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Updated: 2023 Nov 30

试析动作学习理论模式的演变

刺激-反应:动作学习理论的萌生

动作技能学习的早期研究的理论定位,大多数都是行为主义,20世纪40、50年代和60年代的大部分时间,动作学习领域的研究都集中在S-R理论所及的问题。

早期的动作学习理论认为,动作学习就是学习者外部动作行为在外部影响作用下的变化过程;动作学习的结果就是形成快速、准确的动作行为习惯;这种学习效果取决于外部影响作用于动作反应的次数与质量;动作技能形成后用于完成新的任务,就是动作行为习惯的泛化。运用时的动作任务与学习时的动作任务越相似,运用起来就越容易、越有效。

在行为主义看来,动作学习的结果,就是形成稳定、连贯而又准确的动作序列①,通俗地说,就是合乎要求的动作习惯或技能②。在这种动作序列形成的过程中,动作单元越来越大,因而动作反应的速度就越来越快,最后达到自动化。因此,动作技能提高的过程就是动作序列不断延长的过程,或者说,是动作序列所包含的动作单元数增加增加的过程(P.M.Fitts, 1964,1965)。动作学习经过认知(或局部动作)、动作单元的联接(fixation)和自动化三个阶段,前两个阶段是形成动作模式、减少错误的过程,而第三阶段有两个特点:一是速度加快,二是对并行的其他动作的抗干扰力增强。这些观点有行为主义心理学的基本倾向:学习就是因练习而获得的一连串剌激反应联结的不断加强。

根据以上原理,行为主义者们提出以下学习与训练原则。

练习律。即通过大量的练习或实践来获得动作技能,这是在量方面对动作学习的要求。练习的概念虽然源于普通心理学中的学习论,早期的动作理论则把它作为学习的一个核心概念,认为同一动作的大量重复,是动作技能形成的必不可少的条件。练习律既作为一个规律提出来,也作为动作学习与训练的原则和要求加以落实。它要求训练者多次进行示范,让学习者模仿,多次发出运动指令,让学习者执行,也就是把刺激与反应作多次联接;而学习者则要勤勉地、反复地重复动作任务,直到非常熟练为止。行为主义动作学习理论家们发现,练习可以提高基本体能,提高动作准确性,提高速度,提高稳定性。直到今天,我们仍然不得不承认,实践环节是职业技能形成的不可缺少的条件。

一般行为主义学习论中的练习分配原则,也被吸收到了动作学习领域,包括:(1)时间上的分配,即是一气呵成把动作练好(集中练习),还是分散为多次练习,才学好一种动作技能(分散练习)。(2)动作任务内容上的分配,即是把整个动作任务作为一个整体来练习(整体练习),还是把它分解为多个单元,一个单元一个单元地分别练习(局部练习)。鉴于刺激-反应联结需要大量的练习才能巩固,对于复杂的干扰因素多的动作任务,动作单元之间、不同时段的练习之间可能因为干扰,刺激-反应联结就不易建立、巩固或精确化,这时,分散练习和局部练习则可以降低动作复杂程度,减少干扰因素,因此更有助于建立刺激-反应联结;而对于简单的动作任务,较短时间的练习即可达到熟练,因此集中练习和整体练习的效率会更高。

强化律。强化即根据学习者动作反应的结果,对他施加某种刺激,以便增强合乎要求的动作。施加的强化可以是评价、打分、表扬、奖励等。下文所谈的反馈是一种特殊的强化(见Troubridge & Gason,1932)。强化律揭示了强化与学习效果的紧密联系,同时也是控制练习的方式和提高动作学习效果的策略。

强化有三个原则,一是要及时, 要紧接着动作反应; 二是要切合学习者的需要,如果学习者对强化无所谓,强化就谈不上什么效果。三是强化方式多样化,除了从外部施加的直接强化(外部强化),还应充分运用自我强化和间接的替代强化①。外部强化是别人对学习者施加的强化,如老师对学生学习的评价。替代强化则是通过强化一个学习者,而间接地强化其他学习者,如表扬学生B来树立典型,让其他学生学习。自我强化则是,学习者已经认可了某种学习目标和操作标准,或者自己建立了某种学习目标和操作标准; 在学习过程中,他就把学习结果对照这种目标与标准,如果达到了,他就作自我肯定,从而增强了继续学习的自信心和积极性;如果没达到,他就作自我否定,就会放弃自以为不合理的做法,寻求其他做法。

反馈律。反馈即学习者对动作反应结果的知悉。反馈律揭示了反应结果的信息对学习的促进作用,要求把关于反应结果的信息作为强化物,来控制和促进动作学习。这是对动作学习的质的要求。比如学习演奏,如果没有老师在练习过程中指出正确与错误,不仅需要学习更长的时间,而且容易使出现的错误固定化,难以纠正;而如果学生知道哪地方正确,哪地方错了,以后就可以把正确的保持下去,而又拋弃了的错误的动作。这种选择机制保证了动作逐步合理化、精确化。

反馈律要求,动作训练过程中必须设法让学习者知道各种动作反应的结果,开始可以是老师或教练来告诉他,即外反馈;随着动作水平的提高,就应有意识地鼓励并教会学习者随时自觉地观察自己的动作反应结果,而且捕捉这种信息的线索也要越来越多样化,即内反馈。除了动作行为结果,还要在运动过程中利用对动作和环境的知觉。从单纯依赖外反馈,到同时利用内反馈,这是动作技能熟练化的一个特征。

直到二战前后,行为主义动作学习观一直统治着动作学习领域,它为职业教育、体育、尤其是军事训练作出了巨大贡献。但60年代以后,动作技能的结构,动作学习的过程,尤其是复杂的、高水平的、以至创造性动作技能的获得等问题,先后被提出来。与此有关的研究推动了动作学习理论的创新。

闭环理论:动作学习研究专门化

20世纪60年代的十年,动作学习领域经历了一个转变时期:从借用一般刺激-反应心理学,转变为建立独立的动作学习理论。到了70年代初,动作学习理论开始成熟。史密斯(Smith)首先提出以控制论来研究动作学习,以替代S-R理论,韦尔福特(Welford)提出了动作学习过程论,而亚当斯(Adams,1971)进一步提出动作学习的闭环理论①,揭示了一种内部控制机制——知觉痕迹和记忆痕迹,并把它作为动作学习的基础。这标志着专门的动作技能学习论已经形成。

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知觉痕迹是对动作反应的知觉和短暂记忆,是在练习中获得的,是动作反应的一种即时的内部的反馈系统,用来追踪和记录动作反应情况。它所反馈的信息非常精细,包括所能感受到的一切方面。在动作学习过程中,学习者每次作出反应,知觉就获悉有关的信息,知道痕迹就形成了;新的动作通过知觉得到持续的反馈,正确的知觉不断强化;有关反应结果的信息又用来指导后来的动作。知觉痕迹的质量关系着动作反应的正确性,它越是清晰而稳定,就越能提高后来动作的准确性,直到反应达到正确性很高的水平。知觉痕迹是联系实际动作与以往动作记忆痕迹的中介。

动作记忆痕迹是以往多次动作反应所积累的信息库②,属于长时记忆。它是一种内部参照系统,即用来作动作定向,从而有助于发出适当的动作;也作为一种判断标准,根据知觉反馈来的信息,来评判、调节、矫正正在进行的动作反应。在作业过程中,知觉反馈来的信息与记忆痕迹相比较,动作错误就被鉴别出来,并得到修正。

记忆痕迹起着选择和发动反应动作的作用,而一旦动作开始,知觉痕迹就开始控制动作学习了。也就是说,动作技能是在动作反应练习、知觉痕迹、记忆痕迹三种因素的共同作用下得以提高的。在这一过程中动作学习发生着以下变化:(1)知觉痕迹获得的动作反应信息由模糊到清晰,由少到多,而且组织性、随意性与选择性不断增强;(2)知觉痕迹的信息与记忆痕迹越来越一致,即动作错误越来越少,或者说正确的动作代替了错误的动作;(3)动作技能从言语-动作(verbal-motor〉转变为到纯动作(pure motor), 使得动作反应的控制由吃力到轻松,最后到近乎无意识的自动化,以至不知悉动作结果也无损于反应动作的质量。随着动作技能的提高,知觉探测和纠正错误就不再需要思维或持续的反馈,而是依赖内在的勘误系统③。(4)知觉痕迹的主要来源,由体外知觉转向内部知觉。鉴于此,在实习教学过程中,促进学生由外反馈到内反馈转变,是十分必要的。

