John Robert Anderson - Uczenie się i pamięć integracja zagadnień.pdf

(310 KB) Pobierz
John Robert Anderson
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
1
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
2
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.
3
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
4
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
zmian w zachowaniu będących przedmiotem zainteresowania teoretyków uczenia się od
tych zmian, które go nie stanowią.
Przyjrzyjmy się teraz definicji terminu pamięć.
Pamięć jest względnie trwałym zapisem doświadczenia, które znajduje się u podłoża
uczenia się.
Jak widać definicja ta zależy od definicji uczenia się. Zawiera jednak element nie
wchodzący w jej skład - zapis.
Zastosowanie tego terminu oznacza przyjęcie teoretycznej propozycji, iż istnieje jakaś
zmiana umysłowa, która stanowi ucieleśnienie doświadczenia uczenia się. Tą umysłową
zmianą jest stworzenie zapisu pamięciowego. Teoretycy uczenia się nie zawsze zgadzali
się z tym, że uczenie się wymaga stworzenia zapisu pamięciowego. John Watson,
założyciel szkoły behawiorystycznej, uważał, że nie istnieje coś takiego, jak pamięć, a
ludzie po prostu uczą się sposobów zachowania. Behawioryści woleli teorie
sformułowane wyłącznie w terminach behawioralnych i nie ufali odniesieniom do
konstruktów mentalistycznych, takich jak zapis pamięciowy. Jednak niechęć do
uwzględnienia tego rodzaju konstruktów w dużej mierze zniknęła, gdyż badacze
zaczynają rozumieć zmiany neuronalne, które są fizycznym dowodem zapisów
pamięciowych. Gdy staje się możliwe mówienie o jakichś konkretnych zmianach
neuronalnych, a nie o nieokreślonej zmianie umysłowej, brak zaufania do konstruktów
pamięciowych przejawiany przez behawiorystów zaczyna znikać. Znaczna część mojej
książki dotyczy neuronalnych podstaw pamięci.
Uczenie się odnosi się do procesu adaptacji zachowania do doświadczenia, a pamięć
odnosi się do trwadych zapisów będących u podłoża tej adaptacji.
Historia badań nad uczeniem się i pamięcią
Psychologia jako nauka ma niewiele ponad sto lat. Od samego początku uczenie się
stanowiło ważne pole badań. Jednym z powodów tego wczesnego zainteresowania była
teoria ewolucji Karola Darwina. Opublikowanie jego dzieła O pochodzeniu gatunków w
1859 roku okazało się przełomowe dla świata intelektualnego, dowodziło bowiem, jak
selekcja naturalna zmieniła gatunki, aby były lepiej przystosowane do środowiska, w
którym żyją. Teoretycy uczenia się spostrzegali swoje poszukiwania jako naturalne
rozwinięcie koncepcji Darwina, który był zainteresowany adaptacją zachodzącą u
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin