認知科學:導論/學習型別
在人類生命中的各個階段,大腦透過各種方法學習新事物。一些方法需要人們主動解決問題或改變記憶,而另一些型別的學習則以更被動的形式改變人類大腦;通常作為對環境中外部力量的反應。有些也是觀察性的,源於對先前情況結果的研究。本質上,學習就是改變你的記憶,目的是更好地為未來的行動、決策、挑戰等做好準備。學習是大腦認知的一部分,一個人學習的方式是發生在他們大腦中的認知功能。學習能力因人而異,取決於他們的記憶力和大腦的處理能力。
習慣化是指隨著對重複事件的暴露次數增加,行為反應越來越弱[1]。它是一種學習型別,你的大腦逐漸適應某一事件,你的反應(可能是精神上的,也可能是身體上的)會變得越來越弱。例如,如果你聽到一個突然的響聲,第一次你可能會驚跳或被嚇到,但隨著聽到這個聲音的次數越來越多,你就不再驚跳或被嚇到了。
習慣化也可以在神經層面上觀察到。假設一個感覺神經元連線到一個運動神經元。當一個神經元放電,然後另一個神經元放電,這兩個神經元之間的連線就會減弱。然而,當這種連線與疼痛相關聯時,我們會得到習慣化的相反現象:敏感化。
與習慣化不同,敏感化是指你的行為反應因對重複事件的暴露而被放大[2]。它與習慣化類似,因為你對重複事件的反應是由大腦自動決定的。敏感化的例子包括,第一次發現一種食物味道還不錯,但每次吃的時候都會越來越喜歡它。
在神經層面上,當一個感覺神經元(傳遞有關你手在爐子上的資訊)連線到一個運動神經元(例如,參與將手拉開)時,在疼痛存在的情況下,細胞會發生改變,使得連線得到加強。之後,感覺神經元的放電使得運動神經元的放電比以前更可能發生。請記住,這個例子非常簡化——有數千,也許數百萬個神經元參與感知你的手在爐子上的感覺、相關的疼痛以及將手拉開。
經典條件反射是一種學習方法,它涉及將兩個以前與某人無關的刺激與某一事件或結果聯絡起來。它包括訓練大腦在滿足兩個其他刺激條件時,期望產生特定的反射性反應[3]。一個例子是巴甫洛夫的狗流口水,這是一個著名的實驗,在實驗中,給狗餵食之前會先敲響一個鈴鐺。一旦狗學會了鈴聲意味著會得到食物,它們就會在聽到鈴聲時本能地流口水(在實驗之前,這個單獨的刺激不會引發任何流口水)。
操作性條件反射有四種類型。這種型別的學習涉及透過行為決定的一種懲罰或獎勵來使行為更有可能或更不可能發生,或者拿走獎勵或令人不快形式的刺激[3]。強化和懲罰的關鍵概念分別會導致特定行為的增加或減少。
- 正強化是指你因某種行為/行動而得到獎勵。例如,如果一個學生的父母希望他完成作業,而他確實完成了作業,他的父母可能會讓他去看電影,以強調他們希望他經常做作業,如果他確實做了,他們就會讓他做一些有趣的事情。
- 負強化是指為了避免令人厭惡的刺激而改變你的行為;任何會導致不適或不愉快感覺的東西。一個例子是在氯氣游泳池中游泳之前戴上護目鏡。透過做出戴上護目鏡來保護眼睛免受氯氣的行為選擇,你避免了眼睛因氯氣刺激而產生的疼痛刺激。
- 正懲罰是指因某種不可取或不合理的行為而導致令人厭惡或不想要的結果。雖然聽起來有點自相矛盾,“正”在正懲罰中是指因行為而導致新增令人厭惡的刺激。經歷這種刺激的人不會認為它是積極的。一個例子是某人在機場的包裡帶了武器而被捕。由於這種不想要的行為(帶武器),這個人將經歷被捕、罰款或入獄的令人厭惡的經歷。
- 負懲罰與正懲罰類似,都涉及與不想要的行為聯絡起來的不想要的結果,但與正懲罰不同的是,負懲罰不是新增令人厭惡的刺激,而是拿走一些好的或想要的東西,以試圖減少不想要行為的頻率。例如,一個孩子如果行為不端或違反父母的規定,可能會被降低一週的零用錢。他們原本有一個固定的零用錢,透過因不良行為而降低零用錢,孩子會學會如果不想降低零用錢,就不要行為不端。
練習是一種學習型別,它涉及重複某項任務或過程。練習使用強化技巧和懲罰技巧來提高技能。例如,一個練習罰球的籃球運動員可能會注意到,他彎曲膝蓋時投進的球比直立時投進的球更多。透過練習彎曲膝蓋和直立兩種姿勢來體驗罰球命中率的變化,他將學會在罰球時彎曲膝蓋。最終,經過足夠的練習,與運動技能相關的功能將變得本能或自動化。因此,當這位相同的籃球運動員後來練習投籃時的臂部動作時,經過足夠的練習,他會本能地彎曲膝蓋,因為他知道這是提高成功率的一部分。
