classicalconditioning(经典条件反射)
今天,我们将要细致地来了解
这种经典的学习方式
如果看完这篇干货
仍有AP心理学方面的疑问
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MindMap目录
1.Pavlov’sExperiments
Pavlov觉得这种现象非常的有趣,非常好奇到底是什么导致了狗子们的这种非生理性的唾液分泌。为了通过科学和严谨的方式探究这个问题,Pavlov改行换业,设计了一系列经过精心控制的实验,想观察到底什么样的stimuli(刺激物)可以促使狗子分泌唾液。在不断的尝试中,他发现自己可以训练狗子对很多与食物毫无关联的stimuli流口水,比如铃铛声、灯光或者是对狗子的抚摸。
2.KeyElementsofClassicalConditioning
Pavlov逐渐意识到生物可以对两种不同的刺激做出反应:
1)反射性、自发性的反应unconditionedresponses/reflexes(UR,无条件反应)
2)经过学习习得的反应conditioned/learnedresponses(CR,条件性反应)
而与它俩相对应的则是两种不同的刺激物:
1)unconditionedstimulus(UCS,非条件刺激物)
2)conditionedstimulus(CS,条件刺激物)
要使生物通过学习对条件刺激物(CS)产生反应,我们就要对它进行训练(conditioning),让它将条件刺激物(CS)和非条件刺激物(UCS)联系在一起。
接下来,让我们来拆解一下Pavlov的实验,看它是如何体现这些概念的。
在Pavlov的实验最开始的阶段,每当狗子吃肉的时候都会流口水。这里的非条件刺激物(UCS)就是这几块肉,而充当UCS的这几块肉所引起的反应—流口水—就是无条件反应(UR),因为这一过程是反射性的、狗子不需要进行任何学习而天生就会做出的反应。也就说,在训练(conditioning)之前是下面图1的情况:
Meat(UCS)→Salvation(UR)
接下来,假设我们的训练目标是:让狗子一听到铃铛的声音(而并没有吃肉)就流口水。(别忘了,在进行任何conditioning之前,狗子还没有建立起铃铛和美味的肉之间的联系,所以当它听到铃铛的声音时是不会有流口水这类反应的,毕竟铃铛的声音/铃铛又不能吃…)
因此此时铃铛的声音是一种neutralstimulus(NS,中性刺激物)。Neutral(中性),顾名思义,就是狗子既不喜欢也不讨厌铃铛声,只是听到它时内心毫无波澜,如图2:
BellRing(NS)→noresponse
然后就到了实验的关键步骤:conditioning。它是怎么操作的呢?很简单,只需要在给予中性刺激物(NS)之后立马给予非条件刺激物(US)就好了。为了达到我们的训练目标,我们就需要在让狗子听到铃铛的声音后马上给它吃肉。在这一步,因为有肉的出现,狗子还是会流口水,不过主要是对着香喷喷的肉而不是那吵死人的铃铛声,所以此时流口水这一行为还是无条件反应(UR)(由肉这一非条件刺激物UCS触发),如图3:
BellRing(NS)+Meat(UCS)→Salivation(UR)
久而久之,狗子就会建立起铃铛声和被喂肉之间的联系。当这种联系建立起来后,铃铛响起时,狗子就会预测肉的出现,因此仅仅是铃铛的声音就可以使狗子流口水了。此时,铃铛声就从中性刺激物(NS)变成了条件刺激物(CS),相对应的,它所引发的流口水这一行为就变成了条件性反应(CR),如图4:
BellRing(CS)→Salivation(CR)
重要概念
考点提示
AP心理的MCQ很喜欢先描述一个情景,一般是a)生活化的情景或者b)某个心理行为实验,然后会随机拎出这个情境中的某个东西,让我们判断它属于UCS,UR,NS,CS,还是CR。当然选项中有时候也会混入一些奇奇怪怪的与classicalconditioning没什么关系的概念,这种选项果断排除就好了。
那么该如何识别并区分5个keyelementsofclassicalconditioning呢?我们可以遵循以下3个步骤:
总结一下,识别的顺序可以用UUNCC表示:UR→UCS→NS→CS→CR。
是不是看着有点脑阔疼?别担心,我们这就做个小练习来熟悉一下这些步骤~
例题:OnthefirstdayofkindergartenMrs.Rose'sclasschildrenappearnervous.ThenMrs.Roseallowsthechildrentohavefreetimetocolorandplaywithclay.Eachdayduringthefirstweekofschool,Mrs.Roseallowsthechildrenfreetime.Bytheendofthefirstweek,thechildrenappearcalmandentertheroomwithhappyfaces.Forthechildren,thekindergartenclassroomhasbecomethe____.
