学习，托尔曼新造了认知地图（cognitive map）的概念来表明动物在这类实验中所习得的东西。对走迷津的动物而言，认知地图就是动物对迷津的表象或对迷津的内部表征；对人类而言，认知地图是指个体表征现实世界中的事物及其相互关系的内部表象。动物学习的不是一连串的刺激与反应，其实质是脑内形成了认知地图。一旦白鼠将迷津的位置信息纳入到自己的认知地图中，它就会明白食物在哪里、哪几个通道不通、哪些通道通向目的箱，结果，白鼠就知道应该如何走，而不需要凭借任何一种固定的位移系统来做到这一点，这实际上是要用位置学习来替代桑代克等人所讲的反应学习（response learning）。这个过程是主动且独立的，而不是被动地需要依靠某些固定的运动系统来实现的。位置学习存在的事实表明，对环境条件的认知是达到目的的手段和途径，学习出现的原因不全是早期行为主义心理学家所说的那样形成行为习惯之所致。3.潜伏学习是一种重要的学习方式托尔曼相信潜伏学习(latent learning)是学习的一种重要方式。潜伏学习，又称隐匿学习，指动物在没有强化的条件下，学习也会发生，只不过其结果不甚明显，是“潜伏”的；一旦受到强化，具备了操作的动机，这种结果才明显通过操作而表现出来。可见，潜伏学习的特点有二：一是潜伏学习是在没有强化的条件下发生的，故而学习的结果不太明显，是“潜伏”的；另一特点是，一旦受到强化，具备了操作的动机，这种“潜伏”的学习结果就明显通过操作而表现出来。潜伏学习的存在，表明强化并不像行为主义者说的那样是学习的必要条件。托尔曼的潜伏学习的概念得到学人的普遍承认，导致后来学习的定义发生了相应的改变，即普遍重视“行为潜能”是否已发生变化。4.认为学习的结果不是S与R的直接联结，主张将S-R公式改为S-O-R公式早期行为主义学习理论的“SR”公式有一个致命的缺陷，不能较好地用来解释人的复杂行为背后的心路历程，尤其是不能较好地用来解释人的行为的个性差异。因为按“SR”公式，不同的人遇到同一个刺激，他应该做出相同的反应。而稍有心理学常识的人都知道，除了简单的行为（如见到红灯停见到绿灯行）和简单的心理现象（如对颜色的感知觉）外，人类其他多数心理与行为都带有浓厚的个性差异，假若不引进代表有机体的内部变化的“O”这个概念，是无论如何也不好解释的。从这个意义上说，托尔曼主张将S-R公式改为S-O-R公式，是一大贡献，也符合“外因通过内因而起作用”这条著名的辩证唯物主义原理。（四）对托尔曼认知学习理论的简要评价托尔曼学习理论的主要贡献体现在如下几个方面：第一，认知地图和中介变量等概念的提出，实际上已蕴含有后来的认知学习观的思想，从而为心理学提供了崭新的认知范式。现代认知心理学吸收了他关于人类学习的认知观点和客观的研究方法如借鉴托尔曼的认知地图概念而提出心理学色彩更浓的认知结构概念等，以至托尔曼被认为是认知心理学的开山鼻祖。同时，假若将“认知地图”概念作一番新的诠释，就可以较好地解释专家与新手的差异：大凡在某个领域称得上是专家的人物，一般对此领域都有较好的“认知地图”，即熟悉此领域中存在的“多种正确通道”，从而在遇到此领域的问题时能很快找到最经济且最正确的解决途径，正是在此意义上专家往往有“快手”之称。这就是庄子所讲的“庖丁解牛”的道理：庖丁因有多年宰杀牛的经验，熟悉牛身上的经骨之所在，能够做到顺着牛身上的经骨来宰杀牛以取牛肉，当然既快又准，且不伤刀刃。反之，大凡对某个领域不熟悉的新手，由于未对此领域形成较好的“认知地图”，自然不熟悉此领域中存在的“多种通道”，这样，一旦遇到此领域的问题时，新手的反应往往可能不知“从何下手”或只能尝试错误，除此别无他法。所以，用认知地图的眼光看，培养专家的过程实就是让一个新手逐渐熟悉某一领域进而形成对此领域有良好“认知地图”的过程，良好认知地图一旦形成，此人也就成了此领域的专家。第二，巧妙的实验设计。托尔曼凭借一些精心构思的巧妙实验设计，为自己的一些核心假设提供了实验上的依据，不但增强了其学习观点的科学性与说服力，而且也启示后来的心理学研究者，在对某些心理现象做实证研究时，不要太强调仪器的高、精、尖，而要通过“修炼内功”，在实验设计上多下功夫。第三，对潜伏学习所作的大量研究为人们正确认识和对待潜伏学习和内隐学习提供了科学依据。用潜伏学习和内隐学习的眼光看，中国古代对小学生进行的“包本”教育法（即将一本经典书籍如论语背熟后再背另一本经典书籍如孟子的读书方法），从学习方式上看可能是一种“机械学习”，但也可能于事实上起到潜伏学习和内隐学习的效果，为其后的教育打下良好的基础，便于其后的融会贯通。像冯友兰等国学大师在谈起自己的早期求学经历时，对于通过“包本”教育法而打下的良好国学基础多是持肯定的态度。同时，从一定意义上讲，一个人在其一生中所接触的任何事物都会在他心中留下印迹（反映），都是一种潜伏学习。说得形象点，一个人就像一台计算机，环境不断向其输入信息，这些被输入的信息或许一时如泥牛入海，杳无音信，但终有一天会被打印机打印出来。这种思想对早期教育和正确理解“潜移默化”等都有启示。托尔曼学习理论的不足主要体现在3个方面：一是理论体系不够完善，因为他本人不太注重理论建设。二是迷津实验有可能影响动物智力的正常发挥。在托尔曼的动物试误学习的实验国，迷津箱的隔层的壁较高，不少盲路又是那么分歧地纵横着，饥饿逼得老鼠不得不四处乱窜。老鼠偶然也抬起头来，但它所能看到的只是又高又硬的壁，好不容易找到门，它就毫不犹豫地跑进去，这时它似乎一点也不考虑这个门所引导的是盲路还是通路。实在的，饥饿加囚笼似的迷津箱使老鼠没有冷静地去观察环境的机会和心境