伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳

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斯金纳（Burrhus Frederic Skinner）

伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳（Burrhus Frederic Skinner，1904—1990），新行为主义学习理论的创始人。

　　伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳，美国心理学家，新行为主义学习理论的创始人，也是新行为主义的主要代表。1904年3月20日出生于美国宾夕法尼亚州萨斯奎汉纳，1990年8月18日逝世于马萨诸塞州坎布里奇。斯金纳引入了操作条件性刺激。著有《沃尔登第二》（Walden Two，也译《桃源二村》）、《超越自由与尊严》（Beyond Freedom and Dignity）等。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。

　　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，把土豆和萝卜当炮弹射到邻居的屋顶上。

　　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。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》等科学著作，还阅读了罗素的《哲学原理》、华生的《行为主义》。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。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。

　　斯金纳盒是一个笼子，笼子里有一个开关。试验动物需要学会一个技能，比如灯亮了就拨动开关。开关连到一支笔上，开关每被开一次，笔就向上方动一格，笔下是一个不断向前运动的纸，因此开关的位置决定纸上的曲线的倾斜度。假如纸上画的曲线的倾斜度非常大的话，则说明动物学得非常快。

　　通过他的试验他发现老鼠不仅由“事先”的刺激激发拨动开关，而且也由“事后”的刺激拨动开关。他发现动物的行动不仅仅是简单的“刺激-反应”，动物的行动也受到周围环境的影响，比如事后的磁疗奖赏。斯金纳将这个行为称为“条件性刺激”，他不用“学习”这个词，因为他认为学习这个词含有动物有意图地做一件事的含义，而这个意图并没有在这个试验中反映出来，因此是不科学的。

　　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。他的研究（今天看来非常古怪）是一个绝对保密的军事研究。他打算训练鸽子，让它们用它们的啄的动作来控制火箭的飞行。后来这个控制由雷达来指挥，没有用鸽子。但他的试验也获得了一些科学结果，一些鸽子的行为的电影非常有效地证明了迷信的起源。

　　1948年斯金纳回到哈佛并在那里一直待到他1974年退休。同年他发表了《桃源二村》。在这部小说中他描写了在一个操作条件性刺激所形成的社会中的生活。直到今天这部小说依然有很大的意义。这本至今很值得读的小说也是斯金纳最著名的著作。由于书中所描写的社会和行为技术它被看作是一个反面的乌托邦，这与斯金纳本来的意图正好相反。书中并未回答一个非常重要的问题：谁有确定一个控制着每个人的每个生活细节的社会的社会准则的权利。

　　使用他的动物试验的经验和他在《桃源二村》(Walden two)中已经描写过的学习理论斯金纳提出了程序学习的学习方法。他将学习的内容分为许多小块。学习的人在学会后获得可以学下一步的奖励。这样尤其是自学的人可以不断鼓励自己学习和控制学习的进展。语言实验室也是斯金纳的发明。

　　分为以下三个方面：　

　　(一)应答性行为和操作性行为——经典式条件反射学习和操作式条件反射学习^[1]

　　斯金纳的行为主义理论与华生的行为主义观点有一个显著的区别。华生坚持“没有刺激，就没有反应”的信条。而斯金纳却认为这种观点不尽全面，也不准确。斯金纳提出要注意区分“引发反应”与“自发反应”，并根据这两种反应提出了两种行为：应答性行为和操作性行为。前者是指由特定的、可观察的刺激所引起的行为，如在巴甫洛夫实验室里，狗看见食物或灯光就流唾液，食物或灯光是引起流唾液反应的明确的刺激，后者是指在没有任何能观察的外部刺激的情境下的有机体行为，它似乎是自发的，如白鼠在斯金纳箱中的按压杠杆行为就找不到明显的刺激物。应答性行为比较被动，由刺激控制，操作性行为代表着有机体对环境的主动适应，由行为的结果所控制。人类的大多数行为都是操作性行为，如游泳、写字、读书等等。

　　据此，斯金纳进一步提出两种学习形式：一种是经典式条件反射学习，用以塑造有机体的应答行为；另一种是操作式条件反射学习，用以塑造有机体的操作行为。西方学者认为，这两种反射是两种不同的联结过程：经典性条件反射是S--R的联结过程；操作性条件反射是R-S的联结过程。这便补充和丰富了原来行为主义的公式。

　　(二)斯金纳的操作条件反射与桑代克的效果律的比较^[1]

　　桑代克的效果律指出“如果一个操作行为出现以后有强化刺激跟随，其反应的强度便增加”。可见两者都提及了强化的概念。但是在斯金纳的行为分析中，强化所扮演的角色发生了重大的变化。

　　首先，在桑代克那里，强化是用来解释刺激-反应联结加强的一条主要原理，而在斯金纳体系中，强化只是一个用来描述反应概率增加的术语，即强化增加的是反应发生的概率，如何安排强化才是核心所在。

　　其次，其他学习理论家（如巴甫洛夫）把消退看作是一个主动的抑制过程，而斯金纳认为不能把消退看作是一种与强化无关的独立的过程。事实上，强化可用于消退行为，停止强化可以使反应概率下降。消退过程可用来表明强化效果持续的时间。

