HISTORISCH OVERZICHT
Diane F. Halpern
Beth Donaghey

CONSTRUCTIVISTISCHE BENADERING
Mary Lamon

SCHEMA THEORIE
William F. Brewer

HISTORISCH OVERZICHT

Leertheorieën zijn zo centraal in de discipline van de psychologie dat het onmogelijk is om de geschiedenis van leertheorieën te scheiden van de geschiedenis van de psychologie. Leren is een fundamenteel psychologisch proces, en onderzoek naar de principes en mechanismen van leren zijn onderwerp van onderzoek en debat geweest sinds de oprichting van het eerste psychologische laboratorium door Wilhelm Wundt in Leipzeig, Duitsland, in 1879. Leren wordt gedefinieerd als een blijvende verandering in gedrag of overtuigingen die het resultaat is van ervaring. Het vermogen om te leren geeft elk levend organisme het vermogen om zich aan te passen aan een veranderende omgeving. Leren is een onvermijdelijk gevolg van leven – als we niet konden leren, zouden we sterven.

De evolutie van leertheorieën kan worden gezien als een progressie van brede theorieën die zijn ontwikkeld om de vele manieren waarop leren plaatsvindt te verklaren, naar meer specifieke theorieën die beperkt zijn in de soorten leren die zij willen verklaren. De leertheorieën kunnen grofweg in twee perspectieven worden verdeeld. Het eerste perspectief stelt dat leren kan worden bestudeerd door de observatie en manipulatie van stimulus-respons associaties. Dit staat bekend als het behavioristische perspectief vanwege de strikte naleving van de studie van waarneembaar gedrag. Dit perspectief werd voor het eerst verwoord in 1913 door John Watson, die stelde dat psychologie de studie van waarneembare fenomenen moest zijn, niet de studie van het bewustzijn of de geest. Watson geloofde dat objectieve meting van waarneembare verschijnselen de enige manier was om de wetenschap van de psychologie te bevorderen.

De tweede soort leertheorie stelt dat interveniërende variabelen geschikte en noodzakelijke componenten zijn om de processen van leren te begrijpen. Dit perspectief valt onder de brede noemer van de cognitieve leertheorie en werd voor het eerst verwoord door Wilhem Wundt, de erkende “vader van de psychologie”, die introspectie gebruikte als een middel om denkprocessen te bestuderen. Hoewel de aanhangers van deze twee perspectieven verschillen in hun visie op de manier waarop leren kan worden bestudeerd, zijn beide stromingen het erover eens dat er drie belangrijke veronderstellingen van de leertheorie zijn: (1) gedrag wordt beïnvloed door ervaring, (2) leren is adaptief voor het individu en voor de soort, en (3) leren is een proces dat wordt beheerst door natuurwetten die kunnen worden getest en bestudeerd.

Gedragstheorie

Het behavioristische perspectief domineerde de studie van het leren gedurende de eerste helft van de twintigste eeuw. De behavioristische theorieën identificeerden leerprocessen die begrepen konden worden in termen van de relaties tussen de stimuli die op organismen inwerken en de manier waarop organismen daarop reageren, een zienswijze die S-R theorieën genoemd werden. Een centraal proces in de S-R theorieën is equipotentialiteit. Equipotentiaal leren betekent dat leerprocessen hetzelfde zijn voor alle dieren, zowel menselijke als niet-menselijke. Door het leren bij niet-menselijke dieren te bestuderen, geloofden de vroege behavioristen dat zij de basisprocessen identificeerden die belangrijk zijn bij menselijk leren. Zij geloofden ook dat leren alleen kon worden bestudeerd door gebeurtenissen in de omgeving te observeren en de reacties op die gebeurtenissen te meten. Volgens de behavioristen zijn interne mentale toestanden onmogelijke onderwerpen voor wetenschappelijk onderzoek, en dus niet noodzakelijk in de studie van leren. Voor behavioristen, is een verandering in gedrag de enige geschikte indicator dat leren heeft plaatsgevonden. Volgens deze zienswijze komen alle organismen ter wereld met een blanco geest, of, meer formeel, een tabula rasa (blanco lei), waarop de omgeving de geschiedenis van het leren voor dat organisme schrijft. Leren, vanuit het behavioristisch perspectief, is wat er met een organisme gebeurt als resultaat van zijn ervaringen.

