下载文档原格式
斯金纳教学机器与程序教学综述刘国豪、曾浩基、凌刚、李智洪、刘儒校、陈向明【前言】斯金纳（1904~1990），美国心理学家，新行为主义学派的创始人之一，操作性条件反射理论的奠基者。
他于1904年3月20日出生与美国宾夕法尼亚洲；18岁中学毕业后进纽约哈密尔顿学院主修文学，获英语科学士学位；1926年，在哈密尔顿大学毕业时，获得了为人羡慕的霍尔利希腊奖金；1928年进哈佛大学专修心理学，在那里，他读了华生和巴甫洛夫的著作，被华生的心理学观点所吸引，从而对人和动物的行为感兴趣。
在哈佛期间，他发明“斯金纳箱”，专门用于研究老鼠和鸽子的学习，动物在斯金纳箱中的任何活动都可以被记录下来并且有自动的装备对这些装备进行分析。
斯金纳深受实证主义、操作主义及巴甫洛夫和华生著作的影响，以其深刻的研究和独到的见解创立了自己的行为主义体系。
他认为心理学应研究可以观察到的外显行为，而不是行为的内部机制，研究者的任务就在于刺激与其他实验条件和其所引起的有机体的反应之间的函数关系：R=f(S,A)，但他同时指出：“在操作性条件反射的情况下，刺激是超乎实验者的控制能力的，因而就不能成为一种实验变因，所以上述公式就可以简化为：R=f(A)。
”斯金纳提出的操作性条件作用的原理，是他对有机体的行为分析的核心观点。
他以“斯金纳箱”为工具，以动物和人为被试深入研究操作性条件作用的规律，他把依随反应而发生的强化看成是增强某个反应概率的重要手段。
【主题】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。
教学机器的发明和使用，是教育技术发展史上教育理论与技术应用结合的典范！一．什么是教学机器1．教学机器The teaching machine, a mechanical invention to automate the task of programmed instruction.教学机器是一种可以自动执行程序教学任务的机械发明。
（什么是程序教学，下篇详细谈）教学机器种类繁多，形态各异。
从最简单的印刷文字（比如经过特殊设计编排的课本），到复杂的电脑，再到尖端科技的军用飞行训练系统，都可以算做“教学机器”。
但无论技术原理和造型外观怎样变化，教学机器所秉承的“教学工作方式”是一样的。
——呈现问题（机器）、做出回答（学习者）、呈现预设的正确答案（机器）。
2．教具、玩具与教学机器有人把黑板、图表、模型、计算器（做加减乘除等用的），还有一些益智类的小玩具，总之，可以用在课堂教学中的东西，都称为教学机器，我认为是不妥的。
教具示例教学玩具因为教学机器源于20世纪20年代（1920年代）心理学家们对自动教学（auto-instruction）的探索，“教学机器”一词的出现是1950年代的事了。
虽然也可以描述为“教学上用的装置”，但与传统教具的本质区别在于，教学机器是可以提供“反馈”的！而一般的教学挂图、地球仪、动物模型、直尺圆规都不行，它们只是客观事实，没有“提出”明确的问题，更不能“告诉”你正确答案。
二．教学机器举例第一部教学机器是1934年由Sydney L. Pressey（普来西）发明的。
但直到50年代，程序教学的方法才发展起来。
1．斯金纳箱50年代，哈佛大学的心理学家斯金纳提出，他训练老鼠和鸽子的装置也可以用与人类的教学。
上图就是著名的“斯金纳箱”。
顶上的小窗口用来呈现教学内容，紧跟着是一个与内容相配合的问题，学生在空白处写下答案，通过转动把手使机器前进，刚才写的答案就转到玻璃下面去了，不能修改，但仍能看到。
程序教学——斯金纳对教育心理学的贡献程序教学——斯金纳对教育心理学的贡献斯金纳的影响并不局限于心理学领域，他在教育界的影响甚至大大超过了在心理学界的影响，而这种巨大影响主要就源于他的另一项发明——程序教学机器。