A.Conditionedstimulus
B.Conditionedresponse
C.Unconditionedstimulus
D.Unconditionedresponse
E.Reinforcer
先请你闭上双眼,默默回想一下“分析三步法”。UUNCC分别表示的是什么?现在再请你回到问题给出的情景,进行一一对应。如果觉得有些困难,就看看下面的分析吧~
Step1:识别UR&UCS
回忆一下,UR是无条件反应,也就是不需要学习就会出现的自然行为,而UCS是行为相对应的刺激物。这一对pair在题目描述的情境中所对应的应该是小朋友“havefreetimetocolorandplaywithclay”导致→他们很开心。孩子们在玩的时候感到开心是非常自然的行为,不需要经过任何学习,因此UCS应该是玩耍,而UR是感到开心。
Step2:NS=CS
在开学的第一天,老师还没让孩子们在教室里玩耍之前,与玩耍(UCS)和感到开心(UR)都没太大关系的刺激物应该是教室。因为老师在进行conditioning之前(对孩子们进行任何干预之前),教室和玩耍没有什么联系,孩子们更不会在进入教室后便自发地感到开心(可能还会因为上学和离开父母而感觉非常难过),所以classroom就是中性刺激物NS。
但经过老师的干预后,孩子们将教室这个NS和玩耍这一行为联系在了一起,使得教室本身就可以触发开心的情绪了,NS→CS=classroom。
Step3:CR
CR=UR=感到开心。经过干预后,充当CS的教室所触发的“感到开心”转变成了CR(经过学习习得的反应)。
因此,classroom应该是CS/NS,答案是A。
Tips:
这里再给大家补充一个杀手锏:画图。通过图示的方式将5个elements的关系表示出来,可以帮助我们检查自己的答案。关系图可以参考上文的【重点概念总结】。
如果我们要为上面这道练习题绘图的话,它可以是这样的:
瞬间清楚多了对不对!
3.ProcessesofClassicalConditioning
通过上面的例子我们已经知道classicalconditioning是如何运作的了,接下来我们将一起了解conditioning的各个阶段。
3.1Acquisition习得
训练的第一个阶段是acquisition(习得)。在这个阶段,生物逐渐建立起NS(如铃铛声)和UCS(如肉的出现)的联系:NS开始逐渐能够引起生物的反应,直到最后NS变成了CS,独自出现(如只有铃铛声,而没有出现肉)就能够引起生物的CR(流口水),我们就可以说生物完成了acquisition这个阶段。
Acquisition:referstowhenthepreviouslyneutralstimulusbecomesassociatedwiththeunconditionedstimulusandcomestoevokearesponsewhenpresented.
3.2Extinction消退
建立起UCS和CS之间的联系以后,我们要如何斩断这个联系呢?我们只需要反复地做这件事情:给予CS却不给予UCS(如反复地摇铃铛但不给肉)。很快狗子就会发现:好家伙,原来现在这铃铛声只是用来哄我,根本就不是有肉吃的标志!于是狗子在听到铃铛声就不会再流口水了。这就是extinction:当UCS不再相伴着CS出现后,CR逐渐减弱,直到最后消失。
Extinction:occurswhentheconditionedstimulusisappliedrepeatedlywithoutbeingpairedwiththeunconditionedstimulus.Overtime,thelearnedbehavioroccurslessoftenandeventuallystopsaltogether,andconditionedstimulusreturnstoneural.
