Anderson J. R. - Uczenie sie.pdf

(534 KB) Pobierz
787074121 UNPDF
John Robert Anderson
Uczenie się i pamięć integracja zagadnień
ROZDZIAŁ 1
PODEJŚCIA DO UCZENIA SIC I PAMIĘCI
Uczenie się i adaptacja
Uczenie się jest podstawową formą działalności człowieka w każdych warunkach. Istnienie
jakiejkolwiek kultury zależy od zdolności nowych jej członków do uczenia się licznych
umiejętności, norm zachowania, faktów, przekonań itd. Ludzie tworzą instytucje edukacyjne i
przeznaczają na nie znaczącą część swoich zasobów. Człowiek wykazuje absolutnie
wyjątkową plastyczność w zachowaniu - może nauczyć się żyć w świecie epoki kamienia
łupanego plemion Nowej Gwinei oraz w świecie nieważkości kosmonauty będącego na
orbicie okołoziemskiej. Oczywiście nie ma on monopolu na uczenie się. Prymitywne
stworzenia są tak samo zdolne do podstawowych form uczenia się jak niektóre współczesne
programy komputerowe. Jednak ludzkiej umiejętności uczenia się nie może dorównać żadna
inna istota żyjąca czy też urządzenie wyposażone w sztuczną inteligencję.
Przeżycie gatunku wymaga tego, aby jego przedstawiciele zachowywali się w sposób dobrze
przystosowany do otaczającego ich środowiska, co jest możliwe do osiągnięcia drogą
ewolucji i poprzez uczenie się. Przystosowanie ewolucyjne to wynik selekcji w danym
środowisku tych cech behawioralnych, które są w nim optymalne i mogą być przekazywane z
pokolenia na pokolenie jako element wrodzonego wyposażenia genetycznego gatunków. Na
przykład ludzie rodzą się z odruchem ssania, który ulega aktywizacji, gdy usta dziecka znajdą
się w pobliżu piersi matki. Poprzez uczenie się organizm kształtuje swoje zachowanie tak, by
odzwierciedlało to, czego nauczył się o swoim środowisku. Ponieważ adaptacja poprzez
wrodzone zachowania pozwala organizmowi na wejście do środowiska z natychmiastową
gotowością do działania, jest ona korzystniejsza od adaptacji poprzez uczenie się,
zapoczątkowanej niebezpiecznym okresem, w którym to organizm nie wie, jak funkcjonować.
Dlaczego więc jakieś zachowanie miałoby nabyte poprzez uczenie się, a nie określone w
sposób wrodzony? Niektóre środowiska nie są stabilne
czy też na tyle przewidywalne, aby zachowania mogły być ukształtowane przez proces
ewolucyjny. Gdy środowisko zmienia się, zachowania, które służyły jednemu pokoleniu, nie
będą przydatne następnemu. Na przykład pszczoły muszą uczyć się co roku nowych dróg do
pokarmu, a człowiek musi co pokolenie przystosowywać się do rewolucji technologicznych.
Pojawienie się samochodu wymagało od ludzi nauczenia się wielu zachowań nie
przewidywanych w ich historii ewolucji. Zachowania gatunkowe są kształtowane przez
uczenie się na tyle, na ile środowisko jest złożone i zmienne. Im bardziej zmienne
środowisko, tym bardziej plastyczne musi być zachowanie.
Można uszeregować poszczególne gatunki na kontinuum plastyczności behawioralnej. U
niektórych większość zachowań jest określona w sposób wrodzony; inne są zdolne do uczenia
się bardzo wielu nowych zachowań. Stworzenie o największej zdolności uczenia się
niekoniecznie musi mieć przewagę w zakresie możliwości przeżycia. Weźmy jako przykład
kontinuum plastyczności zachowania trzech stworzeń: karalucha, szczura i człowieka.
Karaluch jest zdolny do nauczenia się tylko najprostszych rzeczy, takich jak unikanie
niebezpiecznego miejsca; szczur może nauczyć się bardzo wielu rzeczy na temat swojego
środowiska i z tego powodu jest jednym z ulubionych zwierząt laboratoryjnych w badaniach
nad uczeniem się; człowiek jest w porównaniu z nim jeszcze bardziej plastyczny. Pomimo
swoich bardzo odmiennych umiejętności uczenia się wszystkie trzy wymienione stworzenia
zamieszkują współczesne miasta i żadne z nich nie okazało się zdecydowanie bardziej
skuteczne w przeżyciu gatunku. W mieście zajmują one różne nisze; które umożliwiają dużą
zmienność rodzaju zachowań. Karaluchy żyją głównie w zamkniętych pomieszczeniach i
przeżywają dzięki wykorzystywania' podstawowych odruchów, takich jak unikanie światła i
poszukiwanie ciasnych, dobrze osłoniętych miejsc, które dobrze służyły im przez 320
milionów; lat (i które nadal dobrze im służą we współczesnych mieszkaniach). Za-'' chowanie
szczurów jest bardziej zróżnicowane. Potrafią one wykorzystać zdobytą wiedzę o swoim
środowisku, m.in. o różnych drogach pomiędzy; poszczególnymi lokalizacjami oraz o tym,
gdzie można zdobyć pokarm.; Zachowanie człowieka można ocenić jako jeszcze bardziej
złożone, szczego nie jeśli uwzględni się ludzką zdolność do wykorzystywania różnych wyda
tworów, począwszy od światła, a na środkach owadobójczych kończąc. Właz;: śnie
potencjalna złożoność zachowania stwarza potrzebę uczenia się.
