古典制約學習

古典制約學習
一.基本概念
古典制約最早由俄羅斯生理學家伊万·帕夫洛夫（Ivan Pavlov）在19世紀末提出，透過他的狗的實驗，研究了物種如何學習關聯刺激與反應。
以下是古典制約中的一些基本概念：
1.無條件刺激（UCS, Unconditioned Stimulus）：自然而然能夠引起特定反應的刺激，不需學習。
2.無條件反應（UCR, Unconditioned Response）：對無條件刺激的自然反應，不需學習。
3.有條件刺激（CS, Conditioned Stimulus）：原本不引起特定反應的刺激，但透過與無條件刺激的配對，學會引起有條件反應。
4.有條件反應（CR, Conditioned Response）：對有條件刺激的學習過的反應。

二.代表人物
伊万·帕夫洛夫（Ivan Petrovich Pavlov，1849-1936）是行為學派的重要代表人物之一，被認為是古典制約理論的創始人。他是一位俄羅斯生理學家、心理學家，以研究消化系統而獲得了1904年的諾貝爾生理學或醫學獎。在他的研究中，他發現了一種名為「古典制約」的學習型態。

三.實驗依據: 狗的分泌唾液實驗
帕夫洛夫的狗實驗中，狗原本會對食物（無條件刺激）產生流口水（無條件反應）。然而，當一個鈴聲（原本是中性的有條件刺激）多次與食物一起出現，狗開始學習到這個關聯，最終鈴聲會讓狗流口水，這個反應就變成了有條件反應。
1.制約前
　(1)第一階段：這個階段中，狗被呈現食物（無條件刺激，UCS），這自然會引起狗分泌唾液（無條件反應，UCR）。這個反應是自然發生的，不需任何學習。
　(2)第二階段：在這個階段，鈴聲（有條件刺激，CS）被單獨呈現。原本，鈴聲是一個中性刺激，它不會引起狗的唾液分泌，但會引起狗的注意。這意味著，在這個階段，狗對鈴聲沒有學到任何特定的反應。
接下來的學習（制約中）階段就是將有條件刺激（鈴聲）和無條件刺激（食物）配對，讓狗學會將這兩者聯繫起來，從而在聽到鈴聲時產生唾液分泌（有條件反應）。

2.制約中
(1)第三階段：在這個階段中，有條件刺激（CS，鈴聲）和無條件刺激（UCS，食物）會一起呈現給狗。這種一起呈現會重複多次，目的是讓狗學會將鈴聲和食物（以及由食物引起的唾液分泌）聯繫起來。
(2)過程：
　(a)鈴聲（CS）會首先響起。
　(b)隨後，食物（UCS）會呈現給狗。
　(c)狗會因為看到食物而自然地分泌唾液（UCR）。
經過多次的配對和重複，狗會學會一聽到鈴聲就預期會得到食物，從而在聽到鈴聲的時候就開始分泌唾液，即使此時並未看到食物。這個階段完成後，制約後的階段會顯示出狗已經學會了這種有條件反應（CR）。

3.制約後
第四階段：這個階段揭示了生物能夠透過學習和經驗來改變他們的行為反應。這種由學習得來的反應不是先天固有的，而是通過經驗和環境刺激的配對形成的。
　(1)有條件刺激（CS，鈴聲）：經過了前面的配對和學習，現在這個原本是中性的刺激能夠觸發出有條件反應（CR）。
　(2)有條件反應（CR，唾液分泌）：狗在聽到鈴聲時，即使沒有看到食物，也會分泌唾液。這是一個學到的反應，由於多次的CS和UCS配對，狗學會了聽到鈴聲就預期會得到食物。

