HISTORICKÝ PŘEHLED
Diane F. Halpern
Beth Donaghey

KONSTRUKTIVISTICKÝ PŘÍSTUP
Mary Lamon

Teorie schématu
William F. Brewer

HISTORICKÝ PŘEHLED

Teorie učení jsou pro obor psychologie tak zásadní, že není možné oddělit dějiny teorií učení od dějin psychologie. Učení je základním psychologickým procesem a zkoumání principů a mechanismů učení je předmětem výzkumu a diskusí od založení první psychologické laboratoře Wilhelmem Wundtem v německém Lipsku v roce 1879. Učení je definováno jako trvalá změna chování nebo přesvědčení, která je výsledkem zkušenosti. Schopnost učit se poskytuje každému živému organismu schopnost přizpůsobit se měnícímu se prostředí. Učení je nevyhnutelným důsledkem života – kdybychom se nemohli učit, zemřeli bychom.

Vývoj teorií učení si lze představit jako postup od širokých teorií vyvinutých k vysvětlení mnoha způsobů, jak k učení dochází, ke specifičtějším teoriím, které jsou omezeny na typy učení, jež mají vysvětlit. Teorie učení se obecně dělí na dvě perspektivy. První perspektiva tvrdí, že učení lze studovat pozorováním a manipulací asociací podnět-odpověď. Tato perspektiva je známá jako behavioristická, protože se striktně drží studia pozorovatelného chování. Tento pohled poprvé formuloval v roce 1913 John Watson, který tvrdil, že psychologie by měla být studiem pozorovatelných jevů, nikoli studiem vědomí nebo mysli. Watson věřil, že objektivní měření pozorovatelných jevů je jedinou cestou k rozvoji psychologické vědy.

Druhý typ teorie učení tvrdí, že intervenující proměnné jsou vhodnými a nezbytnými složkami pro pochopení procesů učení. Tento pohled spadá pod širokou rubriku kognitivní teorie učení a poprvé jej formuloval Wilhem Wundt, uznávaný „otec psychologie“, který používal introspekci jako prostředek ke studiu myšlenkových procesů. Ačkoli se zastánci těchto dvou perspektiv liší v pohledu na to, jak lze učení studovat, obě myšlenkové školy se shodují v tom, že existují tři hlavní předpoklady teorie učení: (1) chování je ovlivněno zkušeností, (2) učení je adaptivní pro jedince i pro druh a (3) učení je proces řízený přírodními zákony, které lze testovat a studovat.

Teorie chování

Behavioristický pohled dominoval studiu učení po celou první polovinu dvacátého století. Behavioristické teorie identifikovaly procesy učení, které lze pochopit z hlediska vztahů mezi podněty, které na organismy působí, a způsobem, jakým organismy reagují; tento pohled se začal označovat jako S-R teorie. Ústředním procesem teorií S-R je ekvipotencialita. Ekvipotenciální učení znamená, že procesy učení jsou stejné pro všechny živočichy, jak lidské, tak nelidské. První behavioristé věřili, že studiem učení u nehumánních zvířat identifikují základní procesy, které jsou důležité pro lidské učení. Věřili také, že učení lze studovat pouze pozorováním událostí v prostředí a měřením reakcí na tyto události. Podle behavioristů jsou vnitřní duševní stavy nemožnými tématy pro vědecké zkoumání, a proto nejsou při studiu učení nezbytné. Pro behavioristy je změna chování jediným vhodným ukazatelem toho, že k učení došlo. Podle tohoto názoru přicházejí všechny organismy na svět s prázdnou myslí nebo, formálněji řečeno, s tabula rasa (prázdnou tabulkou), na kterou prostředí píše historii učení daného organismu. Z behavioristického hlediska je učení to, co se s organismem děje v důsledku jeho zkušeností.