为了实现这种变化,可采取以下学习策略①。

过程控制策略。在行为主义那里,动作学习过程还只是个黑箱,只能通过刺激与强化从外部控制动作反应,而没能有效地控制学习过程本身。这是开环控制系统。而闭环理论则试图揭开这个黑箱,进一步控制动作学习的过程,从而达到了对学习过程的全面控制。这种过程控制非常有助于动作准确性的提高,极大地缩短了试误过程。

知觉反馈策略。闭环系统要对动作过程进行有效控制,最为关键的就是学习者有意识地对动作行为进行持续不断的知觉反馈。这种反馈不同于行为主义的是:它是学习者内部主动的有意识的过程,而不是依赖外部强化;它是即时进行的,而不是等到整个动作结束后才发生作用。因此,知觉痕迹就象装在导弹或航天器上的自动控制器,无需事先知道动作的一切细节,而可以在动作反应过程中逐步获得动作细节,不断改进动作;动作开始后,如果不合要求,也并非不可挽回,而可以根据知觉反馈得以矫正。

动作矫正策略。在闭环理论看来,动作水平的提高是以不断纠正动作错误为前提的,直到最后不出现任何动作错误。而且这种错误矫正是学习者积极主动地通过知觉勘测进行的,而不是依赖外部帮助(尽管也不排斥外部帮助),这样动作学习的质量就高于简单的重复性练习。动作矫正是在动作执行过程中进行的。比如学习体操,可以在练功场地放一块大镜子/学习者在练习进程中就可以随时观察自己的运动,及时发现和纠正自己的错误,而不要过多地依赖教练的指点和练功后的动作分析。

闭环理论为动作学习研究的专门化作出了贡献,但又有新的问题提了出来。比如,记忆如何储存那么多的动作细节,并在需要时迅速、适当地提取信息,即储存问题;如何控制变化周期太快、需要即时调节的动作(如弹道型的动作);如何学习新动作,靠已有的动作模式是来不及控制的,即适应与新异问题。

图式理论:动作学习的高级控制

为解决闭环理论所面临的问题,施密特(Schmidt,1975)提出了另一个动作技能学习理论,他称之为图式理论。很大程度上图式理论是闭环理论的修正和发展,但它源于记忆与思维发展的研究,属于心理学的认知理论。而施密特在保留了闭环理论的大量可取之处的同时,大量吸收了认知研究的成果,引用了图式这个概念,进一步摆脱了行为主义的限制,向认知理论靠近。

图式不同于知觉痕迹的是,它不是零碎的知觉碎片,而是有一定概括性的动作变量关系(公式①是一例),比知觉痕迹简约得多,因而既减轻了知觉与记忆的负担,又大大增强了图式对各种动作任务的适应性。而之所以能形成图式(或者概括出动作变量关系),是学习者在动作练习或实践中发挥认知作用的结果。

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学习一个动作技能时,有关动作的四种信息被记录下来:(1)运动的起点条件,(2)概括化的动作参数或变量(方向、力量、速度等),(3)动作完成结果的信息反馈(4)动作知觉序列。在具体的学习过程中,这几组信息只是暂时储存在记忆里,但它们之间的关系(即动作图式)被概括出来之后,就进入长时记忆。

