Klassische Lerntheorien

• Iwan P. Pawlow: Klassische Konditionierung und Bildung von Assoziationen
• Edward L. Thorndyke: Gesetz des Effektes (Law of effect)
• John B. Watson: Klassische Konditionierung, Behaviorismus
• Burrhus F. Skinner: Operante Konditionierung
• Clark L. Hull: Verstärkungstheorie
• Edwin R. Guthrie: Kontiguitätstheorie

Pawlow: Klassische Konditionierung

Die klassische Konditionierung ist eine der Grundlagen des lerntheoretischen Modells und besagt, dass einem natürlichen, meist angeborenen, sogenannten unbedingten Reflex durch Lernen ein neuer, bedingter Reflex hinzugefügt werden kann. Reflexesind einfache, unbeabsichtigte und ungelernte Verhaltensweisen, unwillkürliche und weitgehend unkontrollierbare Reaktionen.

Entdeckt wurde der bedingte Reflex durch den in Sankt Petersburg lebenden Physiologen Iwan Pawlow(1849—1936). Dieser untersuchte in den 90er-Jahren des 19. Jahrhunderts die Physiologie des Verdauungsapparates in Tierexperimenten (und zwar an Hunden). Dafür hatte er mit seinen Mitarbeitern Instrumente und Prozeduren zur genauen quantitativen Bestimmung des Speichelsekrets entwickelt. Bei diesen Experimenten stellte er nun fest, dass nicht nur durch das Futter im Maul die Speichelsekretion ausgelöst wurde, sondern dass auch schon durch den Anblick des Futters, die Schritte des Experimentators oder durch einen Glockenton, die der Fütterung vorausgingen, dieser Reflex hervorgerufen wurde (Kriz, 2007).

Ein Reflex ist eine ungelernte Reaktion, wie Speichelfluss, Pupillenkontraktion etc. Für die folgende Erklärung wird der Begriff unkonditionierte Reaktion verwendet!

 

Das Futter ist der unkonditionierte Stimulus (UCS). Futter wird als Stimulus bezeichnet, weil es ein Umweltereignis ist, welches den Organismus beeinflusst, und es wird unkonditioniert genannt, weil es zu einer Reaktion führt (einer Muskel- oder Drüsenreaktion), ohne dass zuvor Lernen stattgefunden hat.
Der Speichelfluss in Reaktion auf das Futter wird als unkonditionierte Reaktion (UCR) bezeichnet, weil er mit einem unkonditionierten Stimulus assoziiert ist. Demzufolge ist eine unkonditionierte Reaktion eine Reaktion, die ohne Lernen auftritt.
Wenn nun ein UCS (z. B. Futter) oft genug mit einem neutralen Stimulus kombiniert wird, wird dieser neutrale Stimulus schliesslich die Reaktion auslösen, die ursprünglich nur mit dem UCS assoziiert war (in diesem Falle Speichelfluss). Wenn z. B. jedesmal eine Glocke ertönt, wenn dem Hund Futter präsentiert wird, dann wird schliesslich die Glocke als konditionierter Stimulus (CS) die Reaktion des Speichelns auslösen. Dies ist nun eine konditionierte Reaktion (CR). (nach Lefrançois, 2006)

Die klassische Konditionierung besagt, dass einer natürlichen, meist angeborenen, sogenannten unkonditionierten Reaktion durch Lernen eine neue, konditionierte Reaktion hinzugefügt werden kann.

Die klassische Konditionierung ist die Grundlage für die Verhaltenstherapie, deren Techniken angewendet werden, um Ängste, Zwangshandlungen oder angstähnliche Symptome zu behandeln. Bekannt sind solche Techniken als Gegenkonditionierung, Aversionstherapie, systematische Desensibilisierung, Extinktion und «Flooding» (mehr dazu in den Kapiteln zu Lerntheoretische Verhaltenstherapien und Lerntheoretische Konzepte).

Lernen vorhersagbarer Signale

Beispiel für klassische Konditionierung (nach Zimbardo & Gerrig, 2008, S. 246)

Stelle dir vor, du bist im Kino und siehst dir einen Horrorfilm an. Als der Held sich einer geschlossenen Tür nähert, wird die Musik des Soundtracks düster und bedrohlich. Du hast plötzlich das Gefühl, aufschreien zu wollen: «Geh nicht durch diese Tür!» Du bemerkst zwischenzeitlich, dass dein Puls rast und dass du fürchterlich schwitzst. Aber warum? Irgendwie hat dein Körper gelernt, eine physiologische Reaktion (rasender Puls) zu produzieren, wenn ein Umweltereignis (beispielsweise angsterregende Musik) mit einem weiteren (unheimliches visuelles Ereignis) assoziiert ist. Diese Art des Lernens wird als Klassisches Konditionierenbezeichnet. Es handelt sich um eine Grundform des Lernens, wobei ein Stimulus oder Ereignis das Auftreten eines anderen Stimulus oder Ereignisses vorhersagt. Der Organismus lernt eine neue Assoziation zwischen zwei Stimuli — einem Stimulus, der zuvor die Reaktion nicht hervorrief, und einem Stimulus, der die Reaktion natürlicherweise hervorruft. Die angeborene Fähigkeit, Paare von Ereignissen in der Umwelt schnell zu assoziieren, hat einschneidende Folgen für das Verhalten des Menschen.