Typy behaviorálního učení. V behavioristické tradici existují dva hlavní typy učení. Prvním je klasické podmiňování, které je spojeno s prací Ivana Pavlova (1849-1936), ruského fyziologa, který studoval trávicí procesy psů. Pavlov si všiml, že psi slintají i v nepřítomnosti potravy, pokud je přítomen určitý podnět, který byl předtím spojen s předložením potravy. Pavlov zkoumal, jakým způsobem vzniká asociace mezi neutrálním podnětem (např. laborantem, který psy krmil), nepodmíněným podnětem (potravou) a nepodmíněným reflexem (sliněním). Pavlovův klasický experiment zahrnoval podmiňování slinění na zvonění zvonku a jiné podněty, které by bez dříve naučené asociace s potravou pravděpodobně u psa slinění nevyvolaly.

V počátečních fázích paradigmatu klasického podmiňování je nepodmíněná reakce (UCR; v tomto případě slinění) vyvolána prezentací nepodmíněného podnětu (UCS; v tomto případě potrava). Pokud je neutrální podnět (podnět, který nevyvolává UCR, např. zvonek) spojen s prezentací UCS v sérii pokusů, vyvolá podmíněnou odpověď (CR; v tomto příkladu rovněž slinění), i když UCS (potrava) chybí. V paradigmatu klasického podmiňování se dříve neutrální podnět (zvonek) stává podmíněným podnětem (CS), který vyvolává podmíněnou reakci (CR) slinění. Jinými slovy, zvíře se v experimentu naučí spojovat zvonek s možností jíst a začne na zvonek slintat i v nepřítomnosti potravy. Je to, jako by zvíře začalo myslet na zvonek jako na „chuť k jídlu“, ačkoli behavioristé by nikdy nepoužili termíny jako myslet, protože myšlení není přímo pozorovatelné chování.

Přestože původní práce o klasickém podmiňování byly provedeny na nehumánních zvířatech, tento typ učení se vztahuje i na člověka. Příkladem klasického podmiňování u lidí jsou naučené averze vůči chuti a rozvoj specifických fobií. Například když člověk poprvé uslyší vrtačku v zubařské ordinaci, pravděpodobně mu to nevyvolá pocení dlaní a zrychlení srdečního tepu. Avšak díky spojení zvuku s nepříjemným pocitem vrtání dutiny může samotný zvuk vyvolat příznaky strachu a úzkosti, i když člověk nesedí v zubařském křesle. Pocity strachu a úzkosti se mohou zobecnit, takže stejnou reakci strachu vyvolá i pohled na zubařův laboratorní plášť nebo na zubařské křeslo.

Druhým typem učení, který je řazen do behavioristické tradice, je instrumentální neboli operantní podmiňování. Hlavní rozdíl mezi instrumentálním podmiňováním a klasickým podmiňováním spočívá v tom, že důraz je kladen na chování, které je dobrovolné (emitované), nikoli reflexivní (vyvolané). Cílové chování (např. klovnutí do páky, pokud studujeme ptáky) přichází před podmiňujícím podnětem (např. potravou), na rozdíl od klasického modelu, který předkládá podmiňující podnět (např. zvonek) před cílovým chováním (např. sliněním).

V instrumentálním paradigmatu se chování učíme v důsledku jeho důsledků. Edward Thorndike (1874-1949) byl průkopníkem instrumentálního podmiňování, i když se bránil označení behaviorista. Podle jeho názoru důsledky chování určitým způsobem řídily učení. Chování bylo instrumentální pro dosažení cíle a důsledky chování byly zodpovědné za tendenci projevovat (a opakovat) dané chování. Thorndike tento princip instrumentálního podmiňování nazval zákonem účinku. Tvrdil, že pokud má chování pozitivní důsledek nebo vede k uspokojivému stavu, reakce (chování) se posiluje. Pokud by naopak chování mělo negativní důsledky, reakce by se oslabila. Thorndike rozvinul principy instrumentálního podmiňování pomocí skládačky, která vyžadovala, aby zvíře projevilo určité chování (stisklo západku), aby dosáhlo cíle (otevřelo dveře pro přístup k potravě). Zvíře mělo možnost prostřednictvím pokusů a omylů objevit požadované chování a toto chování bylo posíleno otevřením dveří a přístupem k potravě. S nácvikem zvíře zkracovalo dobu, kterou potřebovalo k otevření dveří. V instrumentálním paradigmatu se zvíře naučilo asociaci mezi danou situací a reakcí potřebnou k dosažení cíle.

