第十节
认知学习是较高层次的学习历程,它概括了对事物关系的认识,并以这种认识解决问题。1949年哈洛(Harry Harlow)的经典研究中共有八只猴子学习辨别刺激,每一组辨别的刺激都不一样,例如半圆形与方形或黑色与白色等。
图3—18是300多个辨别学习的曲线。最下面的曲线是最初的8个辨别学习的曲线,猴子要经过6次练习才达到70%以上的准确率。随着学习经验的积累,辨别速度越来越快,到了最后一组辨别学习(即最上面的曲线所示),第二次练习的正确率达97%。这时猴子已经学会了如何学习,在对两个刺激的辨别有了认知之后,它们不必经过多次的尝试错误,就能正确辨别。换句话说,猴子已经取得了学习心向。
图3—18代表学习心向的学习曲线
资料来源:Harlow,1949.
在辨别学习中,表面上动物学会了对两个不同的刺激分别做趋近和回避的反应,这是刺激反应联结的学习。然而大部分的辨别学习并不是机械化的刺激与反应的联结。哈洛的实验猴子在后期的辨别学习中,学得非常迅速,与其说辨别是对两个不同的刺激做两个不同的反应,不如说是对两个刺激的差别做一个正确反应。所谓辨别,就是对刺激关系的认知。
1920年柯勒(Wolfgnag Kohler)用猩猩做了一项最早的顿悟学习研究。柯勒让关在笼子里的猩猩,无法用手直接取得笼子外的香蕉(见图3—19)。猩猩蹲踞栅栏后,使靠近香蕉的木棒最长,靠近猩猩的最短。起初猩猩用较短的木棒钩取香蕉不成功;利用笼子的铁丝也行不通。猩猩停了下来,审视四周环境后,才恍然大悟,它用短棒拉近长棒,拿起长棒取得香蕉。猩猩解决问题的方式是一种豁然开朗的顿悟,这与猫经过尝试错误之后,逐渐学会打开门闩的历程不同。
图3—19猩猩的顿悟学习
猩猩一旦有了解决的方案,就很少再出现不相关的反应,并且能很快把解决办法转移到新情境中。例如,猩猩一旦学会用好几个木箱叠起来作为台阶,摘取挂在上方的香蕉,就会用其他物体如桌子、梯子等作为平台,甚至拉着柯勒前往挂着食物的地方,以柯勒作为台阶摘取上方的食物。
MacFarlane在20世纪30年代的一项实验中训练老鼠学得跑迷津后,又在迷津中注水。结果发现老鼠以游泳的方式完成迷津,并没有多大困难。行走和游泳显然是两组不同的动作,但老鼠学会的不是肌肉动作,而是达致目标的方位。托尔曼等训练老鼠学习图3—20(a)所示的迷津,路线从A穿越圆桌,直往前方的通道,然后向左,最后到达目标。在老鼠学会了从A到达食物所在的目标后,堵住由A到前方的通道,但另有18条通道可供选择(见图3—20(b))。
图3—20托尔曼等研究位置学习所用的迷津
资料来源:Tolman,et al.,1946.
如果老鼠习得的是特定的运动反应,就会走向左方的1~10号的通道,但老鼠却选择了6号通道,那正是摆放食物的方位,由此表明老鼠学得的是位置的认知,而不是特定的运动反应。
有关移置学习的实验表明,动物(包括老鼠、猴子、鸡)学会了辨别两个刺激之后,就能把习得的关系,移置于其他同类的刺激。例如在深灰色和中灰色之间,动物在学会了选择色泽较浅的刺激后,若呈现浅灰色和极浅灰色时,它们就会选择极浅灰色的刺激,尽管这两个刺激并不曾一起出现过,也不曾有过任何的强化作用,这种移置现象表明辨别是认知的学习。Albert和Ehrenfreud(1951)首先训练幼儿辨别128和68平方英寸的正方形,在他们学会选择较小的方形后,就以另外五组大小方形进行测试,结果发现移置(选择较小的方形)的百分率,受训练刺激与测试刺激的相似性所影响,相似性高,移置率高(见图3—21),这意味着移置现象除了认知学习外,也受刺激泛化作用的影响。
实验研究又发现智力年龄越高,移置越易出现。对智力年龄较高的儿童,辨别学习更可能是刺激关系的认知学习。潜伏学习、学习心向、顿悟学习、方位学习、移置现象等都是早期(1920—1950)心理学家所做的实验研究,这有力地说明了认知在学习中所起的作用。
图3—21测试刺激与原刺激相似性对移置反应的影响
资料来源:Albert & Ehrenfreud,1951.