Nykyaikaisten oppimisteorioiden edeltäjät: Oppimisen tutkimus

Johdanto

Filosofisesta näkökulmasta oppimista voidaan tarkastella epistemologian alaisuudessa, joka viittaa tiedon alkuperän, luonteen, rajojen ja menetelmien tutkimukseen. Miten voimme tietää? Miten voimme oppia jotain uutta? Mikä on tiedon lähde? Ihmisten oppimisen monimutkaisuutta havainnollistaa tämä otte Platonin Menonista (427?–347? eaa.):

Tiedän, Menon, mitä tarkoitat . . . Väität, että ihminen ei voi kysellä (sic) sen perään, mitä hän tietää, eikä sen perään, mitä hän ei tiedä; sillä jos hän tietää, hänellä ei ole tarvetta kysellä (sic); ja jos ei, hän ei voi; sillä hän ei tiedä sitä aihetta, josta hänen pitäisi kysellä (sic). (1965, s. 16)

Kaksi näkökulmaa tiedon alkuperästä ja sen suhteesta ympäristöön ovat rationalismi ja empirismi. Nämä näkökulmat ovat tunnistettavissa nykyisissä oppimisen teorioissa.

Rationalismi.

Rationalismi viittaa ajatukseen, että tieto johtuu järjestä ilman turvautumista aisteihin. Mielen ja aineen välinen ero, joka näkyy merkittävästi rationalistisissa näkemyksissä ihmisen tiedosta, voidaan jäljittää Platoniin, joka erotti aistien kautta hankitun tiedon järjen avulla hankitusta tiedosta. Platon uskoi, että asiat (esim. talot, puut) paljastuvat ihmisille aistien kautta, kun taas yksilöt hankkivat ideoita päättelemällä tai ajattelemalla sitä, mitä he tietävät. Ihmisillä on ideoita maailmasta, ja he oppivat (löytävät) näitä ideoita pohtimalla niitä. Järki on korkein henkinen kyky, koska järjen avulla ihmiset oppivat abstrakteja ideoita. Talojen ja puiden todellinen luonne voidaan tuntea vain pohtimalla talojen ja puiden ideoita.

Platon vältti Menonin ongelman olettamalla, että todellinen tieto tai ideoiden tieto on synnynnäistä ja tuodaan tietoisuuteen pohdinnan kautta. Oppiminen on muistamista, mitä mielessä on. Aisteilla havainnoimalla, kuuntelemalla, maistamalla, haistamalla tai koskettamalla hankittu tieto on raaka-aineita eikä ideoita. Mieli on synnynnäisesti järjestetty päättelemään ja antamaan merkityksen saapuvalle aistitiedolle.

Rationalistinen oppi näkyy myös René Descartesin (1596–1650), ranskalaisen filosofin ja matemaatikon, kirjoituksissa. Descartes käytti epäilyä tutkimusmenetelmänä. Epäilemällä hän päätyi johtopäätöksiin, jotka olivat ehdottomia totuuksia eivätkä alttiita epäilylle. Se, että hän saattoi epäillä, sai hänet uskomaan, että mieli (ajatus) on olemassa, mikä näkyy hänen sanonnassaan: “Ajattelen, siis olen olemassa.” Päättelemällä yleisistä lähtökohdista erityisiin tapauksiin hän todisti, että Jumala on olemassa, ja päätteli, että järjen avulla saatujen ideoiden on oltava totta.

Kuten Platon, Descartes loi mieli–aine-dualismin; Descartesille ulkomaailma oli kuitenkin mekaaninen, samoin kuin eläinten toimet. Ihmiset erottuvat kyvyllään päätellä. Ihmisen sielu eli kyky ajatella vaikuttaa kehon mekaanisiin toimiin, mutta keho vaikuttaa mieleen tuomalla aistikokemuksia. Vaikka Descartes postuloi dualismin, hän myös oletti mieli–aine-vuorovaikutuksen.

Saksalainen filosofi Immanuel Kant (1724–1804) laajensi rationalistista näkökulmaa. Teoksessaan Puhtaan järjen kritiikki (1781) Kant käsitteli mieli–aine-dualismia ja totesi, että ulkomaailma on epäjärjestyksessä, mutta se havaitaan järjestyksellisenä, koska järjestys tulee mielestä. Mieli ottaa ulkomaailman vastaan aistien kautta ja muuttaa sitä subjektiivisten, synnynnäisten lakien mukaan. Maailmaa ei voida koskaan tuntea sellaisena kuin se on, vaan vain sellaisena kuin se havaitaan. Ihmisten havainnot antavat maailmalle sen järjestyksen. Kant vahvisti järjen roolin tiedon lähteenä, mutta väitti, että järki toimii kokemuksen alueella. Ehdotonta tietoa, jota ulkomaailma ei kosketa, ei ole olemassa. Sen sijaan tieto on empiiristä siinä mielessä, että tietoa otetaan vastaan maailmasta ja tulkitaan mielessä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että rationalismi on oppi, jonka mukaan tieto syntyy mielen kautta. Vaikka on olemassa ulkomaailma, josta ihmiset hankkivat aistitietoa, ideat syntyvät mielen toiminnasta. Descartes ja Kant uskoivat, että järki vaikuttaa maailmasta hankittuun tietoon; Platon ajatteli, että tieto voi olla ehdotonta ja hankittua puhtaalla järjellä.

Empiirisyys.

Toisin kuin rationalismi, empirismi viittaa ajatukseen, että kokemus on ainoa tiedon lähde. Tämä näkökulma on peräisin Aristoteleelta (384–322 eaa.), joka oli Platonin oppilas ja seuraaja. Aristoteles ei tehnyt jyrkkää eroa mielen ja aineen välillä. Ulkomaailma on perusta ihmisen aistivaikutelmille, jotka puolestaan tulkitaan laillisiksi (johdonmukaisiksi, muuttumattomiksi) mielessä. Luonnonlakeja ei voida löytää aistivaikutelmien kautta, vaan pikemminkin järjen avulla, kun mieli ottaa tietoja ympäristöstä. Toisin kuin Platon, Aristoteles uskoi, että ideat eivät ole olemassa itsenäisesti ulkomaailmasta. Jälkimmäinen on kaiken tiedon lähde.

Aristoteles edisti psykologiaa muistiin sovellettavilla assosiaatioperiaatteillaan. Kohteen tai idean muistaminen laukaisee muiden kohteiden tai ideoiden muistamisen, jotka ovat samankaltaisia, erilaisia tai koettu läheisesti ajassa tai tilassa alkuperäiseen kohteeseen tai ideaan nähden. Mitä enemmän kaksi kohdetta tai ideaa ovat yhteydessä toisiinsa, sitä todennäköisemmin toisen muistaminen laukaisee toisen muistamisen. Assosiatiivisen oppimisen käsite on merkittävä monissa oppimisen teorioissa.

Toinen vaikutusvaltainen hahmo oli brittiläinen filosofi John Locke (1632–1704), joka kehitti empiirisen ajattelutavan, joka ei kuitenkaan ollut täysin kokeellinen (Heidbreder, 1933). Teoksessaan Tutkimus ihmisjärjestä (1690) Locke totesi, että ei ole olemassa synnynnäisiä ideoita; kaikki tieto johtuu kahdesta kokemustyypistä: ulkomaailman aistivaikutelmista ja henkilökohtaisesta tietoisuudesta. Syntyessä mieli on tabula rasa (tyhjä taulu). Ideoita hankitaan aistivaikutelmista ja henkilökohtaisista pohdinnoista näistä vaikutelmista. Mikään ei voi olla mielessä, joka ei ole peräisin aisteista. Mieli koostuu ideoista, jotka on yhdistetty eri tavoin. Mieli voidaan ymmärtää vain pilkkomalla ideat yksinkertaisiin yksikköihin. Tämä atomistinen ajatuksen käsite on assosiationistinen; monimutkaiset ideat ovat kokoelmia yksinkertaisia ideoita.

Locken esittämistä kysymyksistä väittelivät sellaiset syvälliset ajattelijat kuin George Berkeley (1685–1753), David Hume (1711–1776) ja John Stuart Mill (1806–1873). Berkeley uskoi, että mieli on ainoa todellisuus. Hän oli empiristi, koska hän uskoi, että ideat johtuvat kokemuksista. Hume oli samaa mieltä siitä, että ihmiset eivät voi koskaan olla varmoja ulkoisesta todellisuudesta, mutta hän uskoi myös, että ihmiset eivät voi olla varmoja omista ideoistaan. Yksilöt kokevat ulkoisen todellisuuden ideoidensa kautta, jotka muodostavat ainoan todellisuuden. Samalla Hume hyväksyi empiirisen opin, jonka mukaan ideat johtuvat kokemuksesta ja liittyvät toisiinsa. Mill oli empiristi ja assosiationisti, mutta hän hylkäsi ajatuksen, että yksinkertaiset ideat yhdistyvät järjestyksellisesti monimutkaisiksi ideoiksi. Mill väitti, että yksinkertaiset ideat synnyttävät monimutkaisia ideoita, mutta että jälkimmäisten ei tarvitse koostua ensimmäisistä. Yksinkertaiset ideat voivat tuottaa monimutkaisen ajatuksen, jolla ei välttämättä ole selvää yhteyttä ideoihin, joista se koostuu. Millin uskomukset heijastavat ajatusta, että kokonaisuus on suurempi kuin osiensa summa, mikä on Gestalt-psykologian olennainen oletus.

Yhteenvetona voidaan todeta, että empirismin mukaan kokemus on ainoa tiedon muoto. Aristoteleesta lähtien empiristit ovat väittäneet, että ulkomaailma toimii perustana ihmisten vaikutelmille. Useimmat hyväksyvät ajatuksen, että kohteet tai ideat liittyvät muodostaen monimutkaisia virikkeitä tai mielikuvioita. Locke, Berkeley, Hume ja Mill ovat tunnetuimpia filosofeja, jotka kannattivat empiiristisiä näkemyksiä.

Vaikka filosofiset kannat ja oppimisen teoriat eivät suoraan vastaa toisiaan, ehdollistamisteoriat ovat tyypillisesti empiirisiä, kun taas kognitiiviset teoriat ovat rationalistisempia. Päällekkäisyyttä on usein nähtävissä; esimerkiksi useimmat teoriat ovat yhtä mieltä siitä, että suuri osa oppimisesta tapahtuu assosiaation kautta. Kognitiiviset teoriat korostavat kognitioiden ja uskomusten välistä yhteyttä; ehdollistamisteoriat korostavat virikkeiden yhteyttä vasteisiin ja seurauksiin.

Johdanto

Psykologian muodollisen alkamisen tieteenä on vaikea määrittää tarkasti (Mueller, 1979), vaikka systemaattinen psykologinen tutkimus alkoi ilmestyä 1800-luvun loppupuolella. Kaksi henkilöä, joilla oli merkittävä vaikutus oppimisen teoriaan, ovat Wundt ja Ebbinghaus.

Wundtin psykologinen laboratorio.

Ensimmäisen psykologisen laboratorion avasi Wilhelm Wundt (1832–1920) Leipzigissä, Saksassa, vuonna 1879, vaikka William James oli aloittanut opetuslaboratorion Harvardin yliopistossa neljä vuotta aiemmin (Dewsbury, 2000). Wundt halusi vakiinnuttaa psykologian uutena tieteenä. Hänen laboratorionsa sai kansainvälistä mainetta vaikuttavalla vierailijajoukolla, ja hän perusti aikakauslehden raportoimaan psykologista tutkimusta. Ensimmäisen tutkimuslaboratorion Yhdysvalloissa avasi vuonna 1883 G. Stanley Hall.

Psykologisen laboratorion perustaminen oli erityisen merkittävää, koska se merkitsi siirtymistä muodollisesta filosofisesta teoretisoinnista kokeiluun ja instrumentointiin (Evans, 2000). Laboratorio oli tutkijoiden joukko, jotka tekivät tutkimusta, jonka tavoitteena oli selittää ilmiöitä tieteellisesti (Benjamin, 2000). Kirjassaan Principles of Physiological Psychology (1873) Wundt väitti, että psykologia on mielen tutkimusta. Psykologisen menetelmän tulisi noudattaa fysiologista menetelmää; toisin sanoen tutkittavaa prosessia tulisi tutkia kokeellisesti kontrolloitujen ärsykkeiden ja mitattujen vasteiden avulla.

