斯金纳(Burrhus Frederic Skinner,1904—1990)美国心理学家,发明家,是新行为主义心理学的创始人之一,操作性条件反射理论的奠基者。他1904年3月20日生于美国宾夕法尼亚州东北部的一个车站小镇。
斯金纳引入了操作性条件反射理论,创制了研究动物学习活动的仪器——斯金纳箱。著有《沃尔登第二》(Walden Two)、《超越自由与尊严》(Beyond Freedom and Dignity)、《言语行为》等。
斯金纳1904年3月20日出生于美国宾夕法尼亚州东北部的一个车站小镇,父亲是当地的律师。斯金纳从小喜爱发明创造,富有冒险精神。他15岁时曾与几个小伙伴驾独木舟沿河而下,漂流300英里。他还试制过简易滑翔机,曾把一台废锅炉改造成一门蒸汽炮。
1922年斯金纳进入汉密尔顿学院主修英国文学并开始从事写作。由于他对动物和人类的行为深感兴趣,因此他曾选修过生物学、胚胎学和猫体解剖等学科。他在生物学教师的指导下他阅读了洛布的《脑生理学和比较心理学》、巴甫洛夫的《条件反射》罗素的《哲学原理》、华生的《行为主义》等科学著作。这些著作对他日后的学术成就产生了巨大影响。
1926年斯金纳从汉密尔顿学院毕业,转入哈佛大学心理系。当时哈佛大学刚刚建立了一个行为心理学的专业,这个专业的导师将动物看作是一个完整的整体,而不研究其内部。在哈佛大学学习期间,他为自己制定了一张极严格的日程表,从早晨6点至晚上9点的分分秒秒几乎都用来钻研心理学和生理学。
他不看电影不看戏,谢绝一切约会。功夫不负有心人,斯金纳于1930年获哈佛大学心理学硕士学位,1931年又获心理学博士学位。此后他在该校研究院任研究员。1937~1945年他在明尼苏达州立大学教心理学,1945~1947年任印第安那大学心理系主任。1947年他重返哈佛大学,担任心理学系的终身教授,从事行为及其控制的实验研究。
斯金纳在纽约读中学,本来他想成为作家,但他只在报纸中发表了约十多篇文章。按他的女儿写的传记他是在这个时候读了伊万·巴甫洛夫和约翰·华生的著作的。因此他才选择于1928年赴哈佛大学攻读心理学。
在哈佛大学期间,斯金纳被鼓励进行他喜欢的实验研究,他后来研制了一个非常简单而有效的研究动物行为的装置。直到今天心理学家依然使用这个装置来研究动物行为。
由于他的动物心理学试验非常成功,因此他1931年获得博士学位后继续在哈佛待了五年,继续他的独立研究。1936年他转到明尼亚波利斯的明尼苏达大学,但在那里他没有继续他的工作。
1944年,在第二次世界大战中德国开始使用火箭攻击英国,而盟军当时还没有类似的武器,因此斯金纳又开始了他的试验研究。在哈佛大学攻读心理学硕士的时候,他受到了行为主义心理学的吸引,成为了一名彻头彻尾的行为主义者,从此开始了他一生的心理学家生涯。
斯纳金1950年当选为国家科学院院士,1958年,获美国心理学会颁发的杰出科学贡献奖;1968年,获美国总统颁发的最高科学荣誉——国家科学奖。著有《沃尔登第二》(Walden Two,意译为《桃源二村》)、《超越自由与尊严》(Beyond Freedom and Dignity)等。
他在华生等人的基础上向前迈进了一大步,提出了有别于巴甫洛夫的条件反射的另一种条件反射行为,并将二者做了区分,在此基础上提出了自己的行为主义理论——操作性条件反射理论。
他长期致力于研究鸽子和老鼠的操作性条件反射行为,提出了“及时强化”的概念以及强化的时间规律,形成了自己的一套理论。
斯金纳还将操作性条件反射理论应用于对人的研究,他认为,人并不能自由选择自己的行为,而是根据奖惩来决定自己以何种方式行动。因此,人既没有选择自己行为的自由,也没有任何的尊严,人和动物没有什么两样。
斯金纳还将自己的强化理论推广到教育心理学领域,他提出了一种新型的教育模式,并研制设计出了新型的教学机器。在他的领导之下,新教材开始编制,教学机器也在各大中学校广为应用,一时间在教育界掀起了一场轰轰烈烈的程序教学运动。