Operativní podmiňování a posilování. B. F. Skinner (1904-1990) se zasloužil o rozvoj paradigmatu operantního podmiňování. Podobně jako instrumentální podmiňování vyžaduje operantní podmiňování, aby organismus působil na prostředí za účelem dosažení cíle. Chování se učí v závislosti na důsledcích chování podle plánu posilování nebo trestů. Na rozdíl od Thorndikea, který používal koncept odměny a uspokojivých stavů, Skinner zdůrazňoval vliv posilovačů. Posilovače jsou události, které následují po reakci a zvyšují pravděpodobnost, že se reakce bude opakovat, ale nenaznačují působení kognitivní složky, jako je odměna (nebo potěšení). Učení je ovlivňováno podle rozvrhů posilování v operantním paradigmatu. Skinner testoval operantní teorii pečlivou kontrolou prostředí, aby mohl studovat chování a účinky posilování.

Podle Skinnera má operantní podmiňování dva zákony. Prvním je zákon podmiňování, který říká, že posilování posiluje chování, které mu předchází, což zvyšuje pravděpodobnost, že se chování bude opakovat. Druhým je zákon vyhasínání, který říká, že nedostatek posílení chování sníží pravděpodobnost jeho opakování. Posílení se skládá ze dvou typů událostí, a to z událostí pozitivních, což znamená, že při jejich prezentaci (např. prezentace chutného jídla) se zvyšuje pravděpodobnost výskytu chování (např. stisknutí páky pro získání chutného jídla), a z událostí negativních, což znamená, že při jejich odstranění (např. zastavení hlasitého zvuku nebo bolestivého šoku) se zvyšuje pravděpodobnost výskytu chování (např. stisknutí páky pro zastavení hlasitého zvuku nebo bolestivého šoku). Trest je definován jako událost, která oslabuje tendenci k provedení reakce. Trest může zahrnovat předložení averzivního podnětu (např. předložení hlasitého zvuku nebo bolestivého šoku), nebo může zahrnovat odebrání přístupu k pozitivnímu podnětu (např. odebrání chutného jídla při stisknutí páky).

Skinner také experimentoval s různými harmonogramy posilování a zjistil, že různé harmonogramy vedou k různým vzorcům reakcí. Kontinuální rozvrhy posilování dodávají posilovač pokaždé, když se cílové chování projeví. Tato schémata jsou účinná při vytváření cílového chování, ale chování rychle mizí, pokud není splněna podmínka. Přerušované plány posilování dodávají posilovač podle poměru. Experimentátor se například může rozhodnout posílit každou čtvrtou reakci, kterou zvíře provede, nebo může být posilovač předložen po pevně stanoveném nebo náhodném časovém intervalu. Dva typy přerušovaných rozvrhů, které udržují vysokou míru reakcí a jsou velmi odolné vůči vymizení, jsou rozvrhy s proměnlivým poměrem a rozvrhy s proměnlivým intervalem.

Přísné dodržování behavioristické tradice vylučovalo analýzu mentálních nebo vnitřních událostí. Skinner však uznal roli myšlení. Tvrdil, že myšlení je způsobeno událostmi v prostředí, a proto je vhodná teorie učení, která se zabývá vlivem prostředí. Stejně jako Pavlov a Thorndike pracoval Skinner především s nehumánními zvířaty, ale principy operantního podmiňování lze aplikovat i na člověka a jsou široce využívány v behaviorální terapii a vzdělávání.

