斯金納箱(Skinner box)是心理學(xué)實驗裝置,。行為主義者斯金納1938年發(fā)明,,并于動物操作條件作用實驗。其基本結(jié)構(gòu):在箱壁的一邊有一個可供按壓的杠桿(大多是一塊金屬板),,在杠桿旁邊有一個承受食物的小盒緊靠著箱壁上的小孔,,小孔外是食物釋放器,其中貯有顆粒形食物,。動物在箱內(nèi)按一下杠桿,,即有一粒食物從小孔口落入小盒內(nèi),動物可取食,。一只白鼠禁食24小時后被放入箱內(nèi),,開始它在箱內(nèi)探索,偶爾按壓了杠桿,,獲得食丸,。白鼠開始可能并沒有注意到食物落下,但若干次重復(fù)后,就形成了壓桿取食的條件反射,。以后稍有改進,,如外包隔音箱,食物釋放裝置由程序控制等,,可測試動物能否學(xué)會按三次杠桿以得到食物,,或間隔一定時間按壓杠桿才能得到食物。對不同物種的動物,,其設(shè)計稍有不同,。該裝置實際是對桑代克迷箱的改進,后被用于研究動物學(xué)習(xí)能力和自我刺激與合作行為等心理學(xué)研究?,F(xiàn)已采用電子線路,,使用更方便。
斯金納(Burrhus Frederic Skinner,,1904—1990)是新行為主義心理學(xué)的創(chuàng)始人之一,。他1904年3月20日生于美國賓夕法尼亞州東北部的一個車站小鎮(zhèn),在那里他度過了他的童年和中學(xué)時代,。出于對文學(xué)的興趣,,他進入了漢密爾頓學(xué)院,,主修英國文學(xué),。本來他想成為作家,畢業(yè)后從事寫作,,但兩年后他便覺得“沒有什么重要的事要說了”,。于是他于1928年考入哈佛大學(xué)讀研究生,改修學(xué)心理學(xué),。1931年他獲得哲學(xué)博士學(xué)位,。此后他相繼執(zhí)教于明尼蘇達(dá)大學(xué)和印第安納大學(xué)。1947年他受聘重返哈佛大學(xué),,擔(dān)任學(xué)校心理系終身教授,。
新行為主義學(xué)習(xí)理論—操作性條件反射
斯金納關(guān)于操作性條件反射作用的實驗,是在他設(shè)計的一種動物實驗儀器即著名的斯金納箱中進行的,。箱內(nèi)放進一只白鼠或鴿子,,并設(shè)一杠桿或鍵,箱子的構(gòu)造盡可能排除一切外部刺激,。動物在箱內(nèi)可自由活動,,當(dāng)它壓杠桿或啄鍵時,就會有一團食物掉進箱子下方的盤中,,動物就能吃到食物,。箱外有一裝置記錄動物的動作。斯金納的實驗與巴甫洛夫的條件反射實驗的不同在于:(1)在斯金納箱中的被試動物可自由活動,而不是被綁在架子上,;(2)被試動物的反應(yīng)不是由已知的某種刺激物引起的,,操作性行為(壓杠桿或啄鍵)是獲得強化刺激(食物)的手段;(3)反應(yīng)不是唾液腺活動,,而是骨骼肌活動,;(4)實驗的目的不是揭示大腦皮層活動的規(guī)律,而是為了表明刺激與反應(yīng)的關(guān)系,,從而有效地控制有機體的行為,。
操作性條件反射這一概念,是斯金納新行為主義學(xué)習(xí)理論的核心,。斯金納把行為分成兩類:一類是應(yīng)答性行為,,這是由已知的刺激引起的反應(yīng);另一類是操作性行為,,是有機體自身發(fā)出的反應(yīng),,與任何已知刺激物無關(guān)。與這兩類行為相應(yīng),,斯金納把條件反射也分為兩類,。與應(yīng)答性行為相應(yīng)的是應(yīng)答性反射,稱為S(刺激)型(S型名稱來自英文Stimulation),;與操作性行為相應(yīng)的是操作性反射,,稱為R(反應(yīng))型(R型名稱來自英文Reaction)。S型條件反射是強化與刺激直接關(guān)聯(lián),,R型條件反射是強化與反應(yīng)直接關(guān)聯(lián),。斯金納認(rèn)為,人類行為主要是由操作性反射構(gòu)成的操作性行為,,操作性行為是作用于環(huán)境而產(chǎn)生結(jié)果的行為,。在學(xué)習(xí)情境中,操作性行為更有代表性,。斯金納很重視R型條件反射,,因為這種反射可以塑造新行為,在學(xué)習(xí)過程中尤為重要,。
實驗1:將一只很餓的小白鼠放入一個有按鈕的箱中,,每次按下按鈕,則掉落食物,。
結(jié)果:小白鼠自發(fā)學(xué)會了按按鈕,。
這個實驗比“給狗狗搖鈴喂食”的巴普洛夫?qū)嶒灨M了一步,建立行為,。
何為學(xué)習(xí),?就是指將行為與操作者的需求建立相倚性聯(lián)系,。換句話說,使行為者感覺到“行為”與“獎勵”是有聯(lián)系的,。
只要通過將行為與獎勵不斷重復(fù),、建立聯(lián)系,就可以培養(yǎng)起操作者的行為模式,。
獎勵可以培養(yǎng)行為習(xí)慣,,很棒吧?那么看實驗2,。
2.行為與懲罰
實驗2:將一只小白鼠放入一個有按鈕的箱中,。每次小白鼠不按下按鈕,則箱子通電,。
結(jié)果:小白鼠學(xué)會了按按鈕,。
但遺憾的是,一旦箱子不再通電,,小白鼠按按鈕的行為迅速消失,。
“懲罰”,作為獎勵的邪惡雙生子,,可以迅速建立行為模式,。然而,懲罰具有一定的副作用:它建立起來的行為模式,,來得快,,去得也快。一旦懲罰消失,,則行為模式也會迅速消失,。
從長遠(yuǎn)來看,,懲罰對于行為的制止并不會起到顯著作用?,F(xiàn)實生活中,因為懲罰帶來的凡勃倫效應(yīng),,有時甚至?xí)箲土P起反作用,。
凡勃倫效應(yīng):美國學(xué)者凡勃倫認(rèn)為,與產(chǎn)品越降價,、需求越增多的一般規(guī)律不同,,特定的產(chǎn)品越漲價,需求越增多,。部分上流階層的消費目的在于,,炫耀自己的社會地位和成功,滿足虛榮心,,所以價格越高,,需求則增加。相反,如果降價,,體現(xiàn)上流階層的界限變得模糊,,所以需求減少。
如果想要控制行為者不去進行某個行為時,,應(yīng)找到該錯誤行為的“獎勵物”,,移除該獎勵,從而制止其錯誤行為,。
然而,,即使是獎勵,當(dāng)不再掉落食物時,,小白鼠的學(xué)習(xí)行為也會逐漸消失(雖然消失得稍慢一些),。而且這樣太浪費食物了!那該怎么辦呢,?