斯金纳在各个领域推销他的操作性条件反射理论,在心理治疗领域,他提出了塑造行为的行为矫正技术,不断地利用奖惩来塑造人们的行为,促使人们作出好的行为,改变不良行为。现在行为主义学派的行为矫正技术仍然在心理治疗领域广为应用。
斯金纳还提出了自己对理想社会的设想,在其名著《沃尔登第二》一书中,他描述了一个理想的乌托邦似的社会,在这个社会中,孩子从诞生之日起,就通过强化来进行严格的行为形成训练,孩子们要被训练成具有合作精神和社交能力的人,所有的训练都是为了社会全体成员的利益和幸福。这本书在美国极受推崇,大学生们尤其热衷于阅读此书,在弗吉尼亚州,甚至还有人真正根据《沃尔登第二》的模式建立起了一个公社。
斯金纳在美国公众中的名声远比在心理学界的名声大得多,一位崇拜者写道:“斯金纳是一个神话中的著名人物......科学家英雄,普洛米休斯式的播火者,技艺高超的技术专家......敢于打破偶像的人,不畏权威的人,他解放了我们的思想,从而脱离了古代的局限。” 这些话虽然有些夸张,但斯金纳在心理学界的贡献仍然是不可磨灭的。
斯金纳在心理学研究方面的成就卓著。他发展了巴甫洛夫和桑代克的研究,揭示了操作性条件反射的规律。他设计的用来研究操作性条件反射的实验装置 “斯金纳箱”,被世界各国心理学家和生物学家广泛采用。他在哈佛大学的鸽子实验室名垂青史。他根据对操作性条件反射和强化作用的研究发明了“教学机器”并设计了“程序教学”方案,对美国教育产生过深刻影响,被誉为“教学机器之父”。
斯金纳对学习理论的研究是有重大贡献的,其主要贡献表现在以下几个方面:
1、斯金纳发现了操作性条件反射现象,并对其进行了认真的实验和理论研究。这项研究丰富了条件反射的实验研究,填补了条件反射类型上的一项空白,同时也打破了传统行为主义的"没有刺激,就没有反应"的错误观点。
2、斯金纳的"无错误辨别"学习的实验研究是有意义的。它不论在动物的行为训练,还是在学生的行为塑造上都是可借鉴的。而且,对课堂教学也有指导意义。
3、斯金纳所做的"强化程序"的实验研究既深入,又具体,系统性很强。揭示出的强化规律客观可靠。它是驯兽师的必修课,对人类的行为管理和学生学习过程的控制和激励也有重要的参考价值。
4、50年代兴起的"程序教学"运动显然应该归功于斯金纳的贡献。这项工作推动了个体化教学形式的深入研究。
他创制了研究动物学习活动的仪器——斯金纳箱。
1. 行为与奖励
实验1:将一只很饿的小白鼠放入一个有按钮的箱中,每次按下按钮,则掉落食物。
结果:小白鼠自发学会了按按钮。
这个实验比“给狗狗摇铃喂食”的巴普洛夫实验更进了一步,建立行为。
何为学习?就是指将行为与操作者的需求建立相倚性联系。换句话说,使行为者感觉到“行为”与“奖励”是有联系的。
只要通过将行为与奖励不断重复、建立联系,就可以培养起操作者的行为模式。
奖励可以培养行为习惯,很棒吧?那么看实验2。
2. 行为与惩罚
实验2:将一只小白鼠放入一个有按钮的箱中。每次小白鼠不按下按钮,则箱子通电。
结果:小白鼠学会了按按钮。
但遗憾的是,一旦箱子不再通电,小白鼠按按钮的行为迅速消失。
“惩罚”,作为奖励的邪恶双生子,可以迅速建立行为模式。然而,惩罚具有一定的副作用:它建立起来的行为模式,来得快,去得也快。一旦惩罚消失,则行为模式也会迅速消失。
从长远来看,惩罚对于行为的制止并不会起到显著作用。现实生活中,因为惩罚带来的凡勃伦效应,有时甚至会使惩罚起反作用。
凡勃伦效应:美国学者凡勃伦认为,与产品越降价、需求越增多的一般规律不同,特定的产品越涨价,需求越增多。部分上流阶层的消费目的在于,炫耀自己的社会地位和成功,满足虚荣心,所以价格越高,需求则增加。相反,如果降价,体现上流阶层的界限变得模糊,所以需求减少。
如果想要控制行为者不去进行某个行为时,应找到该错误行为的“奖励物”,移除该奖励,从而制止其错误行为。
然而,即使是奖励,当不再掉落食物时,小白鼠的学习行为也会逐渐消失(虽然消失得稍慢一些)。而且这样太浪费食物了!那该怎么办呢?