四.古典制約的基本現象和原理
1. 強化（Reinforcement）與強化物（Reinforcer）：
　(1)強化：是一個過程，其中某個刺激（如食物）增加了某個行為（如唾液分泌）在未來發生的可能性。
　(2)強化物：是能夠增強行為的刺激，例如食物。
2. 類化（Generalization）與辨別（Discrimination）：
　(1)類化：生物體學會對與原始有條件刺激相似的刺激作出相同的反應。例如，狗可能會對與原始鈴聲相似的聲音作出反應。
　(2)辨別：生物體學會辨別並且只對特定的刺激作出反應，忽略其他相似的刺激。例如，狗可能學會只對一種特定的鈴聲作出反應，而忽略其他所有的聲音。
3. 消弱（Extinction）與自然恢復（Spontaneous Recovery）：
　(1)消弱：如果有條件刺激（例如鈴聲）經常單獨出現，不伴隨著無條件刺激（例如食物），那麼已經學到的有條件反應會逐漸減弱，直至消失。
　(2)自然恢復：即便經過了消弱階段，有條件反應有時會在一段時間後無預警地自然恢復。

五.學習理論中的重要概念：二級制約作用與二級強化
1.二級制約作用(secondary –order conditioning)
二級制約作用是一種先進的學習過程，其中已經成為制約刺激的刺激（如鈴聲）可以充當非制約刺激，進而與另一個新的刺激（如燈光）形成新的刺激—反應連結。二級強化物是原本不具備強化性質的刺激，但通過與原始強化物相聯繫，獲得了強化性質。高次制約學習是一個更為複雜的過程，表明不僅原始的非制約刺激能夠產生制約，即便是已經成為制約刺激的刺激也可以進一步參與新的制約學習。
　(1)二級制約作用（Secondary-order Conditioning）：這是一個制約刺激（如鈴聲）繼續作為一個非制約刺激，與另一個新的刺激（如燈光）形成新的刺激—反應連結的過程。
　(2)二級（次）強化物（Secondary Reinforcers）：這些是通過與原始強化物相聯繫而獲得強化性質的刺激，例如金錢因能夠換取食物（原始強化物）而成為二級強化物。
　(3)高次（層）制約學習（Higher-order Conditioning）：在這個過程中，已經經過制約的刺激可以與其他新的刺激相聯繫，形成新的制約反應，展示了制約學習的多層性和複雜性。
2.二級強化（Secondary Reinforcement）
在制約學習形成後，原來的制約刺激可以作為二級強化物使用，進而形成新的刺激-反應聯結。其中，食物是一種直接滿足生物學需求的原增強物，而金錢則是與食物相關聯的次增強物，可以用來購買食物。這兩者的區分和相互聯繫是理解行為學習的關鍵。
　(1)二級強化（Secondary Reinforcement）：這是一個在制約學習中的重要概念，描述了一種刺激通過與原增強物相關聯，獲得了強化作用的過程。
　(2)原增強物（Primary Reinforcer）：這種強化物直接滿足生物學需求，如食物和水，不需要學習就具有強化作用。
　(3)次增強物（Secondary Reinforcer）：與原增強物相關聯的刺激，如金錢，需要通過學習來獲得其強化作用。
　(4)制約學習的應用：通過理解原增強物和次增強物，我們可以更好地理解制約學習如何影響個體的行為，這在心理治療、教育和行為修改等領域具有重要應用。

六.古典制約學習在教育中的主要涵義和應用
1. 教育應用的多種制約形式：
　(1)同時制約學習：CS和UCS同時出現和結束，有助於學習過程。
　(2)延宕制約學習：CS先出現，UCS隨後出現。這種方式能使學習更加深入。
　(3)痕跡制約學習：CS先出現並結束，UCS隨後出現。時間間隔越短，學習效果越好。
　(4)反向制約學習：UCS先出現，CS隨後出現。這是最不有效的制約方法，但也有其應用價值。
2. 教育涵義：
　(1)古典制約學習是一種基於經驗的學習方法，符合基於經驗學習新知識和技能的教育過程。它提供了一種解釋和應用學習原則的框架，用於建立和強化學生的行為和反應。
　(2)它可用來解釋人類的情緒反應和行為模式，並可應用於調整和改正學生的行為。
　(3)透過削弱法則（消弱），可以用來矯正學生的偏差行為，有助於建立更健康和積極的行為模式。
3. 情緒反應和類化：
　(1)古典制約學習可以用來解釋學生的情緒反應，並説明情緒反應是如何通過與特定刺激的聯繫而習得的。
　(2)學生所學到的情緒反應會隨著環境中的刺激改變而類化，這對於理解和應對學生的情緒和行為具有重要價值。


