學習行為的生理基礎和心理基礎

余建林

(武夷學院 教育科學系,福建 武夷山 354300)

學習行為的生理基礎和心理基礎

余建林

(武夷學院 教育科學系,福建 武夷山 354300)

學習是促進個體身心發展的一項重要活動。無論是動物,還是人類,學習對于個體的有效生存都起到一定的作用。學習行為是后天的習得性活動,它的產生有其生理基礎和心理基礎。

學習行為;理基礎;心理基礎

一、學習行為的生理基礎

學習的神經機制。巴甫洛夫從生物學的觀點出發,認為動物有機體作為一個系統,必須與環境保持平衡,必須對作用于它的刺激發生一定的反應。只有這樣,動物才能存在。學習是以個體經驗的獲得為中介的,所以,學習的神經機制就是條件反射及暫時神經聯系。對此,巴甫洛夫曾明確指出:“所有的學習都是聯系的形成,而聯系的形成就是思想、思維、知識。”

學習的電生理機制。人們主要用腦電圖來研究學習的電生理機制。腦電圖就是伴隨腦活動變化所發生的復雜電變化的記錄。腦電圖的主要基礎是大腦皮質神經細胞內外的電位差,即膜電位。由于人的學習總是通過大腦來進行的,因而伴隨著學習必然要發生腦的電變化。記錄腦的電變化,有助于了解學習時腦內的生理狀態。與學習直接有關的腦電圖的研究主要有以下三個方面:第一,條件的Alpha波阻斷。一個新的刺激重復出現多次,并證明不需要對它反應時,皮質的這種喚起反應就逐漸消失。這一重復出現的刺激被作為條件刺激,和某種無條件刺激聯合作用后,又會引起Alpha波阻斷。這時Alpha波阻斷在皮質上的分布和以前不同,常常出現在條件性運動反應之前。第二,皮質的慢波活動。研究表明,在條件刺激和無條件刺激出現的間隔期間,常常在皮質的腦電圖中出現大的慢波。由條件刺激所引起的Alpha波阻斷,最初能持續到無條件刺激出現。隨著條件作用不斷進行,由條件刺激引起的Alpha波阻斷現象縮短,但在無條件刺激剛要出現之前,有一個第二次Alpha波阻斷。第三,高頻節律。許多研究者都承認在學習的某些階段,在腦的某些部位有電位比較大、頻率為每秒約40次的腦電波出現。在學習的不同時期,在邊緣系統的許多部位都能觀察到這種腦電圖電位迸發。

學習的生化機制。對學習的生化機制的研究旨在揭示學習神經系統(主要是腦)內所發生的生物化學方面的變化。研究表明,學習對于膽堿能系統的神經遞質有重要的影響,對于核酸的變化有重大影響,對腦的特殊部分的蛋白質合成有影響。

二、學習行為的心理基礎

(一)陳述性知識學習的心理基礎

陳述性知識是關于事物及其關系的知識,包括對事實、規則、事件等信息的表達,是一種相對靜態的知識。它是以命題和命題網絡來表征的。命題是知識的基本單元,一個命題相當于一個概念。兩個或多個具有相同成分的命題構成命題網絡。由于知識之間是互相聯系的,所以所有的陳述性知識構成了一個龐大的命題網絡。在這個網絡中,有些知識可能是直接聯系在一起的,有些知識則需要通過其他論題或關系間接發生聯系。從陳述性知識獲得的心理基礎來看,新知識的學習一般經歷三個環節:聯結、精加工、組織。當陳述性知識獲得并儲存在長時記憶中的命題網絡之后,如果長時間不被激活和運用,則有可能被遺忘。克服遺忘的基本途徑是主動復習。當知識獲得時的外部刺激再次被選擇性注意到時,或在對其他知識進行精加工時被激活,都能起到復習和鞏固的作用。對陳述性知識進行提取和建構,都是通過激活的擴展來實現的。當我們需要搜索相應的陳述性知識來回答某一問題時,要對陳述性知識進行提取或建構。問題首先轉化為命題表征,進入工作記憶,將與該命題的節點有關的命題激活,并通過激活的擴展在長時記憶中找尋能夠直接回答問題的命題,如果該命題已經存在并被找到,則直接提取該命題回答問題即可。這就是陳述性知識的提取過程。如果經過搜索發現原有命題網絡中沒有能直接回答問題的命題,則根據現有的知識建構一個合理的新命題作為答案。這就是陳述性知識的建構。

(二)程序性知識學習的心理基礎

程序性知識是完成某項任務的行為或操作步驟的知識,體現在動態的操作過程中,常要對信息進行變形和運算,結果往往得出不同于輸入刺激的信息。它的獲得的心理基礎是在頭腦中以產生式和產生式系統來表征的。

產生式。表征程序性知識的最小單位是產生式。產生式是所謂條件—活動的規則(簡作“C—A規則”),C是信息,A不僅是外顯的反應,還包括內在的心理活動或運算。產生式的一般形式是“如果(if)……那么(then)……”。If是條件項,表征執行某動作步驟的前提條件;then是動作項,表征符合條件項下所應執行的相應操作步驟。命題可以通過共同的論題構成命題網絡,產生式通過控制流互相聯系,當產生式1的動作為產生式的發生提供條件時,控制流從產生式1流向產生式2,互相聯系的產生式構成了產生式系統。

產生式系統。簡單的產生式只能完成單一的活動,有些任務需要完成一連串的活動,因此,需要許多簡單的產生式。經過練習,簡單的產生式可以組合成復雜的產生式系統。對于形成產生式系統的各產生式而言,只要符合第一個產生式的條件項,則后面的產生式會自動依次執行其動作項,直到所有動作步驟完成并得出最后結果,動作步驟能夠無需意識過多地監察,不用占據工作記憶空間而快速運行。

程序性知識的學習往往是從對程序性知識的陳述性描述開始的。因此,程序性知識學習的第一階段是陳述性階段,學生通過對程序性知識的陳述的學習和理解獲得該知識的有關命題。此時的程序性知識尚未在實際操作中轉化為動作和運算行為。第二階段是程序化階段,即經過大量練習,使陳述性知識轉化為程序性知識,并進一步將小的產生式形成產生式系統,操作程序的準確性和速度不斷提高。程序性知識的學習可以分為兩類:一類是模式識別學習,一類是動作步驟學習。模式識別學習的主要任務是學會把握產生式的條件項,并通過概括化和分化來完成。動作步驟學習主要是產生式的動作項的學習,實際上是對運算和活動規則的實際運用。動作步驟的學習從陳述性的規則和步驟開始,動作步驟的執行則從模式識別開始,只有對需要執行某一動作步驟的情境條件的模式做出準確的判別,動作步驟的執行才能有效解決問題。

總之,學習是教育存在的先決條件,也是教育的目的。學習是一個由簡到繁、由低級到高級的過程,即由低級的學習水平向高級的學習水平發展,高級學習以低級學習為基礎。

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[3]邵瑞珍.教育心理學[M].上海:上海教育出版社,1998.

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G442

A

1673-1395(2011)03-0142-02

2011-01-01

福建省教育廳社會科學研究項目(JA05164S)

余建林(1970—),男,福建莆田人,講師,碩士,主要從事教育心理學研究。

責任編輯 葉利榮 E-mail:yelirong@126.com