Szczególnie ważny wymiar złożoności ludzkiego środowiska wyznaczaj; wytwory samego
człowieka. Mieszkańcy miast (i w dużej mierze mieszkańcy wsi) żyją w środowisku, które
prawie całkowicie jest ich dziełem i który` zdecydowanie różni się od środowiska sprzed stu
lat. Powszechnie uważa się, że właśnie ludzka zdolność do złożonego uczenia się jest
odpowiedzialni;, za stosowanie naraę~'i4 ile badania archeologiczne sugerują coś wręcz
przeciwnego. To nasi przodkowie, istoty o niewielkim mózgu, zaczęli używa`c narzędzi.
Następstwem tego ~ ~ było powiększenie się z czasem powierzchni
mózgu człowieka. Stosowanie narzędzi stworzyło bardziej złożone środowisko, które
wymagało większej zdolności do uczenia się. Gdy wzrosła zdolność uczenia się, narzędzia
stały się jeszcze bardziej złożone, wywołując efekt kuli śnieżnej: bardziej złożone środowisko
wymagało bardziej złożonego uczenia się, które tworzyło coraz bardziej złożone środowisko i
tak dalej. W pewnym sensie ów efekt kuli śnieżnej wymknął się spod kontroli we
współczesnym społeczeństwie - technologia stworzyła środowisko z licznymi zagrożeniami
(m.in. trudne do przewidzenia skutki zachwiania równowagi ekologicznej, niebezpieczeństwo
zastosowania broni nuklearnej), z którymi nie nauczyliśmy się radzić sobie i do których nie
mieliśmy czasu przystosować się poprzez ewolucję.
Uczenie się jest mechanizmem, dzięki któremu organizmy mogą przystosować się do
zmieniającego się i nieprzewidywalnego środowiska.
Podejście behawiorystyczne i poznawcze
Tytuł książki brzmi: Uczenie się i pamięć. Poniższy paragraf zawiera definicje tych dwóch
pojęć. Chociaż ich znaczenie jest powiązane, obydwa odnoszą się do odrębnych kierunków
badań w psychologii. Uczenie się jest związane z behawiorystycznym nurtem badań
psychologicznych, a pamięć z nurtem poznawczym - kognitywizmem.
Behawioryzm jako podejście w psychologii pojawił się w Stanach Zjednoczonych na
początku dwudziestego wieku. Behawioryści dążyli do rozwinięcia teorii na temat
zachowania organizmu bez odwoływania się do tego, co może zachodzić w umyśle tego
organizmu. Utrzymywali, że mówienie o tym, co dzieje się w umyśle niższych organizmów,
takich jak szczury, jest nienaukowe i mieli niewiele lepsze mniemanie o badaniu procesów
umysłowych u człowieka. Behawioryzm dominował w amerykańskiej psychologii przez
pierwszą połowę naszego stulecia. Niektóre podstawowe dla tego nurtu idee będą omówione
w dalszych częściach niniejszego rozdziału, prezentujących najważniejszych przedstawicieli
behawioryzmu.
Pojęcie uczenia się było centralne dla koncepcji behawiorystycznej. Behawioryści sądzili, że
większość zachowania ludzi i zwierząt może być rozumiana jako rezultat podstawowych
mechanizmów uczenia się operujących na doświadczeniach dostarczanych przez środowisko.
Wiele badań nad uczeniem się prowadzonych przez behawiorystów było wykonywanych ze
zwierzętami z następujących powodów:
~ Behawioryzm pojawił się na przełomie dziewiętnastego i dwudziestego wieku, gdy silne
zainteresowanie wywoływały nadal nowe poglądy na ewolu
cję. Darwin głosił, że człowiek stanowi kontynuację świata zwierząt; że prawa uczenia się
adekwatne dla zwierząt okażą się również odl dla ludzi.
· Zwierzęta mogły dać badaczom możliwość badania uczenia się w tej postaci, nie skażonej
kulturą i językiem.
~ Eksperymenty prowadzone na zwierzętach były mniej ograniczone względów etycznych niż
badania na ludziach.
Podstawowa zmiana w psychologii rozpoczęła się w latach pięćdziesiątych, a jedną z jej
przyczyn było przekonanie, że behawioryści stworzyli z prosty obraz ludzkiego poznania.
Kognitywizm wyrażał przekonanie, ważną rolę w kształtowaniu ludzkiego zachowania
odgrywają złożone procesy umysłowe, i liczni badacze skierowali na nie swoje
zainteresowania. Badania o orientacji poznawczej zaczęły zajmować w psychologii coraz wid
miejsca, a badania czysto behawiorystyczne proporcjonalnie coraz mniej. Psychologowie
poznawczy badali uczenie się, ale pod przykrywką eksperymentów nad pamięcią
prowadzonych wśród ludzi. Typowy eksperym polegał na przykład na tym, że proszono
badanych o uczenie się tek podręcznikowego, a następnie sprawdzano, co są w stanie sobie
przypomnieć.