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古典制約學習
古典制約（Classical Conditioning）是一種重要的學習理論，最早由俄羅斯生理學家伊万·帕夫洛夫（Ivan Pavlov）提出，並透過他的著名狗實驗進行驗證。這一學說描述了物種如何通過聯結兩個刺激，從而學會做出預期反應。古典制約學習在心理學、教育學和行為修正領域中具有重要的理論和應用價值，對理解人類和動物的行為模式提供了有效框架。

一、基本概念
古典制約學習中的關鍵要素可以劃分為以下幾個核心概念：
1.無條件刺激（UCS, Unconditioned Stimulus）：這是能夠自然而然引起特定反應的刺激，如食物對動物引發的自然反應，無需學習即可引發。
2.無條件反應（UCR, Unconditioned Response）：無條件刺激引發的自發性反應，例如狗聞到食物時分泌唾液，這是生物本能的反應。
3.有條件刺激（CS, Conditioned Stimulus）：原本不會引起特定反應的刺激，經過與無條件刺激多次聯結後，開始引發有條件反應。
4.有條件反應（CR, Conditioned Response）：這是對有條件刺激的學習後的反應。例如，在多次配對後，狗聽到鈴聲（有條件刺激）會分泌唾液（有條件反應），即使食物沒有出現。

這些基本概念揭示了古典制約學習的關鍵過程，即通過聯結新的刺激和已知反應，促使個體學習到新的行為模式。

二、帕夫洛夫的代表性實驗
帕夫洛夫的狗實驗為古典制約學習提供了經典案例。在實驗中，帕夫洛夫發現狗聽到鈴聲後會分泌唾液，儘管實際上並未給予食物。這一反應是經過多次食物（無條件刺激）與鈴聲（有條件刺激）的聯結後產生的。
1.制約前：在最初階段，狗會自然而然地對食物產生流口水的反應，這是無條件反應。鈴聲則不會引起唾液分泌。
2.制約中：帕夫洛夫將鈴聲與食物聯結，讓狗學會將兩者聯繫起來。多次反覆後，狗開始在聽到鈴聲時流口水，即使沒有食物出現。
3.制約後：在學習過程結束後，鈴聲已經成為了有條件刺激，狗的反應也從原來的無條件反應轉變為有條件反應。

這個實驗清楚地展示了古典制約的過程，證明了生物的行為反應可以通過學習改變。

三、古典制約的基本現象與原理
1.強化（Reinforcement）與強化物（Reinforcer）：
強化是指某個刺激增加某個行為在未來發生的可能性。例如食物作為強化物增強了狗流口水的行為。
.類化（Generalization）與辨別（Discrimination）：
(1)類化是指生物對類似的刺激做出相同反應，例如狗可能對與原來鈴聲類似的其他聲音流口水。
(2)辨別則是指生物學會區分不同的刺激，只對特定的刺激做出反應，例如狗可能只對特定頻率的鈴聲做出反應。
3.消弱（Extinction）與自然恢復（Spontaneous Recovery）：
(1)消弱指有條件刺激多次單獨出現，不再伴隨無條件刺激時，有條件反應會逐漸消失。
(2)自然恢復指消弱後的有條件反應，可能在一段時間後自行恢復。

四、古典制約學習的高次制約與二級強化
1.二級制約作用（Secondary-order Conditioning）：當一個已成為有條件刺激的刺激（如鈴聲）進一步與另一個新刺激（如燈光）聯結時，這個新刺激也能引發有條件反應。這展示了學習的複雜性。
2.二級強化物（Secondary Reinforcer）：與原強化物相關聯的刺激也可以增強行為，例如金錢能夠通過與食物等原始強化物聯繫，獲得增強行為的能力。

五、古典制約學習在教育中的應用
1.多種制約學習形式：
(1)同時制約學習：當有條件刺激和無條件刺激同時出現，學生能更快掌握學習內容。
(2)延宕制約學習：這種學習方式有助於學生更深入理解課程內容。
2.教育意涵：古典制約可以應用於調整學生的情緒反應和行為模式，通過強化和削弱法則，幫助學生建立健康積極的學習行為。