3.3SpontaneousRecovery自然恢复
SpontaneousRecovery:aphenomenonthatinvolvessuddenlydisplayingabehaviorthatwasthoughttobeextinct.
3.4StimulusDiscrimination刺激辨别
Acquisition和extinction分别指的是对UCS和CS之间的联系的习得和弱化。而另外两种学习过程—我们接下来要探讨的discrimination和generalization—则决定了什么样的stimulus(刺激物)可以促使CR的发生。
动物需要辨别不同的刺激,比如暗示着危险的声音和预示着安全的声音,这样才能在不同的情况做出合适的反应。Stimulusdiscrimination指的是生物去一一辨别比较相似的刺激物以对它们做出不同的反应。
在classicalconditioning的语境下,这种discrimination就体现在只有特定的CS可以促发CR,而其他的比较相似的stimulus无法促使生物做出反应。
StimulusDiscrimination:whenwelearntorespondonlytotheoriginalstimulus,andnottoothersimilarstimuli.
3.5StimulusGeneralization刺激泛化
与stimulusdiscrimination正好相反,stimulusgeneralization指的是生物对一系列近似的刺激都做出反应,而不会去一一分辨。并且,刺激物与CS越接近,生物就越可能对其做出反应。
恐惧是我们经历的generalization最常见的例子。想象一下,一个四岁的小朋友在看动画片时,看到一条长长的的绿色树蟒吞噬了一只可爱的棕色小老鼠。正巧这个孩子养了一只宠物老鼠,他可能会立即想象有一条蛇进入了他的卧室,对他的老鼠做同样的事情!这样的想法使他十分恐惧,他会心跳加快、瞳孔放大、手心冒汗,而这些想象很快就会和蛇联系在一起。
当这个孩子出去玩的时候,他突然看到一条长长的绿色毛毛虫,会有什么反应呢?
他会产生条件性反应(CR)—恐惧反应会开始起作用。即使他遇到的不是一条会吃老鼠的绿树蟒,因为绿色的毛毛虫和绿树蟒的外形非常相似,他对绿毛毛虫也会产生相似的恐惧反应。这就是stimulusgeneralization。
StimulusGeneralization:occurswhenanorganismrespondstoastimulusinthesamewaythatitrespondstoasimilarstimulus.
对于classicalconditioning(CC)的具体过程和方式,AP心理的MCQ一般会有这两种考查方式:1)直接问我们概念的含义,2)描述一个实验或日常情景,让我们判断它属于CC的哪个阶段或哪种方式。
让我们来看两道习题:
1.InWatsonandRayner’sexperiments,LittleAlbertwasconditionedtofearawhiterat,andthenhebegantobeafraidofotherfurrywhiteobjects.Thisdemonstrates________.
A.higherorderconditioning
B.acquisition
C.stimulusdiscrimination
D.stimulusgeneralization
解析:这就是典型的将概念运用在特定实验中的题目。
“conditionedtofearawhiterat”告诉我们CS是一只白色的小鼠,然而后来Albert对所有白色的毛茸茸的东西都做出了条件性反应(CR):恐惧。白色的毛茸茸的东西和白色的小鼠看起来是十分相似的,Albert对它们一视同仁,并没有去分辨这些相似的刺激物,反之对它们全都做出反应。这正体现了stimulusgeneralization:生物对一系列近似的刺激都做出反应,而不去一一分辨。应该选择D。
2.Extinctionoccurswhen________.
A.theconditionedstimulusispresentedrepeatedlywithoutbeingpairedwithanunconditionedstimulus.
B.theunconditionedstimulusispresentedrepeatedlywithoutbeingpairedwithaconditionedstimulus.
C.theneutralstimulusispresentedrepeatedlywithoutbeingpairedwithanunconditionedstimulus.
D.theneutralstimulusispresentedrepeatedlywithoutbeingpairedwithaconditionedstimulus.