Ukształtowały się zatem dwie tradycje badań nad uczeniem się. Trad3 o nastawieniu
behawiorystycznym koncentruje się na uczeniu się zwier; tradycja nastawiona poznawczo - na
uczeniu się ludzi. Wiele badań ~ uczeniem się człowieka było prowadzonych pod hasłem
ludzkiej parni stąd połączenie w tytule mojej książki uczenia się i pamięci. Podział t; dwóch
tradycji jest zasadniczo sztuczny i stopniowo zaczyna zanikać. Lic współczesne badania nad
uczeniem się zwierząt mają silnie poznawcze stawienie, natomiast w badaniach nad pamięcią
człowieka ponownie jawiły się bardziej behawiorystyczne teorie uczenia się.
Niniejsza książka zawiera dane pochodzące z obu tradycji, ale wska2 też na syntezę, która ma
miejsce obecnie. W całej pracy podkreśla znaczenie wyników badań dla zrozumienia
ludzkiego uczenia się i parni Głównym celem tego rozdziału jest opisanie tradycyjnych
podejść do ba nia uczenia się i pamięci, co stanowi podstawę dla pozostałych partii ksią; w
których omawiam, co z tych podejść wynikło. Zanim jednak dojdziemy tego, musimy
poświęcić trochę uwagi trudnemu zagadnieniu zdefiniowa pojęć uczenie się i pamięć.
Z powodów historycznych badania nad uczeniem sil ulegly podzialowi na ukierunkowane
behawiorystycznie poszukiwania nad uczeniem się zwierząt oraz poznawczo zorientowane
poszukiwania nad pamięcią cztowieka.
Definicje uczenia się i pamięci
Większość ludzi uważa, że dobrze rozumie, co oznaczają pojęcia uczenie się i pamięć. Jednak
próba dokładnego sformułowania ich znaczenia może okazać się frustrująca. Poniżej
zamieszczam najpowszechniej przyjmowaną definicję uczenia się:
Uczenie się jest procesem, poprzez który, na skutek doświadczenia, zachodzą względnie
trwałe zmiany w potencjale zachowaniowym.
Dokonajmy przeglądu podstawowych elementów tej definicji:
Proces. Uczenie się odnosi się na ogół do procesu zmiany, natomiast pamięć do rezultatu tej
zmiany.
Względnie trwale. Określenie, że zmiana jest względnie trwała, ma na celu wykluczenie
niektórych przemijających zmian, które uczeniem się nie są. Prosty przykład tego, co
teoretycy uczenia się pragną wykluczyć, stanowi zmęczenie. Osoba wykonująca kilkakrotnie
jakieś zadanie może się zmęczyć, co spowoduje zmianę w poziomie wykonania.
Zachowaniowy. Aby uczenie się było znaczące, dla psychologów, niezależnie od tego czy są
nastawieni behawiorystycznie, czy też nie, muszą pojawić się w zachowaniu jednostki jakieś
zewnętrzne wskaźniki uczenia się. Jeżeli ktoś nauczy się czegoś, ale nie wpłynie to na jego
zachowanie, gdyż pozostanie ukryte, jak psycholog może przekonać się, że zostało to
nauczone? Psychologowie nie mogą "zaglądać" do umysłów swoich badanych - mogą jedynie
obserwować zachowanie i wyciągać wnioski na podstawie swoich obserwacji. Potencjal. Nie
wszystko to, czego uczymy się, ma wpływ na nasze zachowanie. Ktoś może nauczyć się
nazwiska jakiejś osoby, ale nigdy nie mieć okazji, by to ujawnić. Tak więc psychologowie nie
domagają się spontanicznej zmiany w zachowaniu, ale zmiany potencjalnego zachowania.
Psycholog musi opracować test behawioralny, który ujawniałby to potencjalne zachowanie i
dowodził, że uczenie się miało miejsce. Na przykład aby stwierdzić, czy zwierzę nauczyło się
jakiejś sztuczki, często niezbędne okazuje się danie mu nagrody. Psychologowie rozróżniają
uczenie się i wykonanie, przy czym pierwsze pojęcie odnosi się do jakiejś zmiany, a drugie do
behawioralnego przejawu tej zmiany.
Doświadczenie. Potencjał zachowaniowy zmienia się z różnych powodów, nie tylko na skutek
uczenia się. W miarę jak rośniemy, nasze ciało rozwija się i zmienia się nasz potencjał
zachowaniowy, ale nie uznalibyśmy rozwoju f Zycznego za uczenie się. Analogicznie ciężkie
uszkodzenie ciała może zasadniczo zmienić możliwości zachowania się danej osoby, ale nie
uznalibyśmy Złamania ręki za uczenie się. Pojęcie doświadczenie ma na celu oddzielenie
22 Rozdział 1. Podejścia do uczenia się i pamięci
Zgłoś jeśli naruszono regulamin