接下来是实验3。
3. 固定时间奖励
实验3:将一只很饿的小白鼠放入斯金纳箱中,由一开始的一直掉落食物,逐渐降低到每1分钟后,按下按钮可概率掉落食物。
结果:小白鼠一开始不停按钮。过一段时间之后,小白鼠学会了间隔1分钟按一次按钮。
当掉落食物停止时,小白鼠的行为消失。
啧啧,失败了。没有培养起小白鼠连续按按钮的行为,反而使小白鼠“偷懒”了。为什么?因为行为者知道短期内行为不会再得到奖励。……好吧。最关键的实验4。
4. 概率型奖励
实验4:将一只很饿的小白鼠放入斯金纳箱中,多次按下按钮,概率掉落食物。
结果:小白鼠学会了不停按钮。
当不再掉落食物时,小白鼠的学习行为消失速度非常慢。
随着概率越来越低,小白鼠按按钮的学习行为没有变化,直至40-60次按按钮掉落一个食物,小白鼠仍然会不停按按钮,持续很久一段时间。
(同样的,用鸽子做实验,平均每5分钟获得变化时距的食物强化的鸽子,每秒能做出2-3次反应,连续反应长达15小时)
这个实验模拟了为什么“赌博”——如简单的老虎机,或者更复杂的赌博——会给予人类以依赖感,或者说,成瘾性。
由于概率性给予结果,行为者很难直观地判断机制是否失效,所以单次的失败不会给予明显的“惩罚”效果,终止行为者的习惯,从而行为者的学习行为会一直持续下去。
然后是一个有趣的实验5。
5. 迷信的小白鼠?
实验5:好吧,其实实验5还是实验4,概率型斯金纳箱。
结果:这些小白鼠有很多培养出了奇特的行为习惯,比如撞箱子、比如作揖、比如转圈跳舞。
这是因为掉落食物前,小白鼠正好在进行这些行为,于是产生了“迷信”。
许多游戏中传出的谣言,比如“在中午抽奖容易得到大奖”,或者“带满一背包幸运兔脚可以获得更好的装备”之类,其原理与之相同。
嗯。斯金纳同学的虐鼠实验介绍完毕。
斯金纳箱模式的应用
1、用户行为培养链
设计者需要培养的用户行为可能多种多样,但这些行为尚未被用户接受。如果想要培养出“付出代价”的习惯,就要将“代价”与“需求”之间建立联系。
比如,若游戏玩家追求的是成就感,游戏设计者希望玩家学会“消灭敌人”,那么在“消灭敌人”的时候,必须提供“成就感”的需求,在多次重复的情况下,玩家就会对“消灭敌人”产生认识与学习。
一旦该行为成为了使用者已建立的行为,那么它也可以作为“奖励”去刺激其它行为的培养。这样,多次建立“付费”可以帮助“消灭敌人”的概念,而“消灭敌人”带来“成就感”,游戏对玩家付费行为的培养就可以顺利建立起来。
行为培养需要注意的几点:
(1) 人类的短期记忆数量为7±2。不要试图同时教给一个人过多的东西。
(2) 设计行为的重复频率时,别忘了艾宾浩斯遗忘曲线:5分钟,30分钟,12小时,1天,2天,4天,7天,15天。
2、游戏设计
如果你在游戏中见到了这些东西,那么它们往往是斯金纳箱:
(1)等级系统。
(2)任务系统。
(3)成就系统。
(4)检查清单。
(5)奖励反馈。
没错,几乎包括了游戏中所有东西,在现实生活中也可能会见到一些。它们都有一些固定的特点:1.行为,2.强化刺激,3.不断重复。
事实上,斯金纳试图用他的箱子解释人类的一切学习行为。而他似乎成功了。
3、游戏化
现在的各种运营手段中,有一种叫做“游戏化”的方式,指将一件本来枯燥的现实中的事情变成游戏,比如……麦当劳的儿童套餐收集玩具?信用卡等级积分?老祖母的“如果你期末考前10名,我就带你去游乐场”?嗯嗯。没错。这些都是。
只要强化物得当,强化反复出现,将一件用户付出代价的行为培养成为用户习惯并不困难。
P.S. 最后再介绍一个应用“斯金纳箱”失败的小故事。