Typen van gedragsmatig leren. Er zijn twee hoofdtypen van leren in de behavioristische traditie. De eerste is de klassieke conditionering, die wordt geassocieerd met het werk van Ivan Pavlov (1849-1936), een Russische fysioloog die de spijsverteringsprocessen van honden bestudeerde. Pavlov merkte op dat honden bij afwezigheid van voedsel gingen kwijlen als er een bepaalde stimulus aanwezig was die eerder gepaard was gegaan met de presentatie van voedsel. Pavlov onderzocht de manier waarop een associatie tussen een neutrale stimulus (b.v. een laborant die de honden eten gaf), een ongeconditioneerde stimulus (voedsel), en een ongeconditioneerde reflex (speekselen) tot stand kwam. Pavlov’s klassieke experiment betrof de conditionering van speekselvorming bij het rinkelen van een bel en andere stimuli die een hond waarschijnlijk niet zouden doen speekselen zonder een eerder aangeleerde associatie met voedsel.

In de beginfase van het klassieke conditioneringsparadigma wordt een ongeconditioneerde respons (UCR; in dit geval speekselvorming) opgewekt door de presentatie van een ongeconditioneerde stimulus (UCS; in dit geval voedsel). Als een neutrale stimulus (een stimulus die de UCR niet opwekt, zoals een bel) gekoppeld wordt aan de presentatie van de UCS gedurende een reeks van proeven, zal deze een geconditioneerde respons (CR; ook speekselvorming in dit voorbeeld) opwekken, zelfs wanneer de UCS (voedsel) afwezig is. In het paradigma van de klassieke conditionering wordt de voorheen neutrale stimulus (bel) een geconditioneerde stimulus (CS), die de geconditioneerde respons (CR) van speekselvorming teweegbrengt. Met andere woorden, het dier in het experiment leert de bel te associëren met de mogelijkheid om te eten en begint te watertanden bij de bel in afwezigheid van voedsel. Het is alsof het dier aan de bel is gaan denken als “watertanden”, hoewel gedragsdeskundigen nooit termen als denken aan zouden hebben gebruikt, omdat denken aan geen direct waarneembaar gedrag is.

Ook al werd het oorspronkelijke werk aan klassieke conditionering uitgevoerd met niet-menselijke dieren, dit type leren is ook op mensen van toepassing. Aangeleerde smaakaversies en de ontwikkeling van specifieke fobieën zijn voorbeelden van klassieke conditionering bij de mens. Bijvoorbeeld, de eerste keer dat iemand een boor hoort bij de tandarts, zal dat er waarschijnlijk niet toe leiden dat zijn handpalmen gaan zweten en zijn hartslag gaat versnellen. Maar door het geluid te koppelen aan de onaangename gewaarwording van het boren van een gaatje, kan het geluid zelf symptomen van angst en ongerustheid oproepen, zelfs als men niet in de tandartsstoel zit. Gevoelens van angst en ongerustheid kunnen zich zo generaliseren dat dezelfde angstreactie wordt opgewekt bij het zien van de laboratoriumjas van de tandarts of de tandartsstoel.

Het tweede type van leren dat in de behavioristische traditie wordt gecategoriseerd is instrumenteel of operant, conditioneren. Het belangrijkste verschil tussen instrumentele conditionering en klassieke conditionering is dat de nadruk ligt op gedrag dat vrijwillig is (uitgestraald), niet reflexief (uitgelokt). Het doelgedrag (b.v. een pik naar een hefboom als men vogels bestudeert) komt vóór de conditionerende stimulus (b.v. voedsel), in tegenstelling tot het klassieke model, dat de conditionerende stimulus (b.v. bel) vóór het doelgedrag (b.v. speekselen) presenteert.

In het instrumentele paradigma, worden gedragingen geleerd als een resultaat van hun gevolgen. Edward Thorndike (1874-1949) was een pionier in instrumentele conditionering, hoewel hij zich verzette tegen het etiket van behaviorist. In zijn visie beheersten de gevolgen van een bepaald gedrag het leren. Gedrag was instrumenteel in het verkrijgen van een doel, en de gevolgen van het gedrag waren verantwoordelijk voor de tendens om een gedrag te vertonen (en te herhalen). Thorndike noemde dit principe van instrumentele conditionering de wet van effect. Hij beweerde dat als een gedrag een positief gevolg had of tot een bevredigende staat van zijn leidde, de reactie (het gedrag) zou worden versterkt. Als, aan de andere kant, een gedrag een negatief gevolg had, zou de reactie worden verzwakt. Thorndike ontwikkelde de principes van instrumentele conditionering met behulp van een puzzeldoos die vereiste dat een dier een bepaald gedrag vertoonde (op een klink duwen) om een doel te bereiken (een deur openen voor toegang tot voedsel). Het dier kreeg de kans, door vallen en opstaan, om het vereiste gedrag te ontdekken, en het gedrag werd versterkt door het openen van de deur en de toegang tot voedsel. Met oefening verminderde het dier de tijd die het nodig had om de deur te openen. In het instrumentele paradigma, leerde het dier een associatie tussen een gegeven situatie en de respons die nodig was om een doel te bereiken.