　　(三)反射学说^[1]

　　1.操作性条件反射的建立

　　如果一个操作发生后，接着给予一个强化刺激，那么其强度就增加。斯金纳的操作性条件反射所建立的原理，在许多动物和人类的学习中得到印证。例如，鸽子偶一抬高头，受到强化，此后会继续抬高它的头；婴儿偶尔叫一声“妈”，妈妈便报以微笑和爱抚，于是孩子学会了叫“妈妈”。斯金纳甚至依据这个原理，训练两只鸽子玩一种乒乓球游戏，获得成功。实际上，只要巧妙安排强化程序，可以训练动物习得许多复杂的行为。

　　2.操作性条件反射的消退

　　关于操作性条件反射的消退，斯金纳总结说：“如果在一个已经通过条件化而增强的操作性活动发生之后，没有强化刺激物出现，它的力量就削弱。”可见，与条件作用的形成一样，消退的关键也在于强化。例如，白鼠的压杆行为如果不予以强化，压杆反应便停止。学生某一良好反应未能受到教师充分的关注和表扬，学生便最终放弃这一作出良好反应的努力。

　　但是，反应的消退表现为一个过程。即一个已经习得的行为并不即刻随强化的停止而终止，而是继续反应一段时间，最终趋于消失。斯金纳以实验表明，一只已经习得压杆反应的白鼠在强化被停止之后，仍然能按压杠杆达50~250次之多，然后最终停止反应。至于消退的时间，则与该习得反应本身力量的强弱成正比，即如果原来反应非常牢固，那么消退的时间较长，反之亦然。例如，在上述实验中，受过多次强化的白鼠在强化停止后，可连续按压杠杆250次左右，而仅受过一次强化的白鼠在强化停止后连续按压杠杆的次数为50次左右。所以，消退过程的时间长短也是斯金纳衡量操作性条件反射力量的一个指标。

　　(四)操作性条件反射实验

　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：

　　（1）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；

　　（2）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；

　　（3）反应不是唾液腺活动，而是骨骼肌活动；

　　（4）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。

　　斯金纳在对学习问题进行了大量研究的基础上提出了强化理论，十分强调强化在学习中的重要性。强化就是通过强化物增强某种行为的过程，而强化物就是增加反应可能性的任何刺激。斯金纳把强化分成积极强化和消极强化两种。积极强化是获得强化物以加强某个反应，如鸽子啄键可得到食物。消极强化是去掉可厌的刺激物，是由于刺激的退出而加强了那个行为。如鸽子用啄键来去除电击伤害。教学中的积极强化是教师的赞许等，消极强化是教师的皱眉等。这两种强化都增加了反应再发生的可能性。斯金纳认为不能把消极强化与惩罚混为一谈。他通过系统的实验观察得出了一条重要结论：惩罚就是企图呈现消极强化物或排除积极强化物去刺激某个反应，仅是一种治标的方法，它对被惩罚者和惩罚者都是不利的。他的实验证明，惩罚只能暂时降低反应率，而不能减少消退过程中反应的总次数。在他的实验中，当白鼠已牢固建立按杠杆得到食物的条件反射后，在它再按杠杆时给予电刺激，这时反应率会迅速下降。如果以后杠杆不带电了，按压率又会直线上升。斯金纳对惩罚的科学研究，对改变当时美国和欧洲盛行的体罚教育起了一定作用。

　　斯金纳用强化列联这一术语表示反应与强化之间的关系。强化列联由三个变量组成：辨别刺激──行为或反应──强化刺激。刺激辨别发生在被强化的反应之前，它使某种行为得到建立并在当时得到强化，学到的行为得到强化就是刺激辨别的过程。在一个列联中，在一个操作—反应过程发生后就出现一个强化刺激，这个操作再发生的强度就会增加。斯金纳认为，教学成功的关键就是精确地分析强化效果并设计特定的强化列联。

　　斯金纳认为，学习是一种行为，当主体学习时反应速率就增强，不学习时反应速率则下降。因此他把学习定义为反应概率的变化。在他看来，学习是一门科学，学习过程是循序渐进的过程；而教则是一门艺术，是把学生与教学大纲结合起来的艺术，是安排可能强化的事件来促进学习，教师起着监督者或中间人的作用。斯金纳激烈抨击传统的班级教学，指责它效率低下，质量不高。他根据操作性条件反射和积极强化的理论，对教学进行改革，设计了一套教学机器和程序教学方案。

