影音


本章節主題為學習,而影音學習是自從 翻轉教學 開始掀起的一股熱潮, 因此根據有效教學影音的原則,在此處透過影片(動畫)加深學生對於學習相關理論與實例的印象




開始之前,先聽首吧(?)




由生理的角度理解學習在腦部發生的變化(影片取材自learning how to learn)

相關概念亦可參考此影片的說明(取自khan academy medicine)


連結性學習:古典制約 v.s. 操作型制約



The difference between classical and operant conditioning


本部影片主要講述古典型制約與操作型制約的比較, 透過簡單的動畫,簡單地描述了包含Pavalov-狗與鈴鐺的制約反應,再延伸至人類打針看病的例子,說明人類亦如同狗類,也會有古典條件式反射的學習行為。另一方面,操作型制約式的學習探討的則是由果推因,分為強化與懲罰兩部分;強化強調的是會使人更容易再去執行某種行為,懲罰則是相反。強化又可依照回饋行為分為正向回饋與負向回饋(此正向與負向並不是指好與壞,而是單就給予或是去除外在刺激做分類)。 本影片實際舉出的例子很貼近生活(影片結尾舉了一個很有趣,有關鴿子選擇畫的實驗更令人印象深刻!),可讓讀者在短時間內對於基本學習理論有更進一步的瞭解。





Classical conditioning


本影片補充說明古典型制約的例子,對於專有名詞也有更詳細的定義,加深讀者的印象。(狗與鈴鐺實驗)





How to Train a Brain

從更廣的角度切入心理學如何詮釋學習,涵蓋範圍更廣,包含心理學家的生平,Pavalov以及Skinner的實驗細節等等都有提及,可以作為讀者閱畢此章節後的複習影片,不過由於有較廣以及較細節的討論,因此時間也比其他影片略顯長一些,讀者若對於學習此主題很有興趣,便可參考此影片。


[相關影音]

  1. Ivan Pavlov funny animation
  2. Classical Conditioning: Neutral, Conditioned, and Unconditioned Stimuli and Responses
  3. Classical Conditioning: Extinction, Spontaneous Recovery, Generalization, Discrimination
  4. BF Skinner's Operant Conditioning Chamber - Saieed Hasnoo
  5. Operant Conditioning: Positive-and-Negative Reinforcement and Punishment
  6. Operant Conditioning: Shaping
  7. Operant Conditioning: Schedules of Reinforcement
  8. Operant Conditioning: Innate vs. Learned Behaviors
  9. Operant Conditioning: Escape and Avoidance Learning
  10. Positive and Negative Reinforcement

非連結性學習:觀察型(社會、外在)學習、潛在學習


The bobo beatdown

本影片是接續上面crash course的課程,談到某些行為並無法由傳統連結性學習解釋,進而使心理學家建立了另一種學習理論基礎-非連結性學習。敘事風格也是由故事、實驗為主線帶出心理學的理論(Traditional behaviorism -> Social cognition)。從Albert Bendura著名的「打Bobo娃娃實驗」為開頭,引出各物種間在連結性學習上存在著差異性,如人類與鳥類對於食物感知的方式不同,顯示傳統連結性學習理論的假說(各物種間不存在著外在調適學習的差異)不見得成立。人這樣物種的存在確實有別於其他物種的先天性學習,在社會群體上的互動大大地影響了我們在學習行為(此處以戒酒為例,說明社會群體影響性可能大於處罰獎賞的制約)。另一方面,潛在學習也是另一種非典型連結性學習的方式,如老鼠走迷宮等等並不受到獎懲影像,而是老鼠本身會透過「認知地圖」潛在方式尋找出路。觀察性行為則是強調了模仿亦是另外一種學習的方式,透過模仿可使生物快速掌握某些技巧的關鍵。「建模」則是在觀察學習理論的基礎,也由於科技的進步,現今的我們可透過影像技術去證實「建模」的存在性,如鏡像神經元等等。「學習不只是有關於連結,更重要的是思考」,此句話清楚的點出了非連結性學習的特色,也是本片的主旨所在。





Biological constraints on learning

在古典的學習理論裡,我們比較少提及生物個體間的差異亦會造成先天性學習方式的不同。此影片特別強調從有別與古典理論的生物體層面探討學習的相關理論。不同生物間會應其演化過程、生存環境有著演化過程、生存環境有著先天性的本能學習差異。以老鼠喝糖水的例子和人類的恐懼來說明連結性學習與非連結性學習。(個體意識到的連結性學習行為是有生物限制的,但也可能是獨有的)