Wundtin laboratorio houkutteli tutkijoita tutkimaan sellaisia ilmiöitä kuin aistimukset, havainto, reaktioajat, sanalliset assosiaatiot, huomio, tunteet ja emootiot. Wundt toimi myös mentorina monille psykologeille, jotka myöhemmin avasivat laboratorioita Yhdysvalloissa (Benjamin, Durkin, Link, Vestal & Acord, 1992). Vaikka Wundtin laboratorio ei tuottanut suuria psykologisia löytöjä tai kriittisiä kokeita, se vakiinnutti psykologian tieteenalana ja kokeilun tiedon hankkimisen ja jalostamisen menetelmänä.

Ebbinghausin sanallinen oppiminen.

Hermann Ebbinghaus (1850–1909) oli saksalainen psykologi, joka ei ollut yhteydessä Wundtin laboratorioon, mutta joka myös auttoi vahvistamaan kokeellisen menetelmän ja vakiinnuttamaan psykologian tieteenä. Ebbinghaus tutki korkeampia henkisiä prosesseja tekemällä muistitutkimusta. Hän hyväksyi assosiaation periaatteet ja uskoi, että oppiminen ja opitun tiedon mieleen palauttaminen riippuvat altistumisesta materiaalille.

Tämän hypoteesin asianmukainen testaaminen edellytti sellaista materiaalia, joka ei ollut osallistujille tuttua. Ebbinghaus keksi merkityksettömiä tavuja, jotka ovat kolmikirjaimisia konsonantti-vokaali-konsonantti-yhdistelmiä (esim. cew, tij).

Ebbinghaus oli innokas tutkija, joka usein käytti itseään tutkimuksen kohteena. Tyypillisessä kokeessa hän laati listan merkityksettömiä tavuja, katsoi kutakin tavua lyhyesti, piti tauon ja katsoi sitten seuraavaa tavua. Hän määritti, kuinka monta kertaa listan läpi (kokeita) häneltä kesti oppia koko lista. Hän teki vähemmän virheitä listan toistuvan opiskelun myötä, tarvitsi enemmän kokeita oppiakseen enemmän tavuja, unohti nopeasti aluksi, mutta sitten asteittain, ja tarvitsi vähemmän kokeita tavujen uudelleen oppimiseen kuin niiden oppimiseen ensimmäistä kertaa. Hän tutki myös listan tavuja jonkin aikaa alkuperäisen oppimisen jälkeen ja laski säästöpisteet, jotka määritellään uudelleen oppimiseen tarvittavan ajan tai kokeiden prosenttiosuutena alkuperäiseen oppimiseen tarvittavasta ajasta tai kokeista. Hän opetteli ulkoa joitakin mielekkäitä kohtia ja havaitsi, että mielekkyys helpotti oppimista. Ebbinghaus kokosi tutkimustuloksensa kirjaan Memory (1885/1964).

Vaikka historiallisesti tärkeää, tähän tutkimukseen liittyy huolenaiheita. Ebbinghaus käytti tyypillisesti vain yhtä osallistujaa (itseään), ja on epätodennäköistä, että hän oli puolueeton tai tyypillinen oppija. Voimme myös kyseenalaistaa, kuinka hyvin merkityksettömien tavujen oppimisen tulokset yleistyvät mielekkääseen oppimiseen (esim. tekstikohtiin). Siitä huolimatta hän oli huolellinen tutkija, ja monet hänen havainnoistaan myöhemmin vahvistettiin kokeellisesti. Hän oli edelläkävijä korkeampien henkisten prosessien tuomisessa kokeelliseen laboratorioon.

Johdanto

Wundtin ja Ebbinghausin työ oli systemaattista, mutta rajoittui tiettyihin paikkoihin ja vaikutti vain vähän psykologiseen teoriaan. Vuosisadan vaihde merkitsi psykologisen ajattelun laajemman leviämisen alkua. Kaksi näkökulmaa, jotka nousivat esiin, olivat strukturalismi ja funktionalismi. Vaikka kumpikaan ei nykyään ole yhtenäinen oppi, niiden varhaiset kannattajat olivat vaikutusvaltaisia psykologian historiassa oppimisen kannalta.

Strukturalismi.

Edward B. Titchener (1867–1927) oli Wundtin oppilas Leipzigissa. Vuonna 1892 hänestä tuli psykologian laboratorion johtaja Cornellin yliopistossa. Hän toi Wundtin kokeelliset menetelmät Yhdysvaltain psykologiaan.