解析:这类题目属于直截了当的概念题。Extinction指的是当UCS不再相伴着CS出现后,也就是仅出现CS(如只有铃铛声)而不出现UCS(而不给肉),CR逐渐减弱,直到最后消失。所以我们应该选择A。
【易错点】需要注意的是,extinction会出现的前提条件是acquisition,也就说生物已经建立起UCS和CS之间的联系,毕竟只有在已经习得(acquire)了某一行为以后,它才有消退(extinct)的可能性。此时NS已经转变为CS了,所以选项C和D对NS的提及都是不准确的。
4.Applications
虽然classicalconditioning(CC)是一种比较原始的、简单的学习方式,但它在我们日常生活中却有非常广泛的应用。比如,你是否注意到,在一些艺人发生丑闻(俗称“塌房”)后,合作方会以迅雷不及掩耳之势地取消合作合同,马上和出事的艺人撇清关系就合作方而言,这些艺人已不再与积极的情感联系在一起;因此,他们不再能作为一种无条件刺激(UCS)使公众将积极的感觉(UR)与他们的产品(CS)联系起来,反而会因为丑闻使公众把负面感觉与产品联系在一起。
接下来我们还会介绍两种较为特殊的CC:higher-orderconditioning以及aversiveconditioning。
4.1Higher-OrderConditioning高阶条件作用
小明每次喝中药的时候都会因为太苦而呕吐(UR),而他每次都会用瓷碗来装煮好的药。久而久之,他就将苦涩的中药(UCS)和瓷碗(NS)联系在了一起,以至于他一看到瓷碗(哪怕是空的)(CS)就会呕吐(CR)。这是一个简单的CC过程。
但是,每次都是小明妈妈给他煮药喝,并且把装药的瓷碗递给他,久而久之,小明就会把妈妈和瓷碗联系在一起,从而一看到妈妈就呕吐。(太可怜了orz)在新建立的这个CC中,原本的CS瓷碗变成了新的UCS,而妈妈则是NS,通过不断的关联妈妈和瓷碗,妈妈从NS转变成了CS,引发小明的条件性行为(CR)呕吐。
这个例子展示了higher-order(其实是second-order)conditioning的概念:原本在第一级conditioning中作为CS的刺激物(如瓷碗)充当了下一级conditioning的UCS,使新的刺激物(如小明妈妈)与之联系而引发CR(呕吐)。如果这种联系只进行了一次迁移,它就是second-orderconditioning;如果联系向后进行了好几级的迁移,就属于higher-orderconditioning了。
Higher-OrderConditioning(oftenSecond-OrderConditioning):referstoasituationinwhichastimulusthatwaspreviouslyneutral(e.g.,alight)ispairedwithaconditionedstimulus(e.g.,atonethathasbeenconditioningwithfoodtoproducesalivating)toproducethesameconditionedresponseastheconditionedstimulus.
4.2AversiveConditioning厌恶条件作用
Aversiveconditioning是CC的另一种应用,它指的是将想要被修正的行为和令人厌恶(正是aversive的含义)的后果相联系,最终的目的是使这种行为消失。
利用CC对酗酒(alcoholism)进行治疗就是一个典型的例子。特定的药可以引起人产生头晕的不适感,这是由药的化学性质和人的生理性质所决定的,所以这里的药是UCS,它所引起的头晕的感觉是UR。为了利用CC治疗酗酒,我们将这种药放在酒里,使受治疗的人喝酒后产生难受的眩晕感。原本酒和头晕之间是没有任何联系的,也就是在进行conditioning之前,酒是NS;但在酒里下药后,他们就会逐渐把酒和头晕联系在一起。随着这种联系的不断增强,最后酒从NS转变成了CS,也就是说,就算是没有下药的酒也会引起受治疗的人的眩晕感。为了避免这种难受的感觉,他们就不再怎么碰酒了。
AversiveConditioning:atypeofcounterconditioningthatassociatesanunpleasantstate(suchasnausea)withanunwantedbehavior(suchasdrinkingalcohol)
最后的最后
总结
尽管如今并没有多少心理学家认同这种观点了,但不可否认的是,Pavlov为关于学习的研究开了个好头——因为classicalconditioning是一种较为初级的、普遍的学习方式,可以帮助生物更好地适应环境——由此我们才能迈向下一个阶段,去研究那些更为高级和复杂的学习方式~