Observational Learning: Bobo Doll Experiment and Social Cognitive Theory

此影片對於BoBo娃娃的實驗有更細節的介紹,再次強調非連結性學習是有別於傳統的連結性學習,是受到外在環境及社會價值傳遞而建構出來的,也說明了表現的實際行為和個人是否學習到某件事情是不見得相關的。




Observational Learning Definition, Theory & Examples

對於「觀察性學習」的專有名詞解釋,算是為前述的理論做一個整理與回顧。




Albert Bandura: Social-Cognitive Theory and Vicarious Learning

對於專有名詞再次作出強調,為社會認知理論和共鳴性學習做一個整理與回顧。



[相關影音]

  1. The Brain: A Secret History - Emotions; Bandura Bobo Doll Experiment
  2. Non associative learning
  3. Edward tolman cognitive map
  4. Psychology - Latent learning
  5. Social Cognitive Learning example
  6. Example of learning
  7. Our Dating Behaviors Stem from Conditioning: Classical, Operant & Observational Learning



[有趣主題影音分享]
The Backwards Brain Bicycle - Smarter Every Day 133


由這部影片做個總結,此部影片來自於知名youtube科普頻道 "Smarter every day",由美國知名科學教育者,同時也是為火箭科學家的Destin Sandlin 示範給我們看他如何「重新學習」騎「腳踏車」。我想,學習與世界之間的連結是雙向的,「學習」因應變化多端的世界而生,也因有「學習」這樣的能力,使得我們看到的世界更加「多采多姿」!



相關主題延伸

diffusion mode v.s. concentration mode(video)


在"Learning how to learn"這門課的Barbara Oakley教授提出了人類在學習時腦袋會有兩種狀態,分別為渾沌狀態和集中狀態。集中狀態就是我們一般聽到有關「學習」的相關模式,也就是集中精神在獲取某領域的知識,此時腦部的神經突觸是較緊密的,傳遞間距會較短,適合比較一般性的問題處理;渾沌模式則是腦內神經較鬆散的情況下,大腦得以進行比較天馬行空的想像,進入這樣的學習模式會使得人類更富有創造力與想像力。


相關研究與資料


相關論文(1)(Rest Is Not Idleness: Implications of the Brain’s Default Mode for Human Development and Education)
相關論文(2)(Visual attention mode)
相關論文(3)(Last page of the pdf)
相關整理(1)
相關整理(2)


Growth mindset and mastery learning


Carol Dweck: The power of believing that you can improve


Growth mindset,中文譯作「成長型心理認知」。相較於傳統的「固定型心理認知」,這樣的概念是在解釋人類的學習能力是會隨著學習行為的過程而增進的。此理論是在2000年由史丹佛心理系教授 Carol Dweck所提出。研究指出當我們進行學習行為時,透過MRI等現代科技的檢測,可觀察到腦部神經有增長的趨勢,隨著對於知識領域的熟悉度增加,就越明顯能看到心智的成長。透過鼓勵的方式,更能正向的影響學生的學習動機與成效。


Mastery Learning,中文譯作「精熟學習」,是一種建築在成長型心理認知下的順序性學習模型,透過成長型認知的基礎,加上短期的練習與鑽研同一領域知識,任一人類皆可在其選的特定領域中達到「精熟」的狀態。但隨著學習遺忘曲線,人類的知識在未達到深化的情形下容易流逝,因此透過測驗等方式,在學生尚未達到「完全精熟」的狀態前,持續進行「精熟學習」的訓練,直到此知識項目已進入腦內較深層的記憶區時,才往下一個同領域的進階知識邁進。此項理論在近代常被應用在個人化教育理論上,也就是透過科技的輔助,學生可以選擇自己的速度、途徑,對於任一知識領域進行探索與(精熟)學習。


相關研究與資料
How you can be good at math, and other surprising facts about learning
Mindsets and Skills that Promote Long-Term Learning
MINDSET THEORY – FIXED VS. GROWTH MINDSET
Formative Classroom Assessment and Benjamin S. Bloom: Theory, Research, and Implications
Johns Hopkins mastery learning research
Lessons-of-Mastery-Learning
Mastery Learning (short intro)


learning of machine


Machine Learning: Making Sense of a Messy World


聽聽看Google是怎麼看待machine learning的?我們生活中有哪些技術是透過機器學習,使得我們的生活更便利的呢?



Hello World - Machine Learning Recipes #1 (demo)


由Google工程師透過簡單的例子說明與實作出機器是如何透過「學習」分辨出一顆水果是橘子還是蘋果


相關研究與資料
The Learning Problem :: What Is Machine Learning @ Machine Learning Foundations
Basic Concepts in Machine Learning
Google DeepMind's AlphaGo: How it works




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