1953年，斯金纳去他女儿的学校参观，在算术课上，他发现，很多孩子都愿意回答问题，但并不是每个孩子都有机会表现，而学生每次回答问题后老师也不一定及时给予反馈，教师本身的教学水平、心情等等对课堂质量影响很大。
对于持行为主义观点的斯金纳来说，这是很不好的，因为他十分强调“及时强化”，认为只有在反应发生后立即予以强化，行为才有可能得以保持，下一次在类似情境中才有可能以同样的方式反应。
但课堂上却完全不是这样，因此，斯金纳认为，他在课堂上看到了许多“被摧残的心灵”。
从此，他开始致力于教育改革，希望能够对学生的反应及时提供反馈并予以强化。
首先，他根据自己训练鸽子和老鼠的经验，提出了一套有别于传统教学法的教学方法——程序教学法。
这种教学方法将一个复杂的课题按照逻辑顺序细分成很多组织起来的小课题，学生学习这些小课题的时候会被提问，而且能够被立即自己的回答是否正确。
然而，这种方法在传统的课堂里却无法实施，因为一名教师不可能同时为教室里的所有学生提供强化，因此必须编制新的教科书，在书中一对一的列出问题和答案，每个问题都是为了达到理解整个课题而设置的。
为了使这种教学方法能够更加有效的实施，斯金纳参照以往别人制作的教学机器设计制成了程序教学机。
这种教学机器的特点是学生能够按照自己的能力为自己设定步调，确定学习的进度，能够及时从机器中获得反馈信息，机器根据学生学习的程度自动调整问题和学习内容的难度。
这种机器在当时十分红火，虽然后来很少再有人使用，但其思想却保留了下来，今天以计算机为基础的自我教学法就起源于这种程序教学机。
程序教学运动对教学方法带来了很大影响，在很长一段时间内，那些以操作条件反射为基础而设计的教学课件备受欢迎，在美国的大中学广为使用。
教学机器的发明和使用，是教育技术发展史上教育理论与技术应用结合的典范！一．什么是教学机器1．教学机器The teaching machine, a mechanical invention to automate the task of programmed instruction.教学机器是一种可以自动执行程序教学任务的机械发明。
（什么是程序教学，下篇详细谈）教学机器种类繁多，形态各异。
从最简单的印刷文字（比如经过特殊设计编排的课本），到复杂的电脑，再到尖端科技的军用飞行训练系统，都可以算做“教学机器”。
但无论技术原理和造型外观怎样变化，教学机器所秉承的“教学工作方式”是一样的。
——呈现问题（机器）、做出回答（学习者）、呈现预设的正确答案（机器）。
2．教具、玩具与教学机器有人把黑板、图表、模型、计算器（做加减乘除等用的），还有一些益智类的小玩具，总之，可以用在课堂教学中的东西，都称为教学机器，我认为是不妥的。
教具示例教学玩具因为教学机器源于20世纪20年代（1920年代）心理学家们对自动教学（auto-instruction）的探索，“教学机器”一词的出现是1950年代的事了。
虽然也可以描述为“教学上用的装置”，但与传统教具的本质区别在于，教学机器是可以提供“反馈”的！而一般的教学挂图、地球仪、动物模型、直尺圆规都不行，它们只是客观事实，没有“提出”明确的问题，更不能“告诉”你正确答案。
二．教学机器举例第一部教学机器是1934年由Sydney L. Pressey（普来西）发明的。
但直到50年代，程序教学的方法才发展起来。
1．斯金纳箱50年代，哈佛大学的心理学家斯金纳提出，他训练老鼠和鸽子的装置也可以用与人类的教学。
上图就是著名的“斯金纳箱”。
顶上的小窗口用来呈现教学内容，紧跟着是一个与内容相配合的问题，学生在空白处写下答案，通过转动把手使机器前进，刚才写的答案就转到玻璃下面去了，不能修改，但仍能看到。
斯金纳与程序教学理论斯金纳与程序教学理论1953年的一天，著名心理学家斯金纳以家长的身份到小女儿就读的小学四年级的一个班级听算术课的时候，发现许多孩子都很希望回答问题，但是并不是每个孩子都有机会表现，而且即使回答，老师的反馈也不及时，整个教学情景非常荒谬，效率低下。
他感叹到：“糟糕得很，他们正在毁灭心灵，而我们可以干得好得多。