Operante conditionering en bekrachtiging. B.F. Skinner (1904-1990) wordt gecrediteerd voor de ontwikkeling van het operant-conditioneringsparadigma. Vergelijkbaar met instrumentele conditionering, vereist operante conditionering dat een organisme op de omgeving inwerkt om een doel te bereiken. Een gedrag wordt aangeleerd als een functie van de gevolgen van het gedrag, volgens een schema van bekrachtiging of bestraffing. In tegenstelling tot Thorndike, die het concept van beloning en bevredigende toestanden gebruikte, legde Skinner de nadruk op de invloed van bekrachtigers. Bekrachtigers zijn gebeurtenissen die een reactie volgen en de waarschijnlijkheid verhogen dat de reactie zal worden herhaald, maar zij suggereren niet de werking van een cognitieve component zoals beloning (of genoegen). Het leren wordt beïnvloed volgens de schema’s van bekrachtiging in het operante paradigma. Skinner testte de operante theorie door zorgvuldig de omgeving te controleren om gedrag en de effecten van bekrachtiging te bestuderen.

Volgens Skinner, kent operante conditionering twee wetten. De eerste is de wet van conditionering, die stelt dat bekrachtiging het gedrag versterkt dat eraan voorafgaat, waardoor het waarschijnlijker wordt dat het gedrag herhaald zal worden. De tweede is de wet van uitdoving, die stelt dat een gebrek aan bekrachtiging voor een gedrag de kans verkleint dat het gedrag opnieuw zal voorkomen. Bekrachtiging bestaat uit twee soorten gebeurtenissen, die positief zijn, wat betekent dat wanneer zij worden gepresenteerd (b.v. lekker voedsel presenteren) de waarschijnlijkheid van een gedrag dat zich voordoet wordt verhoogd (b.v. op een hendel drukken om het lekkere voedsel te krijgen), en die negatief zijn, wat betekent dat wanneer zij worden verwijderd (b.v. een hard geluid of een pijnlijke schok stoppen) de waarschijnlijkheid van een gedrag dat zich voordoet wordt verhoogd (b.v. op een hendel drukken om een hard geluid of een pijnlijke schok te stoppen). Straf wordt gedefinieerd als een gebeurtenis die de neiging om een respons te geven verzwakt. Straf kan het presenteren van een aversieve stimulus inhouden (b.v. het presenteren van een hard geluid of een pijnlijke schok), of het kan het verwijderen van toegang tot een positieve stimulus inhouden (b.v. het verwijderen van een smakelijk voedsel wanneer een hendel wordt ingedrukt).

Skinner experimenteerde ook met verschillende bekrachtigingsschema’s, en hij ontdekte dat verschillende schema’s verschillende patronen van reageren produceerden. Continu schema’s van bekrachtiging geven een bekrachtiger elke keer dat het doelgedrag wordt vertoond. Deze schema’s zijn effectief in het tot stand brengen van het doelgedrag, maar het gedrag verdwijnt snel als niet aan de voorwaarde wordt voldaan. Intermitterende schema’s van bekrachtiging geven de bekrachtiger in een verhoudingsschema. Bijvoorbeeld, een experimentator kan besluiten om elke vierde respons van een dier te bekrachtigen, of een bekrachtiger kan worden gepresenteerd na een vast of willekeurig tijdsinterval. De twee types van intermitterende schema’s die een hoge snelheid van reageren handhaven en zeer resistent zijn tegen uitdoving zijn variabele ratio en variabele interval schema’s.

Strikte naleving van de behavioristische traditie sloot analyse van mentale of interne gebeurtenissen uit. Skinner erkende echter de rol van het denken. Hij hield vol dat gedachten werden veroorzaakt door gebeurtenissen in de omgeving, en daarom was een theorie van leren die zich bezig hield met de invloed van de omgeving op zijn plaats. Net als Pavlov en Thorndike, werd Skinner’s werk hoofdzakelijk uitgevoerd met niet-menselijke dieren, maar de principes van operante conditionering kunnen ook op mensen worden toegepast, en zij worden op grote schaal gebruikt in gedragstherapie en onderwijs.