Kognitivní teorie

Ačkoli byl behaviorismus plodnou a dominantní teorií učení po celá první desetiletí dvacátého století, určité obavy a pozorování vedly k obnovení zájmu o kognitivní teorie učení. Jednou z oblastí zájmu bylo rozlišení mezi výkonem a učením – tedy zda behaviorismus popisuje spíše faktory, které ovlivňují výkon naučeného chování, než samotný akt učení? V behavioristické literatuře existují důkazy o kognitivních prvcích, jako je očekávání a kategorizace. Například při přerušovaném plánu posilování zvířata zvyšují rychlost reakce bezprostředně před podáním posilovače, a chovají se tak, jako by ho očekávala. Podobně lze zvířata naučit rozlišovat mezi typy podnětů, které patří do různých tříd. Zdá se, že učení se tomuto typu rozlišování zahrnuje klasifikaci, což je kognitivní proces. Nejdůležitější je, že vědci, kteří studovali učení, uznali, že behavioristické teorie nemohou vysvětlit všechny typy učení. Lidé a zvířata se mohou něco naučit, aniž by projevovali to, co se naučili, což znamená, že výkon ne vždy odráží to, co se naučili.

Kognitivní teorie vyrostly z obavy, že chování zahrnuje více než jen podnět z prostředí a reakci, ať už dobrovolnou nebo reflexivní. Tyto teorie se zabývají vlivem přemýšlení o zkušenostech nebo chování a jejich zapamatováním. Předpoklady o učení v rámci kognitivních teorií nejsou stejné jako u behavioristických teorií, protože myšlení a pamatování jsou vnitřní události. Závěry o vnitřních událostech, jako je myšlení a pamatování, lze činit, pokud jsou spojeny s pečlivým pozorováním chování. Kognitivní teoretici předpokládají, že některé typy učení, například učení se jazykům, jsou pro člověka jedinečné, což je další rozdíl mezi těmito dvěma pohledy. Kognitivní teorie se také zaměřují na organismus jako na aktivního zpracovatele informací, který upravuje nové zkušenosti, dává je do souvislosti s minulými zkušenostmi a organizuje tyto informace pro uložení a vyhledávání. Kognitivní psychologové také uznávají, že učení může probíhat i bez zjevného chování.

Edward Tolman (1886-1959) patřil mezi první psychology, kteří zkoumali organizaci chování a učení. Prováděl výzkum v behavioristické tradici (objektivní výzkum nelidských druhů), ale do svého vysvětlení učení vnesl kognitivní prvky. V Tolmanově teorii však byly kognitivní prvky založeny na pozorovaném chování, nikoli na introspekci. Věřil, že učení zahrnuje více než jen události podnětu a odpovědi; šlo o vytvoření organizovaného souboru znalostí nebo očekávání o dané situaci. Tolman prováděl mnoho svých experimentů s učením na potkanech, jejichž úkolem bylo proběhnout bludištěm. Měněním podmínek v bludišti dospěl k závěru, že učení zahrnuje porozumění událostem a jejich důsledkům, což vede k záměrnému, cílevědomému chování. Tolman zdůrazňoval roli očekávání a jeho posilujícího vlivu na opakování chování. Zpopularizoval koncept kognitivních map, které představují porozumění organismu vztahům mezi částmi prostředí a také vztah organismu k prostředí.

V jasném rozporu s behavioristy Tolman poznamenal, že posilování není nezbytnou součástí učení a že organismy mohou vykazovat latentní učení. Latentní učení se projevuje pouze tehdy, když je organismus k jeho projevení motivován. Tolman se také zabýval rozdíly v chování, které lze přičíst vnitřním stavům organismu, což dřívější teoretici většinou odmítali. Ve shodných paradigmatech učení mohou dva organismy vykazovat odlišné chování na základě rozdílných nálad, fyziologie nebo duševních stavů.