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施密特最初的图式理论与闭环理论的差别,并没有那么大。比如:(1)它也强调了动作结果反馈信息的作用;(2)它也描述了运动控制的两个阶段,一是发起反应动作(相当于记忆痕迹),二是对动作错误的修正。(3)也承认实际的、外显的动作练习是动作技能形成的基础。但后来的研究发现,这种图式理论仍然面临着一些难以解决的问题。为此,在鲁梅哈特等人的努力下®,施密特最初提出的图式理论已被修正,其中最主要的变化是更加强调认知活动在动作学习中的作用。新的图式理论认为,一项动作技能可能包括多个动作图式,它们构成了概括程度不同的多个层次(如图3)。图式所属层次的概括程度越低,就越接近具体的外显动作和细微的知觉;而图式所属层次的概括程度越高,就含有越多的公式、原理之类的认知成分,与具体的动作行为与知觉就越远。

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以图式理论为导向的动作学习与训练,具有以下特点④。

变式练习策略。图式理论在早期的练习分配研究的基础上,进一步强调了变式练习的意义。变式练习,即不是重复练习某一个单一的动作,而是着眼于某一类动作技熊,练习的内容和形式作多种变换。变式练习的意义在于,每一次动作任务的变换都形成一个动作“起点条件-输入-输出”的关系式,每变换一类动作任务,就形成一种动作图式。这样形成的图式就适用较多类型的动作任务,以后就可以应付多种运动新情景,因为以后要执行的动作只是已有动作图式的一个变式,这就解决了“新异问题”。

变式练习与单一练习相比,对于一类动作中的某一新异动作,变式练习更有助于形成一种建设性的图式,而新动作只是已练习过动作的一种变式;但是对于一种固定的动作任务,则变式练习不如针对性的单一练习。

认知控制策略。图式理论认为,要发挥动作学习的正迁移作用,学习者必须主动、自觉地发挥认知的能动性,要确认当前的运动情境是否可以在自己的动作经验中找到相应的动作图式,属于哪种动作图式,属于某一动作图式的哪一类动作任务,然后再根据动作起点条件、动作参数、动觉序列和行为结果之间的关系,作出有效的动作反应。尤其是遇到较为生疏的动作情境,更应充分发挥认知和知觉的作用①。在这种意义上可以说,在实习教学中,学生越是漫不经心,不动脑筋的,学习效果就越差;而在职业生活中,职工越是满足于简单的重复性操作,越是不善于观察、思考,职业成就越低。

对于防止和排除已有学习经验对新任务的干扰,认知因素同样重要。比如一个学会骑自行车的人,现在要骑黄鱼车,就容易出现负迁移,因为在转弯时自行车要向转弯的内侧倾斜,而黄鱼车则相反。在这种情况下,就需要内行来指点,或者通过研究摸索,掌握其中的原理。这时如果还按照刺激-反应理论的要求,着力于重新训练骑黄鱼车动作,以便形成新的刺激-反应联接,就太不经济了。

有机练习策略。图式理论认为,从每一项个别的动作任务,到许多类型动作任务构成的任务群,都有其内在的有序结构,而通过练习或实践所形成的相应的动作图式,也是井然有序的,即构成分类有序、层次分明、程序化的图式系统。这种整体化的图式结构对动作任务的学习与执行是强有力的;要形成这种结构化的图式,学习与练习的过程也必须合理有序。

动作练习的分配之所以必要,是要保证学习者有充分的时间,来感知、记忆和加工运动情境中的环境、运动参数和运动结果,从而把这些信息贮存在大脑中,并概括出相应的动作图式。这就可以解释:为什么对于复杂的动作任务,集中练习和整体练习的效果不如分散练习和局部练习;而对于简单任务,集中练习和整体练习的效果又优于分散练习和局部练习。因此,无论哪一种练习,其效果都取决于它是否适合动作任务和动作图式的内在结构;而只要保证学习者有充分的运动信息储存和加工时间,哪二种练习都可以见成效。

非身体练习策略。动作技能的训练以身体练习为主干,以心理练习和观察学习为两翼。比起行为主义和闭环理论,图式理论更加强调这两翼的作用。在动作技能形成的初期,观察学习与身体练习更重要,训练者要进行高效的动作演示和讲解,并鼓励学习者积极主动地理解动作的过程、结构和要领,以便提高身体练习的效率; 而在动作技能形成的后期,心理练习是进一步提高动作水平的有效手段,可以在心理琢磨动作的微妙之处,求得动作的改进和创造。

非身体练习有两大好处:一是在减轻身体疲劳的同时,提高动作学习效率。因为认知活动的参与,既可以增加和整合动作信息,又可以改进学习策略,而动作信息和学习策略都有利于指导和控制学习过程。二是可以提髙学习者的动机水平。认知参与动作学习的前提是对动作任务感兴趣,想学好动作;鼓励认知参与就是鼓励学习者积极主动地参与学习过程。

几点结论

从以上分析可以看出,动作学习理论的发展反映了这样的逻辑:(1)研究重心由简单的外显行为,转向复杂的内隐行为,如知觉、认知等。(2)问题范围的不断扩大。越来越多的新问题被揭示出来。从练习与强化的策略与效果,到动作学习的自主控制以及动作的精确性,再到动作技能的内在结构、对新异情景的迁移、动作学习的认知策略等等。这样,动作学习领域的问题越来越多,越来越系统化,研究的视野越来越宽。(3)理论兼容性不断增强。新理论要同时解决新问题和老问题,就必须在超越原有理论的同时,吸收原有理论的成果。新理论的出现,并不意味着完全放弃旧理论,旧理论在它适用的范围内仍然是有效的。

每一理论的产生,都有其特定的观念与实践背景,都是为解决某些特殊的问题而产生的。围绕新问题展开的探讨,导致新一轮的再创造。同理,解决现阶段的动作学习的新问题,是目前动作学习理论创新的使命。当前动作学习领域面临的主要问题至少有以下几方面:

(1)原动机的产生。行为主义提出过动机问题,但主要涉及动机的强化,而对动机由无到有的激发问题较少涉及;闭环理论和图式理论则几乎是想当然地假设动机已经存在。而大量的事实告诉我们,如果企业职工没有工作积极性,工作绩效不可能很高,更谈不上技术创新;假如学生就是不愿学习,无论你的教学法多么精彩都无济于事。虽然我们可以采取措施去强迫他们学习或工作,这样也许此时此地成功了,但可能反而进一步降低了他们以后的积极性。因此,动作学习动机由无到有的过程是如何发生的,可以采取什么策略来促进这一过程,这些问题已经摆在我们面前。弗洛伊德、马斯洛等人都曾对动机作过独到的探索,如何有效地吸收他们的成果,并创造性地纳入到动作学习理论中,是个仍需继续探索的课题。

(2)态度与情感对动作学习的影响。少数民族的民间艺术之所以丰富多彩,是因为那里的人民以他们的艺术活动为自豪、为愉悦;很多时候体育比赛和艺术表演的成与败,并不在手技术水平的高低,而在于心理状态,主要是情绪状态;工作疲劳的产生,除了生理负荷的原因外,还与情绪状态有关……情绪因素不可避免地影响着动作技能的学习与使用。情感的研究不象其他心理学领域研究得那么充分,但1990年代以来掀起的情感智商热,可能就是情感研究取得突破的契机。动作学习领域的研究可以以此作为理论的生长点之一。

(3)群体与文化的影响。通俗歌曲和交谊舞日益流行,而民间的大鼓书、影子戏、山歌日益衰落;一个技术骨干在此时此地无所作为,而换一个企业后却大显身手;学力与个性相似、报考同样专业的两个学生,到了不同的职校学习,却形成了两种不同的学习心态和成绩……这些事实都无可否认地说明群体与文化环境对动作技能的学习与发挥的影响。然而遗憾的是,除了班杜拉等少数心理学家外,动作学习领域、乃至整个学习理论研究,对这种影响研究得并不充分,以至于大名鼎鼎的美国教育家布鲁纳也开始研究文化心理学,以及社会文化在教育中的作用机制①。即使社会心理学在这方面取得了一定成果,但这些成果能否真正推动动作学习理论,还需做独立的、创造性的研究。

以上这些新问题对动作学习理论是一种挑战,同时也是理论再创造的契机。

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