Cognitieve Theorieën

Hoewel het behaviorisme een productieve en dominante theorie in het leren was gedurende de eerste decennia van de twintigste eeuw, leidden bepaalde zorgen en observaties tot een heropleving van de belangstelling voor cognitieve theorieën van het leren. Eén punt van zorg was het onderscheid tussen prestatie en leren – met andere woorden, beschrijft behaviorisme de factoren die de prestatie van aangeleerd gedrag beïnvloeden, in plaats van de handeling van het leren zelf? Binnen de behavioristische literatuur bestaan bewijzen voor cognitieve elementen zoals verwachting en categorisatie. Onder een intermitterend versterkingsschema, bijvoorbeeld, verhogen dieren hun respons vlak voordat een bekrachtiger wordt toegediend, en handelen zo alsof ze het verwachten. Op dezelfde manier kunnen dieren getraind worden om onderscheid te maken tussen soorten stimuli die tot verschillende klassen behoren. Het leren van dit soort onderscheid lijkt classificatie in te houden, wat een cognitief proces is. Het belangrijkste is dat wetenschappers die leren bestudeerden, erkenden dat de behavioristische theorieën niet alle soorten leren konden verklaren. Mensen en dieren kunnen iets leren zonder te laten zien wat zij geleerd hebben, wat betekent dat de prestaties niet altijd weerspiegelen wat geleerd is.

Cognitieve theorieën groeiden uit de bezorgdheid dat gedrag meer inhoudt dan een omgevingsprikkel en een reactie, of die nu vrijwillig of reflexief is. Deze theorieën houden zich bezig met de invloed van het denken over en het zich herinneren van ervaringen of gedrag. De veronderstellingen over leren onder cognitieve theorieën zijn niet dezelfde als die voor behavioristische theorieën, omdat denken en herinneren interne gebeurtenissen zijn. Inferenties over de interne gebeurtenissen zoals denken en herinneren kunnen worden gemaakt, zolang zij gepaard gaan met zorgvuldige observatie van gedrag. Cognitieve theoretici gaan ervan uit dat sommige vormen van leren, zoals het leren van taal, uniek zijn voor de mens, wat een ander verschil is tussen deze twee perspectieven. Cognitieve theorieën richten zich ook op het organisme als een actieve verwerker van informatie die nieuwe ervaringen wijzigt, deze in verband brengt met ervaringen uit het verleden, en deze informatie organiseert om op te slaan en terug te halen. Cognitieve psychologen erkennen ook dat leren kan plaatsvinden in afwezigheid van openlijk gedrag.

Edward Tolman (1886-1959) was een van de eerste psychologen die de organisatie van gedrag en leren onderzocht. Hij verrichtte onderzoek in de behavioristische traditie (objectief onderzoek op niet-menselijke diersoorten), maar hij introduceerde cognitieve elementen in zijn verklaring van het leren. In Tolman’s theorie waren de cognitieve elementen echter gebaseerd op waargenomen gedrag, niet op introspectie. Hij geloofde dat leren meer inhield dan stimulus en respons gebeurtenissen; het betrof de ontwikkeling van een georganiseerd geheel van kennis of verwachtingen over een bepaalde situatie. Tolman voerde veel van zijn leerexperimenten uit met ratten die als leertaak hadden door een doolhof te lopen. Door de condities in het doolhof te variëren, kwam hij tot de conclusie dat leren een begrip over gebeurtenissen en hun gevolgen inhield, en dit leidde tot doelgericht, doelgericht gedrag. Tolman benadrukte de rol van verwachting en zijn versterkende invloed op de herhaling van gedrag. Hij populariseerde het concept van cognitieve kaarten, die het begrip van een organisme van de relatie tussen delen van de omgeving vertegenwoordigen, evenals de relatie van het organisme tot de omgeving.

In een duidelijke breuk met behavioristen, merkte Tolman op dat bekrachtiging geen noodzakelijke component van leren was, en dat organismen latent leren konden vertonen. Latent leren wordt alleen getoond wanneer een organisme gemotiveerd is om het te laten zien. Tolman was ook bezorgd over verschillen in gedrag die zouden kunnen worden toegeschreven aan interne toestanden van het organisme, een overweging die door vroegere theoretici grotendeels was verworpen. In identieke leerparadigma’s, kunnen twee organismen verschillend gedrag vertonen gebaseerd op hun verschillende gemoedstoestanden, fysiologie, of mentale toestanden.