”从此，斯金纳开始致力于教育改革并提出的程序教学。
作为一名实验心理学家，斯金纳的程序教学思想源于动物实验。
他设计了一只被称为“斯金纳箱”的实验装置，里面放着一只老鼠，有一根控制杆连着食物箱，老鼠每压一次控制杆就能够得到一些食物，这样不断地压，用不了多久，老鼠学会了如何取食。
在斯金纳看来，这是对老鼠操作控制杆这一行为强化的结果。
由此，斯金纳认为，人类的学习也是一种操作反应的强化过程，因此，有可能设计一个完整的学习环境，在这个环境中通过一系列层次性的手段，可以将行为引导到预期的最后效果。
他指出，在传统的教学中，学生的学习是为了避免或者逃避来自家长、教师的惩罚，正确的学习行为并没有得到强化。
而且，在现在的教学编排中，老师往往在一个单元以后才对学生的学习状况进行一次测验评价，学生的学习行为，包括作业，没有得到及时的反馈。
在整个教学过程中，缺乏精确的、有计划的连续强化的方案，强化的次数远远不够。
正是这些，造成了教学的低效率。
在斯金纳看来，在教学过程中，教师必须充分考虑，在规定的时间里计划教学的内容是什么？有哪些可以利用的强化物？（比如奖品甚至一句肯定的赞语）怎样有效地安排教学环节？也就是说，教师如何对教学目标进行分解，把非常复杂的行为模式逐渐精致地化为小的单位或者步骤，确保每个步骤的行为都得到及时的强化。
所以斯金纳提出了程序教学，要求遵循以下几个原则：一是积极反应原则。
就是要及时强化巩固学生的学习反应，使学生始终处于一种积极学习的状态，只有学生积极地接受教材，才能推动他参与进一步的学习活动，真正地掌握知识。
程序教学法程序教学法来源于美国的鲁莱西设计的一种进行自动教学的机器，企图利用这种机器，把教师从教学的具体事务中解脱出来，节省时间和精力。
这种设想，当时没有引起重视和推广。
直至1945年，美国心理学家斯金纳重新提出，才引起广大心理学和教育界人士的重视。
程序教学法是指依靠教学机器和程序教材，呈现学习程序，包括问题的显示，学生的反映和将反映的正误情况，反馈给学生，使学习者进行个别学习的一种教学方法。
程序教学主要有两类，即直线式的程序和分支式的程序。
直线式程序是斯金纳首创的。
其教学过程是：把学习材料由浅入深地分为若干“小单元”，以直线式的编排，每一个小单元内容写在一张卡片上，依次呈现给学生。
在呈现每一个单元时，要求学生进行对答反应，如果答对了，机器就呈现出正确答案，然后进入下一步，否则，继续思考回答。
其模式为：①→②→③→…→(n)。
分支式程序是美国心理学家克洛德创立的。
它是直线式程序的发展，采用多重选择反应，以适应个别差异的需要。
其教学过程是：将教材内容依次分为若干单元呈现给学生，在学生阅读了一个单元的教材之后，立即对他进行测验(测验题有正、误的多项选择答案)，如果选对了，就引进新的内容，进入下一单元的学习；如果选错了，便引向一个适宜的单元，再继续学习，或者回到先前的单元再学习一遍，然后又进行问题回答，直到回答正确后进入下一单元的学习。
其模式如图5－1。
分支式程序的进一步发展，是利用计算机进行辅助教学(CAI)，这部分内容将在§ 5．4中作介绍。
程序教学法的优点：由于要求学生自己动手、动脑去独立完成学习任务，因此有利于培养自学能力和养成自学习惯；有利于因材施教；可以排除师资条件对教学的影响，保证教学质量的提高。
程序教学法的缺点：教学过程呆板、单调，缺乏灵活性，容易束缚学生创造思维的发展，不利于能力的培养；不利于发挥教师的主导作用，缺乏师生之间的情感交流；教师难以了解学生的学习心理过程，不能对学习障碍及时排除。
斯金纳教学机器与程序教学综述
刘国豪、曾浩基、凌刚、
李智洪、刘儒校、陈向明
【前言】斯金纳（1904~1990），美国心理学家，新行为主义学派的创始人之一，操作性条件反射理论的奠基者。