实验6:对于两组画画的学生,其中A组在每完成一幅画后给予奖励,B组不给予奖励。
结果:最后得到的结果是A组的作品数量远高于B组,但质量略低于B组。
当停止给予奖励后,A组学生的作品数量和质量均会低于B组。
操作性条件反射
操作性条件反射这一概念,是斯金纳新行为主义学习理论的核心。斯金纳把行为分成两类:一类是应答性行为,这是由已知的刺激引起的反应;另一类是操作性行为,是有机体自身发出的反应,与任何已知刺激物无关。与这两类行为相应,斯金纳把条件反射也分为两类。与应答性行为相应的是应答性反射,称为S(刺激)型S型名称来自英文Stimulation。;与操作性行为相应的是操作性反射,称为R(反应)型R型名称来自英文Reaction。
S型条件反射是强化与刺激直接关联,R型条件反射是强化与反应直接关联。斯金纳认为,人类行为主要是由操作性反射构成的操作性行为,操作性行为是作用于环境而产生结果的行为。在学习情境中,操作性行为更有代表性。斯金纳很重视R型条件反射,因为这种反射可以塑造新行为,在学习过程中尤为重要。
斯金纳关于操作性条件反射作用的实验,是在他设计的一种动物实验仪器即著名的斯金纳箱中进行的。箱内放进一只白鼠或鸽子,并设一杠杆或键,箱子的构造尽可能排除一切外部刺激。动物在箱内可自由活动,当它压杠杆或啄键时,就会有一团食物掉进箱子下方的盘中,动物就能吃到食物。箱外有一装置记录动物的动作。
斯金纳的实验与巴甫洛夫的条件反射实验的不同在于:
⑴在斯金纳箱中的被试动物可自由活动,而不是被绑在架子上;
⑵被试动物的反应不是由已知的某种刺激物引起的,操作性行为(压杠杆或啄键)是获得强化刺激(食物)的手段;
⑶反应不是唾液腺活动,而是骨骼肌活动;
⑷实验的目的不是揭示大脑皮层活动的规律,而是为了表明刺激与反应的关系,从而有效地控制有机体的行为。
斯金纳通过实验发现,动物的学习行为是随着一个起强化作用的刺激而发生的。
(斯金纳夫妇和育婴箱中的女儿)
他有两个女儿,妻子在生了第二个女儿以后感到照料艰难,他就制作了一个“育儿箱”——里面的空气经过过滤,湿度可以调节,安静、整洁,孩子按规定的时间出来玩耍和吃东西,箱子可以联结到其他房间,方便妻子知道孩子现在的情况。
斯金纳把动物的学习行为推而广之到人类的学习行为上,他认为虽然人类学习行为的性质比动物复杂得多,但也要通过操作性条件反射。操作性条件反射的特点是:强化刺激既不与反应同时发生,也不先于反应,而是随着反应发生。有机体必须先作出所希望的反应,然后得到“报酬”,即强化刺激,使这种反应得到强化。
学习的本质不是刺激的替代,而是反应的改变。斯金纳认为,人的一切行为几乎都是操作性强化的结果,人们有可能通过强化作用的影响去改变别人的反应。在教学方面教师充当学生行为的设计师和建筑师,把学习目标分解成很多小任务并且一个一个地予以强化,学生通过操作性条件反射逐步完成学习任务。
为表彰斯金纳在心理科学方面作出的重大贡献,1958年美国心理学会授予他 “卓越科学贡献奖”,1968年他荣获美国国家科学奖章,这是美国最高级别的科学奖励。1971年美国心理学基金会授予他一枚金质奖章。1990年8月 10日美国心理学会授予他“心理学毕生贡献奖”荣誉证书。8天后,即8月18日斯金纳去世。
其他主要著作:
《有机体的行为》 (1938)
《科学和人类行为》 (1953)
《言语行为》 (1957)
《强化程序》 (1957)
《教学技术》 (1968)
《关于行为主义》 (1974)
《超越自由和尊严》 (1971)
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