Titchenerin psykologia, joka lopulta tuli tunnetuksi strukturalismina, edusti assosiationismin ja kokeellisen menetelmän yhdistelmää. Strukturalistit uskoivat, että ihmisen tietoisuus on legitiimi tieteellisen tutkimuksen kohde, ja he tutkivat mentaalisten prosessien rakennetta tai koostumusta. He olettivat, että mieli koostuu ideoiden assosiaatioista ja että mielen monimutkaisuuksien tutkimiseksi nämä assosiaatiot on jaettava yksittäisiin ideoihin (Titchener, 1909).

Wundtin, Titchenerin ja muiden strukturalistien usein käyttämä kokeellinen menetelmä oli introspektio, joka on eräänlainen itsetutkiskelu. Titchener huomautti, että tiedemiehet luottavat ilmiöiden havainnointiin ja että introspektio on havainnoinnin muoto. Introspektiotutkimuksiin osallistujat raportoivat sanallisesti välittömistä kokemuksistaan altistuttuaan objekteille tai tapahtumille. Esimerkiksi, jos heille näytettiin pöytä, he saattoivat raportoida havaintonsa muodosta, koosta, väristä ja tekstuurista. Heitä kehotettiin olemaan nimeämättä tai raportoimatta tietojaan objektista tai havaintojensa merkityksistä. Siten, jos he sanoivat ”pöytä” katsellessaan pöytää, he kiinnittivät huomiota ärsykkeeseen eikä tietoisuusprosesseihinsa.

Introspektio oli ainutlaatuisen psykologinen prosessi ja auttoi erottamaan psykologian muista tieteistä. Se oli ammattimainen menetelmä, joka vaati koulutusta sen käyttöön, jotta introspektionisti voisi määrittää, milloin yksilöt tutkivat omia tietoisuusprosessejaan eikä ilmiöiden tulkintojaan.

Valitettavasti introspektio oli usein ongelmallista ja epäluotettavaa. On vaikeaa ja epärealistista odottaa ihmisten jättävän merkitykset ja nimikkeet huomiotta. Kun heille näytetään pöytä, on luonnollista, että ihmiset sanovat ”pöytä”, ajattelevat käyttötarkoituksia ja hyödyntävät asiaan liittyvää tietoa. Mieli ei ole rakenteeltaan sellainen, että se lokeroisi tietoa niin siististi, joten merkitykset huomiotta jättämällä introspektionistit jättivät huomiotta mielen keskeisen näkökulman. Watson (luku 3) tuomitsi introspektion käytön, ja sen ongelmat auttoivat keräämään tukea objektiiviselle psykologialle, joka tutki vain havaittavaa käyttäytymistä (Heidbreder, 1933). Edward L. Thorndike, merkittävä psykologi (luku 3), väitti, että koulutuksen tulisi perustua tieteellisiin tosiasioihin, ei mielipiteisiin (Popkewitz, 1998). Seuraava painotus behavioristiseen psykologiaan hallitsi Yhdysvaltain psykologiaa 1900-luvun ensimmäisen puoliskon.

Toinen ongelma oli, että strukturalistit tutkivat ideoiden assosiaatioita, mutta heillä oli vain vähän sanottavaa siitä, miten nämä assosiaatiot hankitaan. Lisäksi ei ollut selvää, oliko introspektio sopiva menetelmä tutkia sellaisia korkeampia mentaalisia prosesseja kuin päättely ja ongelmanratkaisu, jotka ovat etääntyneet välittömästä aistimuksesta ja havainnosta.

Funktionalismi.

Samaan aikaan kun Titchener oli Cornellissa, kehitys muissa paikoissa haastoi strukturalismin pätevyyden. Näihin kuului muun muassa funktionalistien työ. Funktionalismi on näkemys, jonka mukaan elävien organismien mentaaliset prosessit ja käyttäytyminen auttavat niitä sopeutumaan ympäristöönsä (Heidbreder, 1933). Tämä ajattelusuunta kukoisti Chicagon yliopistossa John Dewey (1867–1949) ja James Angell (1869–1949) johdolla. Erityisen merkittävä funktionalisti oli William James (1842–1910). Funktionalismi oli hallitseva amerikkalainen psykologinen näkökulma 1890-luvulta ensimmäiseen maailmansotaan asti (Green, 2009).