他于1904年3月20日出生与美国宾夕法尼亚洲；18岁中学毕业后进纽约哈密尔顿学院主修文学，获英语科学士学位；1926年，在哈密尔顿大学毕业时，获得了为人羡慕的霍尔利希腊奖金；1928年进哈佛大学专修心理学，在那里，他读了华生和巴甫洛夫的著作，被华生的心理学观点所吸引，从而对人和动物的行为感兴趣。
在哈佛期间，他发明“斯金纳箱”，专门用于研究老鼠和鸽子的学习，动物在斯金纳箱中的任何活动都可以被记录下来并且有自动的装备对这些装备进行分析。
斯金纳深受实证主义、操作主义及巴甫洛夫和华生著作的影响，以其深刻的研究和独到的见解创立了自己的行为主义体系。
他认为心理学应研究可以观察到的外显行为，而不是行为的内部机制，研究者的任务就在于刺激与其他实验条件和其所引起的有机体的反应之间的函数关系：R=f(S,A)，但他同时指出：“在操作性条件反射的情况下，刺激是超乎实验者的控制能力的，因而就不能成为一种实验变因，所以上述公式就可以简化为：R=f(A)。
”
斯金纳提出的操作性条件作用的原理，是他对有机体的行为分析的核心观点。
他以“斯金纳箱”为工具，以动物和人为被试深入研究操作性条件作用的规律，他把依随反应而发生的强化看成是增强某个反应概率的重要手段。
【主题】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。
一、教学机器的特点主要是：
1）成败取决于为它所编写的程序。
2）要求学习者积极地参与每一步程序。
3）教学机的构造是输入、输出、储存和控制。
二、教学机器的主要功能是：
1）储存与呈现教材,并向学生提出问题。
2）接受答案并指出答案的正误。
3）根据答案调整与改变教学程序。
4）控制学生的学习行为。
5）进行计分、计时、报出成绩。
三、教学机器，与传统的班级教学相比较有许多优点：
1）及时强化正确答案。
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。
2）使学生得到积极强化。
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。
3）尽可能多地完成作业。
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。
4）循序渐进地学习。
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。
5）设计一系列强化列联。
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。
6）提高了教学效果。
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。
7）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。
程序教学法应用操作性条件反射理论，创造了“教学机器”，倡导“小步呈现、积极反应、及时反馈、自定步调、提高效果”的程序教学，导致了60年代的程序教学运动。
斯金纳认为，只有通过机械装置才能提供必要的大量的强化系列。
这就是斯金纳设计教学机器、提倡程序教学的主要出发点。
正是由于斯金纳对程序教学理论所作出的杰出贡献，斯金纳被称为“程序教学之父”。
程序教学是一种个别化的自动教学的方式，由于经常用机器来进行，也称为机器教学。
四、斯金纳提出了程序教学的原则：
1) 积极反应原则。
程序教学不主张完全由教师授课的方式进行教学，而是以问题的形式，通过教学机器或教材给学生呈现知识，使学生对一个个问题作出积极的反应。
即要求学生通过程序教材和教学机器，能自己动脑，自己动手去学习。
2) 小步子原则。
将教学内容按内在的联系分成若干小的步子编成程序。
材料一步一步地呈现，步子由易到难排列，每步之间的难度通常是很小的。
学生每次只走一步，做对了，才可走下一步，每完成一步就给予一次强化，这就使强化的次数提高到最大限度，从而能促使学生主动、积极地学习。
3) 及时强化原则。