　　教学机器是一种外形像小盒子的装置，盒内装有精密的电子和机械仪器。它的构造包括输入、输出、贮存和控制四个部分。教学材料分解成由按循序渐进原则有机地相互联系的几百甚至几千个问题框面组成的程序。每一个步子就是一个框面，学生正确回答了一个框面的问题，就能开始下一个框面的学习。如果答错了，用正确答案纠正后再过渡到下一个框面。框面的左侧标出前一框面的答案，成为对该框面问题的提示。一个程序学完了，再学下一个程序。斯金纳认为课堂上采用教学机器，与传统的班级教学相比较有许多优点。第一，教学机器能即时强化正确答案，学习效果的及时反馈能加强学习动力。而在班级教学中行为与强化之间间隔时间很长，因而强化效果大大削弱。第二，传统的教学主要借助厌恶的刺激来控制学生的行为，学生学习是为了不得低分，不被教师、同学、家长羞辱等，从而失去学习兴趣。教学机器使学生得到积极强化，力求获得正确答案的愿望成了推动学生学习的动力，提高了学习效率。第三，采用教学机器，一个教师能同时监督全班学生尽可能多地完成作业。第四，教学机器允许学生按自己的速度循序渐进地学习（即使一度离校的学生也能在返校后以他辍学时的水平为起点继续学习），这能使教材掌握得更牢固，提高学生的学习责任心。第五，采用教学机器，教师就可以按一个极复杂的整体把教学内容安排成一个连续的顺序，设计一系列强化列联。第六，教学机器可记录错误数量，从而为教师修改磁带提供依据，结果是提高了教学效果。第七，学习时手脑并用，能培养学生自学能力。

　　采用机器教学必须把教学内容编成程序输入机器，因此，机器教学就是程序教学，但程序教学不一定要用机器。斯金纳的程序教学的主要原则有五条。

　　第一，积极反应。斯金纳认为，传统的课堂教学是教师讲，学生听。学生充当消极的听众角色，没有机会普遍地、经常地作出积极反应。传统的教科书也不给学生提供对每一单元的信息作出积极反应的可能性。程序教学以问题形式向学生呈现知识，学生在学习过程中能通过写、说、运算、选择、比较等作出积极反应，从而提高学习效率。

　　第二，小的步子。斯金纳把程序教学的教材分成若干小的、有逻辑顺序的单元，编成程序，后一步的难度略高于前一步。分小步按顺序学习是程序教学的重要原则之一。程序教学的基本过程是：显示问题（第一小步）──学生解答──对回答给予确认──进展到第二小步……如此循序前进直至完成一个程序。由于知识是逐步呈现的，学生容易理解，因此在整个学习进程中他能自始至终充满信心。

　　第三，即时反馈。斯金纳认为，在教学过程中应对学生的每个反应立即作出反馈，对行为的即时强化是控制行为的最好方法，能使该行为牢固建立。对学生的反应作出的反馈越快，强化效果就越大。最常用的强化方式是即时知道结果和从一个框面进入下一个框面的活动。这种强化方式能有效地帮助学生提高学习信心。

　　第四，自定步调。每个班级的学生在学习程度上通常都有上、中、下之别。传统教学总是按统一进度进行，很难照顾到学生的个别差异，影响了学生的自由发展。程序教学以学生为中心，鼓励学生按最适宜于自己的速度学习并通过不断强化获得稳步前进的诱因。

　　第五，最低的错误率。教学机器有记录错误的装置。程序编制者可根据记录了解学生实际水平并修改程序，使之更适合学生程度；又由于教材是按由浅入深、由已知到未知的顺序编制的，学生每次都可能作出正确反应，从而把错误率降到最低限度。斯金纳认为不应让学生在发生错误后再去避免错误，无错误的学习能激发学习积极性，增强记忆，提高效率。

　　程序的编制模式分直线式和分支式两种。斯金纳创造的是直线式程序，其基本模式是①→②→③→④……即学生学了第一步后作出回答，不管答案正确与否，机器接着呈现正确答案，然后进入下一步，依此类推，直到学完一个程序。随着对程序教学研究的深入，其他流派的心理学家对斯金纳的程序教学原则提出了不同看法，并用不同方法编写程序教材，出现了由美国心理学家克劳德提出的分支式程序，也叫内在程序。克劳德认为，人的学习途径是多样的，受多种因素的影响，因此根本不可能编制一种能完全避免错误的程序。他把学习材料也分成小的单元，但步子比直线式大，学生学习一个逻辑单元后就进行多重选择测验，根据测验结果决定下一步的学习。如选择正确，可引入下单元的学习；如选择错误，则引入补充分支程序给予补充说明，纠正错误。

　　斯金纳顺应时代潮流，为计算机辅助教学在教育上的运用开辟了道路。程序教学问世以来对美国、西欧、日本有较大影响，被广泛用于英语、数学、统计、地理、科学等学科的教学中。但它在策略上过于刻板，注重对教材的分析，把教材分解得支离破碎，破坏了知识的连贯性和完整性。程序教学着重于灌输知识，缺乏师生间的交流和学生间的探讨，不利于创造思维能力的培养。因此，程序教学只能作为教学的一种辅助手段。

　　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”。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。

　　斯金纳一生著作很多。自1930年以来发表了百余篇论文和12本专著。他的主要著作有：《有机体的行为：一种实验的分析》《科学与人类行为》《言语行为》《学习的科学和教学的艺术》《教学机器》。这些著作全面阐述了操作行为主义理论和这种理论在教学领域中的应用。他还用操作行为主义理论阐述社会生活问题，出版了小说《沃尔登第二》以及《自由与人类的控制》《超越自由与尊严》。这些作品曾在美国社会中引起巨大反响和激烈争论。