Jamesin pääteos oli kaksiosainen sarja, The Principles of Psychology (1890), jota pidetään yhtenä kaikkien aikojen suurimmista psykologian oppikirjoista (Hall, 2003). Luokkahuonekäyttöön julkaistiin lyhennetty versio (James, 1892). James oli empiristi, joka uskoi, että kokemus on lähtökohta ajattelun tutkimiselle, mutta hän ei ollut assosiationisti. Hän ajatteli, että yksinkertaiset ideat eivät ole ympäristön syötteiden passiivisia kopioita, vaan abstraktin ajattelun ja tutkimuksen tuote (Pajares, 2003).

James (1890) oletti, että tietoisuus on jatkuva prosessi eikä kokoelma erillisiä tietoja. Ihmisen ”ajatuksenvirta” muuttuu kokemusten muuttuessa. ”Tietoisuus on syntymästämme lähtien täynnä monenlaisia objekteja ja suhteita, ja mitä kutsumme yksinkertaisiksi aistimuksiksi, ovat erottavan huomion tuloksia, usein hyvin korkealle vietyjä” (Vol. I, s. 224). James kuvaili tietoisuuden tarkoituksen auttavan yksilöitä sopeutumaan ympäristöönsä.

Funktionalistit sisällyttivät Jamesin ideat oppiinsa. Dewey (1896) väitti, että psykologisia prosesseja ei voida jakaa erillisiin osiin ja että tietoisuutta on tarkasteltava kokonaisvaltaisesti. ”Ärsyke” ja ”reaktio” kuvaavat objektien tai tapahtumien rooleja, mutta näitä rooleja ei voida erottaa kokonaisvaltaisesta todellisuudesta (Bredo, 2003). Dewey siteerasi Jamesin (1890) esimerkkiä vauvasta, joka näkee palavan kynttilän, ojentaa kätensä tarttuakseen siihen ja kokee palaneita sormia. Ärsyke–reaktio-näkökulmasta kynttilän näkeminen on ärsyke ja ojentaminen on reaktio; palaminen (kipu) on ärsyke käden vetämisen reaktiolle. Dewey väitti, että tätä sekvenssiä on parempi tarkastella yhtenä suurena koordinoiduna tekona, jossa näkeminen ja ojentaminen vaikuttavat toisiinsa.

Funktionalistit olivat Darwinin evoluutiota koskevien kirjoitusten vaikutuksen alaisena ja tutkivat mentaalisten prosessien hyödyllisyyttä organismien auttamisessa sopeutumaan ympäristöönsä ja selviytymään (Bredo, 2003; Green, 2009). Funktionaalisia tekijöitä olivat kehon rakenteet, tietoisuus ja sellaiset kognitiiviset prosessit kuin ajattelu, tunne ja arviointi. Funktionalistit olivat kiinnostuneita siitä, miten mentaaliset prosessit toimivat, mitä ne saavat aikaan ja miten ne vaihtelevat ympäristöolosuhteiden mukaan. He näkivät myös mielen ja kehon vuorovaikutuksessa pikemminkin kuin erillisinä.

Funktionalistit vastustivat introspektiomenetelmää, eivät siksi, että se tutki tietoisuutta, vaan pikemminkin siksi, miten se tutki tietoisuutta. Introspektio yritti pelkistää tietoisuuden erillisiksi elementeiksi, minkä funktionalistit uskoivat olevan mahdotonta. Ilmiön tutkiminen erillään ei paljasta, miten se edistää organismin selviytymistä.

Dewey (1900) väitti, että psykologisten kokeiden tulosten tulisi olla sovellettavissa koulutukseen ja jokapäiväiseen elämään. Vaikka tämä tavoite oli kiitettävä, se oli myös ongelmallinen, koska funktionalismin tutkimusohjelma oli liian laaja tarjotakseen selkeää keskittymistä. Tämä heikkous tasoitti tietä behaviorismin nousulle hallitsevaksi voimaksi Yhdysvaltain psykologiassa. Behaviorismi käytti kokeellisia menetelmiä, ja psykologian painotus kokeiluun ja havaittaviin ilmiöihin auttoi vakiinnuttamaan sen aseman tieteenä (Asher, 2003; Tweney & Budzynski, 2000).