斯金纳的操作性条件反射的规律认为，一个操作发生后，紧接着呈现一个强化刺激，那么这个操作力量就会得到增强。
遵循这一规律，在教学中做到及时强化，也就成为程序教学中的一个原则。
这一原则要求在每个学生作出反应后，必须使学生立即知道其反应是否正确。
告知学生结果，也就是给予学生反应的及时强化，这也是程序教学中最常用的强化方式。
4) 自定步调原则。
以学习者为中心，不强求统一进度，鼓励每一个学生以他自己最适宜的速度进行学习。
这样，学生可按各自不同的思维方式、速率来处理问题而不受其他人的影响。
同时，通过一次次的强化，能够激发学生的学习兴趣，使他们能够稳步前进。
当然这一原则是以个别化教学方式为基本条件的。
5) 低错误率原则。
要求在教学过程中尽量避免学生出现错误的反应，错误的反应会得到令人反感的刺激，过多的错误会影响学习者的情绪和学习的速度。
少错误或无错误的学习可以增强学生学习的积极性，提高学习效率。
斯金纳的教学理论指导和推动了本世纪50～60年代风行美国乃至其他许多国家的程序教学运动，不仅促进了学习理论的科学化，加速了心理学和教育学的有机结合，而且也推动了教学手段的科学化和现代化。
同时，也重新激起了人们对个别化教学研究的兴趣，使个别化教学在中断多年后以重新活跃起来。
五、巴甫洛夫古典条件反射与斯金纳操作条件反射的比较：
操作条件作用是斯金纳行为理论的实验基础，它与巴甫洛夫古典条件反射既有联系又有区别。
巴甫洛夫的实验是以狗流口涎的条件反射闻名，斯金纳的实验却以老鼠按压杠杆的操作条件作用著称。
斯金纳在回答波兰生理学家时就开始区分这两种条件不同的作用性质。
他
把前者称为应答的，后者称为操作的。
因为有机体在前者的行为反应是由刺激所引起的一种应答性的，在后者则是先操作（按压杠杆）才出现食物强化。
因此，其区别可以概括为“反射学习是一个S——R过程，操作学习则是一个R——S过程”。
更重要的是斯金纳又从他这种新型的条件作用中，发展出一种行为关联的思想，即在R——S过程中，反应、刺激和强化的顺序发生组成行为的基本关联。
斯金纳用这种列连理论来描述人类种种行为。
【总结】斯金纳从操作性学习中提出了程序教学，并推动了程序教学运动，从而促使了教学设计过程和理论的诞生与早期发展。
程序教学运动产生了“教学设计者”，这类专门人员的出现使教学设计理论的探索有了专业队伍，他们对目标理论、任务分析、个别化教学、媒体选择、形成性评价一系列设计问题的研究更为深入，他们从事设计的范围也从对教学机器、个别媒体的设计拓展到以多媒体学习包乃至对整个教学系统的课程和教育项目的设计上来。
这一切都促使教学设计理论得以发展。
另外，尽管强化的概念在桑代克效果律中已有阐述，但在斯金纳的行为分析中，强化所扮演的角色发生了重大变化。
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，如何安排强化才是核心所在。
其次，其他研究人员（例如巴甫洛夫）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。
尽管程序教学思想对教学设计产生极其深刻的影响，到20世纪70年代后，程序教学的思想和方法又被广泛用于计算机辅助教学，但是行为主义把人视为消极被动的机械结构，任由环境摆布，否定人的主观能动作用，否定大脑对行为的支配和调节作用，这一切都使行为主义在理论上显得苍白无力，在许多具体问题上难以自圆其说。
【参考文献】［1］莫雷. 20世纪心理学名家名著. 广州：广东高等教育出版社，2002.6.
［2］陈少华. 新编人格心理学. 广州：暨南大学出版社，2004.8.
［3］罗伯特. M. 加涅. 教育技术学基础[M]. 张杰夫等译. 北京：教育科学出版社，第一版，1992.
［4］高觉敷. 西方近代心理学史. 北京：人民教育出版社，1982.
［5］彼捷. 斯金纳行为科学的理论和实践. 上海：上海师范大学心理学专业编，1977.。