接下來是實驗3,。
3.固定時間獎勵
實驗3:將一只很餓的小白鼠放入斯金納箱中,由一開始的一直掉落食物,,逐漸降低到每1分鐘后,,按下按鈕可概率掉落食物。
結(jié)果:小白鼠一開始不停按鈕,。過一段時間之后,,小白鼠學(xué)會了間隔1分鐘按一次按鈕。
當(dāng)?shù)袈涫澄锿V箷r,,小白鼠的行為消失,。
嘖嘖,失敗了,。沒有培養(yǎng)起小白鼠連續(xù)按按鈕的行為,,反而使小白鼠“偷懶”了。為什么,?因為行為者知道短期內(nèi)行為不會再得到獎勵,。……好吧,。最關(guān)鍵的實驗4,。
4.概率型獎勵
實驗4:將一只很餓的小白鼠放入斯金納箱中,多次按下按鈕,,概率掉落食物,。
結(jié)果:小白鼠學(xué)會了不停按鈕。
當(dāng)不再掉落食物時,,小白鼠的學(xué)習(xí)行為消失速度非常慢,。
隨著概率越來越低,,小白鼠按按鈕的學(xué)習(xí)行為沒有變化,直至40-60次按按鈕掉落一個食物,,小白鼠仍然會不停按按鈕,,持續(xù)很久一段時間。
(同樣的,,用鴿子做實驗,,平均每5分鐘獲得變化時距的食物強化的鴿子,每秒能做出2-3次反應(yīng),,連續(xù)反應(yīng)長達(dá)15小時)
這個實驗?zāi)M了為什么“賭博”——如簡單的老虎機,,或者更復(fù)雜的賭博——會給予人類以依賴感,或者說,,成癮性,。
由于概率性給予結(jié)果,行為者很難直觀地判斷機制是否失效,,所以單次的失敗不會給予明顯的“懲罰”效果,,終止行為者的習(xí)慣,從而行為者的學(xué)習(xí)行為會一直持續(xù)下去,。
然后是一個有趣的實驗5,。
5.迷信的小白鼠?
實驗5:好吧,,其實實驗5還是實驗4,,概率型斯金納箱。
結(jié)果:這些小白鼠有很多培養(yǎng)出了奇特的行為習(xí)慣,,比如撞箱子,、比如作揖、比如轉(zhuǎn)圈跳舞,。
這是因為掉落食物前,,小白鼠正好在進行這些行為,于是產(chǎn)生了“迷信”,。
許多游戲中傳出的謠言,,比如“在中午抽獎容易得到大獎”,或者“帶滿一背包幸運兔腳可以獲得更好的裝備”之類,,其原理與之相同。
斯金納通過實驗發(fā)現(xiàn),,動物的學(xué)習(xí)行為是隨著一個起強化作用的刺激而發(fā)生的,。斯金納把動物的學(xué)習(xí)行為推而廣之到人類的學(xué)習(xí)行為上,他認(rèn)為雖然人類學(xué)習(xí)行為的性質(zhì)比動物復(fù)雜得多,,但也要通過操作性條件反射,。操作性條件反射的特點是:強化刺激既不與反應(yīng)同時發(fā)生,,也不先于反應(yīng),而是隨著反應(yīng)發(fā)生,。有機體必須先作出所希望的反應(yīng),,然后得到“報酬”,即強化刺激,,使這種反應(yīng)得到強化,。學(xué)習(xí)的本質(zhì)不是刺激的替代,而是反應(yīng)的改變,。斯金納認(rèn)為,,人的一切行為幾乎都是操作性強化的結(jié)果,人們有可能通過強化作用的影響去改變別人的反應(yīng),。在教學(xué)方面教師充當(dāng)學(xué)生行為的設(shè)計師和建筑師,,把學(xué)習(xí)目標(biāo)分解成很多小任務(wù)并且一個一個地予以強化,學(xué)生通過操作性條件反射逐步完成學(xué)習(xí)任務(wù),。