印記學習是一種發生在動物身上的學習型別,這種動物還沒有對行為結果敏感或意識(因此,這種學習通常發生在動物出生後不久)。印記學習的一個例子是,一隻剛出生的鵝在孵化後的 16 小時內就會學會誰是它的母親。由於動物基本上會自動得出結論,它在出生後看到和相處的東西就是它的母親,如果你用其他東西/人來代替它真正的母親,你可以讓動物透過印記學習相信,即使不是它自己物種的東西,也是它的母親,事實上,一位名叫康拉德·洛倫茲的著名科學家能夠用印記學習訓練幼鵝相信他是他們的母親[4]。
我們進化出學習某些事物的能力,例如如何說話、如何走路以及如何認人臉。注意,這些東西並非在學校學習的(除非有人有特定的殘疾),因為人們在正常的社會環境下自然而然地學會了它們。沒有人需要刻意去學習說話——母語是自然而然地習得的。這被稱為主要知識。相反,次要知識必須透過教學才能習得,我們有教學實踐來幫助人們學習。它需要時間和努力。這是次要知識,例如閱讀和寫作、做代數等等。 [5]
Secondary knowledge is learned through one or more of the other categories in this chapter, such as observational learning or testimony.
簡而言之,觀察性學習就是透過觀察事件的發生以及發生結果來學習 [6]。 任何時候你看到有人做某事,你都在觀察一個動作,嘗試重複該動作可能會在你的記憶中新增有用的東西,或者給你一種新的技能。然而,觀察性學習也可以用來根據觀察他人因某些行為而產生的結果來塑造行為。例如,如果你在戶外散步,發現有人在結冰的十字路口滑倒摔倒,你可能會在過馬路時更加小心,因為你看到冰面足以讓人摔倒。 觀察性學習在幼兒中尤其普遍。 從很小的時候起,孩子們就開始模仿他們父母和其他周圍人的言語、表情、動作等等。正如著名心理學家阿爾伯特·班杜拉所建議的那樣,觀察性學習被認為對社會技能的發展也很重要。 透過觀察他人的行為以及這些行為產生的結果,人們可以調整自己的行動,學會在社交場合中良好地運作。 觀察到的行為被模仿者模仿的可能性會根據各種因素而發生變化。例如,一個人更有可能模仿他們欽佩的人,或者在面對他們不熟悉的問題時,更有可能嘗試模仿某人以幫助解決這個問題。
托馬塞洛將模仿與單純的模仿區分開來 [7]。 模仿是一種更脆弱的觀察性學習,而模仿則包含了被觀察者的目標和思維方式。例如,如果一個孩子正在學習透過觀察一個成年人用頭晃動開關來開啟燈,那麼模仿就是孩子使用自己的頭,即使成年人的手是空閒的。但如果孩子理解了成人的目標和心理狀態,那麼如果成人的手在觀察的動作中被佔用,孩子會使用自己的手來開啟燈。孩子會認為,如果成年人的手沒有被佔用,他們會使用自己的手。 [8]
證詞是指透過被告知某件事或如何做某件事來學習。要學習的資訊可以是口頭表達的,也可以是書面的。這是人們之間傳遞事實的常見方式,無論是在談話中說出,還是在信件/電子郵件中傳送。除了簡單的事實之外,證詞還可以描述程式或流程,或者列出執行某個動作的方法。 證詞通常可以新增到其他學習形式中。例如,如果你想教別人如何投擲橄欖球,而他們僅僅透過模仿無法完全掌握,你可能會給他們一些建議,比如“確保投擲球時你的手指沿著縫線”,以補充投擲球的視覺動作,幫助他們更徹底、更成功地學習投擲球。
- ↑ Bouton, M.E. (2007). 學習與行為:當代綜合. MA Sinauer:桑德蘭。
- ↑ Shettleworth, S.J. (2010). 認知、進化與行為 (第二版). 紐約:牛津大學出版社。
- ↑ a b Cherry, Kendra (2014). 什麼是條件反射?. About.com。 無效
<ref>標籤;名稱“cherry”在不同的內容中定義多次 - ↑ Brink, T.L. (2008). 心理學:一種學生友好的方法。“第 12 單元:發展心理學”. p. 268。
- ↑ Geary, D. (2008). 基於進化的教育科學。教育心理學家,43,179-195。
- ↑ Kaufmann, Morgan (1997). 國際會議(ICML ’97). pp. 12–20。
- ↑ Tomasello, M.,Kruger, A. C.,& Ratner, H. H. (1993). 文化學習。行為與腦科學,16(03),495-511。
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