Teorie sociálního učení. Teorie sociálního učení se zaměřuje na druh učení, k němuž dochází v sociálním kontextu, kde modelování nebo učení pozorováním tvoří velkou část způsobu, jakým se organismy učí. Teoretici sociálního učení se zabývají tím, jak očekávání, paměť a vědomí ovlivňují proces učení. Lidé i nelidé se mohou učit prostřednictvím pozorování a modelování. Vezměme si například osvojování znakové řeči potomky jazykově vyškolených opic, které se učí znakovat pozorováním svých vyškolených rodičů. Děti se učí mnoha způsobům chování prostřednictvím modelování. Klasický experiment Alberta Bandury (1961) umožnil jedné skupině dětí pozorovat dospělého, který agresivně bušil do panenky bobo (nafukovací panna používaná k úderům), zatímco jiná skupina pozorovala neagresivní model a třetí skupina neměla žádný model. Děti, které viděly agresivního dospělého, často toto chování modelovaly (napodobovaly), když dostaly příležitost hrát si se stejnou panenkou. Děti, které viděly neagresivní model, vykazovaly ve srovnání s ostatními dvěma skupinami nejmenší míru agresivní hry. Teoretici sociálního učení zachovávají behavioristické principy posilování a podmíněnosti reakcí, ale rozšiřují oblast zkoumání učení také o složky kognitivního zpracování, jako je pozornost, zapamatování, zpracování informací o prostředí a důsledky chování.

Zhodnocení kognitivních složek učení zaměřilo pozornost na potřebu zapamatovat si zkušenost v různých časových intervalech. Teorie zpracování informací se vyvinuly z kognitivního hlediska a zahrnují procesy kódování, ukládání a vyhledávání informací o prostředí. Zpracování informací se používá ke studiu procesů paměti, ústřední kognitivní složky v moderních teoriích učení. Teorie zpracování informací jsou vedlejším produktem počítačové revoluce a k popisu procesů učení a paměti používají jazyk počítačů (např. sekvenční fáze zpracování, vstup, výstup). Podle perspektivy lidského zpracování informací probíhá učení v sekvenčních fázích, které začínají kódováním informací z prostředí. Kódování informací zahrnuje proces, při kterém jsou informace z prostředí převedeny na použitelné informace. Další fází je ukládání, které zahrnuje uchovávání zakódovaných informací. Uložené informace vytvářejí „databázi“ minulého učení. Poslední fází v přístupu zpracování informací je vyhledávání, které zahrnuje přístup k uloženým informacím, aby mohly být použity k provedení úkolu. Organismy jsou v modelu zpracování informací považovány za aktivní účastníky. Nevnímají prostředí pasivně ani jednoduše nevstřebávají informace, ale místo toho vyhledávají určité informace a poté s nimi manipulují, upravují je a ukládají pro pozdější použití.

Teorie učení byly často používány jako vodítko pro vzdělávání. Dřívější aplikace se zabývaly používáním vhodných odměn a trestů, což byly obavy, které odrážely hlavní zásady behavioristických teorií. V nedávné době formovaly oblast vzdělávání kognitivní perspektivy a více se zabývaly metodami učení, které zlepšují dlouhodobé uchování a přenos informací a dovedností, které se učí ve školách, na nové problémy v mimoškolním prostředí. Například variabilita kódování (učení se materiálu různými způsoby, např. videem a textem) vede k trvalejšímu dlouhodobému uchování, i když se jedná o namáhavější (a obecně méně příjemný) způsob učení. Kromě toho se žáci mohou stát lepšími mysliteli, pokud se jim dostane specifické výuky myšlenkových dovedností – a pokud je tato výuka navržena tak, aby zlepšila přenos. Mezi výukové strategie, které zlepšují přenos, patří rozvržené procvičování (prohlížení materiálu v průběhu času versus memorování), používání různých příkladů, aby žáci mohli rozpoznat, kde je daný koncept použitelný, a procvičování vyhledávání (opakované zapamatování si materiálu v průběhu času) s informativní zpětnou vazbou.

Teorie učení čelí novým výzvám, protože lidé se potýkají s nárůstem množství dostupných informací, které je třeba se naučit, s rychle se měnícími technologiemi, které vyžadují nové typy odpovědí na nové problémy, a s potřebou pokračovat v učení po celý život, dokonce i ve stáří. Současné teorie učení podpořené empirickým výzkumem jsou příslibem lepšího učení a lepšího myšlení – obojí má v rychle se měnícím a složitém světě zásadní význam.

.