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巴甫洛夫同时也是一位实验生理学家，他并不满足于得到条件反射的结果，而是试图在此基础上揭示条件反射形成的生理机制，从而提出了暂时联系说。他认为，条件刺激与非条件刺激的多次结合，会使大脑皮层内产生的两个兴奋灶之间建立暂时性的神经联系——神经接通，这是条件反射形成的脑内神经机制。它是一种具有普遍意义的大脑活动方式，是高等动物和人类对环境刺激的适应。为找到动物与人类神经活动的区别，巴甫洛夫提出了第一信号系统和第二信号系统的概念。第一信号系统是指直接作用于各种感觉器官的具体的条件刺激，如声音、光线等；第二信号系统指的是语言和文字，它能够作为刺激条件建立条件反射系统，就如前面提到的“谈虎色变”。只有人类才具有语言文字，因此也只有人类才有第一、第二两种信号系统，而动物只有第一信号系统。人类的高级神经系统是两个信号系统共同作用的结果，是人类思维的物质基础。
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巴甫洛夫把比较精确而又客观的方法引入对动物学习的研究，把心理与生理统一起来，对高级心理活动进行了卓有成效的研究，从而对心理学的发展产生了巨大影响。由于巴甫洛夫的研究有助于心理学摆脱心灵主义和内省法的束缚，因而为美国行为主义心理学所关注，条件反射成了行为主义的一个主要部分，几乎成了20世纪上半叶学习理论的基础。
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教育心理学 学习是通过尝试错误建立的联结——桑代克的动物迷箱实验
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动物和人都有学习的行为，但是动物的学习和人类的学习有什么不同？动物的学习对于人类的学习又有什么启示？美国著名心理学家、联结主义学习理论的创始人桑代克（Thorndike）的研究也许可以回答我们的上述问题。桑代克是美国教育心理学的奠基人，他用准确的数量化方法研究和解决有关学习的问题。他于1903年写成了《教育心理学》一书，而后又发展成三卷本的《教育心理学大纲》，由此，美国教育心理学的名称和体系开始确立。
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桑代克深受达尔文进化论的影响，相信人类是由动物进化而来的，动物的学习与人类的学习一样，只是复杂程度不同而已。因此，他以动物的学习作为研究对象，以此探索人类的学习心理。他提出了学习即联结的观点，认为这些后天获得的行为都是情景（S）与反应（R）之间的联结，而这些联结是通过尝试错误，按一定规律养成的。这些规律主要是练习律、准备律和效果律。桑代克一生做过大量的动物学习实验，其中以“饿猫逃离迷笼实验”最为出名。
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教育心理学 实验介绍
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一、实验目的
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观察和探究个体如何习得解决困难的方法。
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二、实验过程
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桑代克亲自设计了实验所需的迷箱（如下图所示）。迷箱由木条钉成，中间有一个门，被门闩扣住。箱内有一块踏板，连着铰链，只要按下踏板，门闩就会提起，门就被打开。
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桑代克迷箱
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实验中，桑代克把一只饥饿的猫放入箱内，箱外放着食物。一开始，饿猫在箱内又抓又咬，拼命挣扎，想逃出箱子吃到食物。无意中它触到踏板，门被打开，饿猫逃出了迷箱，吃到了食物。桑代克记下猫逃出迷箱所需的时间后，又把它放回箱子，继续进行下一轮实验。猫在箱内仍然乱抓乱咬，不过逃出箱子所需要的时间可能会少些。如此反复，猫逃出迷箱所需的时间越来越少，无效的动作也逐渐被排除。直到最后，猫只要一进迷箱，便去按动踏板，逃离迷箱，获得食物。
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三、实验结论
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通过实验我们看到，饿猫在无数次的尝试中，其错误行为不断减少，最终找到了正确的逃脱方法。据此，桑代克认为，猫是在经过多次尝试错误之后，在刺激环境和正确行为之间形成了联结，从而掌握了开门的方法。饿猫被关在箱内，箱外的食物就是刺激。猫按动踏板逃出迷箱是它所要学习的行为或反应。在刺激环境下，如何作出适当反应达到逃脱目的，就是“刺激—反应”的联结，而联结的形成就是学习。桑代克认为，学习的实质就在于有机体形成“刺激”（S）与“反应”（R）之间的联结，人类的学习也是如此，只是联结更多更复杂而已。每个联结的形成都经历了最初的错误反应和正确反应并存，而后发现正确反应的过程。桑代克将整个过程称为“试误学习”。
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根据多次动物实验的研究，桑代克提出了一系列学习律，其中最主要的有三条：（1）练习律。刺激与反应之间的联结，随着练习次数的增加而增强。（2）准备律。刺激与反应之间的联结，随个体身心的准备状态而异。个体在准备状态（即需求）下作出反应，如果反应得到满足，以后在相同情况下，就会作出相同的反应。（3）效果律。刺激与反应之间的联结根据反应能否得到满足的效果而定。对预先设定的结果进行反应，若反应得到奖励，那么刺激—反应间的联结会增强；若反应受到惩罚，那么刺激—反应间的联结就会减弱。
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教育心理学 实验应用
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桑代克是心理学史上第一个以动物为对象，系统研究人类学习的人，创立了学习心理联结主义学说。他曾明确指出：“学习即联结，心理即一个人的联结系统。”
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桑代克的观点在当时是全新的，推翻了传统研究所认为的人的学习是一个理智的过程，而动物的学习是本能的行为，它的行为模式是固定的这样一种观点。在桑代克看来，动物在外界环境的刺激下，也能够不断修正自己的行为，最终习得新的行为。学习不是突然间完成的，而是通过一系列小的步骤逐渐完成的。学习的目的在于形成各种联结，而教学就是创造、设置各种刺激环境来促进预期联结的形成。人的学习之所以复杂，就在于存在着大量的联结，需要更多的时间和刺激来形成。
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作为教育心理学的先驱，桑代克的试误学习理论给教育带来多方面的启示。首先，作为教育者，需要为孩子提供尽可能多的尝试机会，要多鼓励孩子。雏鹰在一次次跌落中学会飞翔，幼儿在一次次摔倒中学会走路，科学家们更是在无数次的尝试和失败后创造了今天的科技文明。因此，教育者应鼓励孩子勇于尝试，敢于犯错，并为孩子提供尝试的机会。不要因为害怕孩子犯这样或那样的错误而不敢放手让他们去做，甚至任何事情都一手包办。遭遇挫折、尝试失败是孩子成长必经的过程，只要适当引导，帮其纠正错误，孩子便能够在错误中成长。