数学教育心理学 第八次课n
问题二:
数学符号语言学习的心理过程是什 么?要学生掌握数学符号语言就是要学 生掌握什么?为什么学生总是把“-a”当 成负数? 问题三: 儿童的良好行为习惯是如何塑造出 来的?决定性的手段是什么?
第三节
ห้องสมุดไป่ตู้
斯金纳操作学习理论
一.斯金纳箱实验 二.经典性条件反射与操作性条件反射的比较 三.两种学习的类型 四. 强化与惩罚
斯金纳主要著作有: 《有机体的行为》(1938) 《科学和人类行为》(1953) 《言语行为》(1957) 《教学技术》(1968) 《关于行为主义》(1974)等.
一.斯金纳箱实验
1938年,斯金纳设计制作的 实验装置。箱子的构造尽可 能地排除了一切外部刺激, 而白鼠则可以在箱内自由进 行探索。箱内有一根突出的 杠杆。杠杆的上方有电灯, 下方有一食盘。箱外有一电 动鼓转动计时并纪录杠杆被 压动的次数。当箱内的动物压动(如啄、碰等) 杠杆时,就会得到一粒食丸的强化。以此来研究 动物操作性条件反射的学习能力。
三.两种学习的类型
把条件反射分为:刺激性条件反射(用于应答性行为) 操作性条件反射(用于操作性行为) 将学习分为两种类型: 应答性学习S—R(也叫经典性条件反射学习); 操作性学习R—S(也叫操作性条件反射学习). 斯金纳强调通过操作性行为,有机体了解自己的行 为与外界的关系,从而可以控制和改变环境,以满足自身 的需要.
根据泛化律,某一种条件反射一旦确立,就可 以由类似于原来的条件刺激引发. 这是学生经常 出错的真正原因. 要克服由泛化律引起的错误反应,关键是对刺 激信号意义的辨别. 在数学教学中,教师应使学生正确辨别刺激信 号的意义,将数学概念、法则、原理的本质属性 作为条件刺激予以强化,避免错误的反应,通过 不断强化而防止条件反射的消退.
2. 强化: 通过强化物增强或维持某反应行为的过程. 3. 强化原理(Reinforcement Principal):在一个操作行 为(即反应)后接着呈现一个强化物,操作再次发生的可 能性就会增加. 1)正强化(Positive Reinforcement):在环境中增加某种 刺激,使得反应概率增加.这时的刺激物叫做正强化物. 2)负强化(Negative Reinforcement),指的是当某种刺激 在有机体的环境中消失时,反应概率增加.此时的刺激物 叫做负强化物. 普雷马克原理(Premack Principle ),即用高频的活动 作为低频活动的强化物,或者说用学生喜爱的活动去强化 学生参与不喜爱的活动.
斯金纳的学习观
斯金纳认为,动物的学习行为是随着一个起强化 作用的刺激而发生的,人的一切行为几乎都是操 作性强化的结果,人通过有强化作用的影响,会 有改变别人反应的可能性.他把人类的学习看着是 可操作的,并认为在一个操作发生之后,接着呈 现一个强化刺激,就会增加这个操作的强度. 学习的本质就是反应概率的改变. • B. F. Skinner : “如果我们将学过的东西忘得一干二净时,最 后剩下来的东西就是教育的本质了。”
强化物的第二种分类:
1)消费性强化物: 牛奶、曲奇、糖果、水果、 汽水、可乐、冰激淋、…… 2)活动性强化物:看电视、看电影、看连环画、 购物、郊游、手工制作、过生日、…… 3)操作性强化物:玩具汽车、画画、迷宫、布娃 娃、电子游戏、乐器、…… 4)拥有性强化物:宠物、漂亮衣服、鲜花、邮票、 钢笔、笔记本、MP3、军刀、…… 5)社会性强化物:赞美、微笑、关注、倾听、与 你聊天、逗你玩、讲故事、……
一.斯金纳箱实验
• 饥饿的白鼠经过几次尝试,学会了按压杠杆 以获取食物的反应: 操作性条件反射(Operant Conditioning). • 由于按压杠杆变成了获取食物的手段或者工 具, 故操作性条件反射又称为工具性条件反射. 白鼠的操作性条件反射学习也就是在杠杆(S) 与压杆反应(R)之间形成固定的联系. • 桑代克所揭示的刺激S与反应R之间联结的 形成,实际上就是一种操作性条件反射.
斯金纳(B.F.Skinner,1904-1990)
第二次世界大战期间,曾在美国科学研究和发展 总署服役,采用操作条件作用方法训练鸽子,用 以控制飞弹和鱼雷。1945年任印第安那大学心理 学系主任,1948年转任哈佛大学教授,在该校共 任教二十余年,直至1970年退休。1958年荣获美 国心理学会杰出科学贡献奖,1968年美国政府授 予他最高科学奖――国家科学奖,1971年美国心 理学基金会赠给他一枚金质奖章。他被认为是当 代最著名的心理学家之一。
(二)强化的安排
1.强化的安排(Schedules)是按合乎要求的反应次数和各 次强化之间的时间间隔来划分的. 1)连续强化(Continuous Reinforcement):每一符合要求 的反应之后都予以强化.在动作技能的学习初期,在 儿童学习的早期,应该较多地给予连续强化. 注意:过多的连续强化会导致强化失效或引起其它的不 良反应. 2)部分强化(Partial Reinforcement),指的是并不是每 一次反应后都给予强化,而只是对一部分合乎要求 的反应予以强化. (1)比例强化是按一定的比例给予强化.比如说每五次正确 反应才给予一次强化. (2)间隔强化是按一定的时间间隔给予强化.