Sociale leertheorie. De sociale leertheorie concentreert zich op het soort leren dat in een sociale context plaatsvindt, waar modelleren, of observerend leren, een groot deel uitmaakt van de manier waarop organismen leren. Theoretici van het sociaal leren houden zich bezig met de vraag hoe verwachtingen, geheugen en bewustzijn het leerproces beïnvloeden. Zowel mensen als niet-mensen kunnen leren door observatie en modellering. Denk bijvoorbeeld aan de verwerving van gebarentaal door de nakomelingen van taalgetrainde apen die gebaren leren door naar hun getrainde ouders te kijken. Kinderen leren veel gedragingen door modellering. Een klassiek experiment van Albert Bandura (1961) liet een groep kinderen een volwassene observeren die agressief op een bobo-pop (een opblaaspop die wordt gebruikt om te slaan) sloeg, terwijl een andere groep naar een niet-agressief model keek en een derde groep helemaal geen model had. De kinderen die de agressieve volwassene zagen, imiteerden dit gedrag vaak wanneer ze de kans kregen om met dezelfde pop te spelen. De kinderen die het niet-agressieve model zagen, vertoonden de minste hoeveelheid agressief spel in vergelijking met de andere twee groepen. Theoretici van sociaal leren behouden de behavioristische principes van bekrachtiging en reactiecontingentie, maar zij breiden ook het onderzoeksgebied voor leren uit met componenten van cognitieve verwerking zoals aandacht, herinneren, het verwerken van informatie over de omgeving, en de gevolgen van gedrag.

Het waarderen van de cognitieve componenten van leren richtte de aandacht op de noodzaak om een ervaring te herinneren over verschillende tijdsintervallen. Informatieverwerkingstheorieën ontwikkelden zich vanuit het cognitieve perspectief en hebben betrekking op de processen van coderen, opslaan en ophalen van informatie over de omgeving. Informatieverwerking wordt gebruikt om de processen van het geheugen te bestuderen, een centrale cognitieve component in moderne leertheorieën. Theorieën over informatieverwerking zijn een bijproduct van de computerrevolutie, en zij gebruiken de taal van computers (b.v. opeenvolgende verwerkingsfasen, invoer, uitvoer) om de processen van leren en geheugen te beschrijven. Volgens het menselijke informatieverwerkingsperspectief verloopt het leerproces in opeenvolgende fasen, te beginnen met het coderen van informatie uit de omgeving. Het coderen van informatie is het proces waarbij informatie uit de omgeving wordt omgezet in bruikbare informatie. Het volgende stadium is opslag, waarbij de gecodeerde informatie wordt bewaard. Opgeslagen informatie vormt de “databank” van het vroegere leren. Het laatste stadium in de informatieverwerkingsbenadering is het ophalen van informatie, waarbij de opgeslagen informatie wordt opgeroepen zodat deze kan worden gebruikt om een taak uit te voeren. Organismen worden in het informatieverwerkingsmodel gezien als actieve deelnemers. Zij ervaren de omgeving niet passief of absorberen eenvoudigweg informatie, maar in plaats daarvan zoeken zij bepaalde informatie op en manipuleren, wijzigen en slaan deze op voor later gebruik.

Leertheorieën zijn vaak gebruikt om een leidraad te bieden voor het onderwijs. Eerdere toepassingen hadden betrekking op het gebruik van passende beloningen en straffen, zorgen die de belangrijkste leerstellingen van behavioristische theorieën weerspiegelden. Meer recentelijk hebben cognitieve perspectieven het onderwijsveld gevormd en is er meer aandacht gekomen voor leermethoden die de retentie op lange termijn en de overdracht van op school geleerde informatie en vaardigheden naar nieuwe problemen in buitenschoolse settings verbeteren. Variabiliteit in codering (materiaal op verschillende manieren leren, bv. video en tekst) zorgt bijvoorbeeld voor een duurzamere retentie op lange termijn, ook al is het een moeizamere (en over het algemeen minder aangename) manier om te leren. Bovendien kunnen leerlingen betere denkers worden als ze specifieke instructie in denkvaardigheden krijgen – en als die instructie is bedoeld om de transfer te bevorderen. Onderwijsstrategieën die de overdracht bevorderen, zijn onder meer gespreide oefening (het bekijken van materiaal in de loop van de tijd in plaats van blokken), het gebruik van een verscheidenheid aan voorbeelden zodat leerlingen kunnen herkennen waar een concept van toepassing is, en oefening in ophalen (het herhaaldelijk onthouden van materiaal in de loop van de tijd) met informatieve feedback.

Leertheorieën worden geconfronteerd met nieuwe uitdagingen nu mensen worstelen met de toename van de hoeveelheid beschikbare informatie die moet worden geleerd, snel veranderende technologieën die nieuwe soorten antwoorden op nieuwe problemen vereisen, en de noodzaak om iemands leven lang te blijven leren, zelfs tot op hoge leeftijd. Hedendaagse leertheorieën, ondersteund door empirisch onderzoek, bieden de belofte van beter leren en beter denken, die beide van cruciaal belang zijn in een snel veranderende en complexe wereld.