2.消退律(law of extinction) 条件刺激多次重复而不伴随无条件刺激,条件 反射就会逐渐削弱直至消失. 3.泛化律(law of generalization) 某一种条件反射一旦确立,就可以由类似于原 来条件刺 4.辨别律(law of discrimination) 在条件反射确立之前,有机体需要辨别相关刺 激, 通过辨别学习, 有选择地对某些刺激作出反应. 5.高级条件作用律: 可以用其它刺激替代原来的 条件刺激,以唤起已确立的条件反射.
三.数学符号语言学习与 巴甫洛夫条件反射论
(一)符号语言学习的实质 在实物(实物的表象)、实物的语音形式、实 物的符号形式之间建立了一一对应关系 1.听到就想起来 2.见到实物就说出来 3.见到符号就说出来 加上书写这一动作思维,就在听、想、读、写 之间建立等值关系
(二)数学符号语言学习的层次性
斯金纳(B.F.Skinner,1904-1990)
美国新行为主义心理学家。 1904年 3月 20日生于美国宾 夕法尼亚州的萨斯奎汉纳。 1922年进纽约克林顿哈密尔 顿学院主修文学,毕业后进 哈佛大学改修心理学。1930 年获心理学硕士学位,1931 年获哲学博士学位。斯金纳 先后在明尼苏达大学和印第 安纳大学任教。1948~1974 年任哈佛大学心理学教授, 1974年起任退休教授。
惩罚的运用原则:
1)在需要给予惩罚时,与其给予厌恶性刺激(正 惩罚),还不如不给予奖励性刺激(负惩罚) 2)要注意利用惩罚后的反应抑制期,即要尽可能 通过强化加强其它的行为反应; 3)惩罚一定要在不良反应后立即给予,延迟的惩 罚可能是无效的.
五、程序教学
程序教学的具体主张是: • 教材要精心组织与安排,列出最佳程序,这 种程序应为学生系统学习知识提供保证; • 教学要适合每个学生的特点,要注意学生之 间所存在的个别差异,学生可以而且应该按 其自己的情况确定学习速度,确保不同程度 的学生在学习过程中发挥其潜力; • 教学要及时运用有效的强化手段,反对惩罚.
程序教学的原则:
1)积极性原则:必须使学生始终处于积极的学 习状态.(积极强化) 2)小步子原则:程序教学所呈现的材料是被分 解成若干小的步子,编成程序,材料一步一 步地呈现,每完成一步就给予强化. 3)及时强化原则:在每个学生作出反应后,必 须使学生立即知道其反应是否正确. 4)自定步调原则:让学生按自己的能力和速度 进行学习. 5)低错误率原则:在教学过程中应尽量避免学 生出现错误的反应.
四. 强化与惩罚
(一)强化(Reinforcement) 1. 强化物(Reinforcer)是指使反应发生的概率增 加、或维持某种反应水平的任何刺激. 强化物的第一种分类: 原始强化物(primary reinforcers): 满足生物需要的 刺激,如食物、水、性等. 第二强化物(secondary reinforcers):没有内在价值, 但有强化作用的刺激,如金钱、赞扬、关注等.
二.学习的本质和学习规律
(一)学习的本质 学习就是学会对刺激作出反应,即学会条件反射. 条件反射:某种刺激与反应之间联系的形成. “所有的学习都是联系的形成,而联系的形成就 是思想、思维、知识.” (二)学习规律 1.习得律(law of acquisition) 条件反射是通过条件刺激与无条件刺激的配对 引起的.
2. 最佳的强化安排:
最初安排连续强化,然后安排固定间 隔强化, 最后安排变化比例强化.
(三)惩罚
惩罚(Punishment)是一种导致反应减少的过程. 1)正惩罚:反应后呈现厌恶性刺激 . 2)负惩罚:反应后消除奖励性刺激. 惩罚与强化的区别:强化是增加或维持反应概率, 而惩罚则是抑制反应发生的概率. 惩罚的作用:只起暂时的抑制作用而不能消除这 种行为. 惩罚可能会引起负效应,如逆反心理、攻击性 行为、暴力倾向、撒谎、回避行为、双向负 效应
六.对数学教学的一些启示
(一)教学要考虑学生的个别差异,适合个人的特点,使 不同程度的学生在学习过程中充分发挥自己的潜力. (二)在教学中要充分运用积极有效的强化手段,要及时 总结,及时讲评,使学生及时知道自己的学习效果, 强化正确的学习行为,抑制不良的学习行为.尽量不 用惩罚,尤其是正惩罚. (三)数学教学要循序渐进地进行,尤其是对一些较抽象 的内容,应该将它划分为一些小步子,分散难点, 各个击破. 题组教学是体现这一思想的教学方式.
数学符号语言的学习,实质上就是在数学符号 语言与数学符号语言所表示的意义之间建立条件 反射. 机械的条件反射:符号语言到符号语言的字面 意义(例如它的语音形式或者视觉映象)的条件 反射. 有意义的条件反射:符号语言到符号语言所反 映的本质内容的表象之间的条件反射.
(三)数学学习中由泛化律引起的错误