[Anmerkung aus Zimbardo & Gerrig, 2008: Im Deutschen wird neben dem Begriff „Stimulus“ gleichbedeutend auch „Reiz“ verwendet. Aus Kohärenzgründen mit der englischen Abkürzungsterminologie wird in eher technischem Zusammenhang „Stimulus“ verwendet. So führt Stimulus-Reaktion zur im Deutschen gebräuchlichen Abkürzung S-R (wie auch im Englischen aus stimulus-response entstehend) und nicht zu dem im Deutschen ungebräuchlichen R-R (Reiz-Reaktion).]

Video zum klassischen Konditionieren

Klassische Konditionierung:
Der folgende Videoausschnitt zur klassischen Konditionierung mit dem Psychologen Philip G. Zimbardo zeigt unter anderem Originalaufnahmen von Pawlows Experimenten (Video mit Untertiteln versehen an der HfH).

 

Thorndyke: Gesetz des Effektes

Edward L. Thorndike (1874—1949) gilt als Pionier der amerikanischen Lerntheorien (Kriz, 2007). Seine Lerntheorie begründete die Grundlagen des Behaviorismus: Lernen ist für Thorndyke die Bildung von Assoziationen (Verknüpfungen) zwischen Stimuli oder Situationen (S) und Reaktionen (R). Die Assoziationen oder Gewohnheiten werden verstärkt durch die Häufigkeit der Stimulus-Reaktions-Verbindungen (Konnektionismus). Basis der S-R-Theorie ist das Lernen durch Versuch und Irrtum (trial and error), wobei sich die Reaktionen verfestigen, die belohnt werden.

Thorndikes Konnektionismus-Theorie besteht hauptsächlich aus drei Gesetzmässigkeiten:
Effektgesetz:
Reaktionen auf eine Situation, die belohnt werden, werden verstärkt und werden zu Gewohnheiten. Wichtig ist dabei das zeitgleiche Auftreten (Kontiguität).
Zusammengehörigkeit:
Zusammengehörende Verbindungen (verkettete Reaktionen) werden leichter gelernt.
Übungseffekt:
S-R-Verbindungen werden mit Übung verstärkt, und abgeschwächt, wenn die Übung fehlt.

Das von Thorndike 1911 formulierte Effektgesetz macht den Erfolg des Verhaltens, auf das hin ein angestrebter Zustand eintritt, für die Fixierung der Handlung verantwortlich. Thorndikes Verdienst aus der Sicht der Behavioristen war es, sich experimentell mit beobachtbaren Verhaltensweisen auseinander gesetzt und weitgehend auf die Verwendung erlebnispsychologischer Begriffe verzichtet zu haben (Kriz, 2007).

Video zu Thorndyke: Gesetz des Effekts

Der folgende Videoausschnitt demonstriert das von Thorndyke formulierte Gesetz des Effekts. Eine Katze wird in einen geschlossenen Käfig gesetzt und findet anfänglich per Zufall den Öffnungmechanismus, mit dem sie den Käfig öffnen und ans Futter gelangen kann. Der Erfolg dieses Verhaltens bewirkt, dass das Verhalten der Katze fixiert wird (Video mit Untertiteln versehen an der HfH).

Watson: Behaviorismus

John B. Watson (1878—1958) ist der Begründer des amerikanischen Behaviorismus. Er wollte damit eine Psychologie nach den Prinzipien der Naturwissenschaft entwerfen.

Psychologie aus der Sicht des Behavioristen
Unter diesem Titel verfasste Watson im Jahr 1913 einen Artikel, der oft als das behavioristische Manifest bezeichnet wird. Darin stellt er seine Position so dar:

Psychologie aus der Sicht des Behavioristen ist ein rein objektiver Zweig der Naturwissenschaften. Ihr theoretisches Ziel ist die Vorhersage und Kontrolle von Verhalten. Introspektion bildet keinen essenziellen Teil ihrer Methoden. (S. 158)

Am Anfang des 20. Jahrhunderts dominierte in Europa und besonders in Deutschland in der Psychologie die Introspektion, eine psychologische Forschungsmethode, bei der die Versuchspersonen über ihr bewusstes Erleben berichten (Kriz, 2007). Watson postulierte dagegen, dass Bewusstsein ein irrelevantes Konzept ist, da menschliches Handeln über das sichtbare Verhalten verstanden werden kann. Wenn die Psychologie auf tatsächliches Verhalten beschränkt wird, wird sie klarer und widerspruchsfreier, so Watson (Lefrançois, 2006).

Erklärung des Lernens

Watsons Erklärung des Lernens basiert unmittelbar auf Pawlows Modell der klassischen Konditionierung. Der Organismus ist eine Black-Box. Der Reiz (Stimulus) führt als Input über die Black-Box zur Reaktion (Output) als Ergebnis. Deshalb auch die Bezeichnung Reiz-Reaktions-Psychologie oder stimulus-response-psychology (S-R psychology).

Menschen werden mit einer Vielzahl von Reflexen geboren, sagt Watson. Diese Reflexe sind u.a. körperliche Reaktionen und Drüsenreaktionen, wie Speichelfluss in Reaktion auf Nahrung, oder Blinzeln in Reaktion auf einen Luftstoss, und eine Handvoll emotionaler Reaktionen wie Angst und Wut und Liebe. Jeder dieser Reflexe kann durch einen spezifischen Stimulus ausgelöst werden. So könnten z. B. Gefühle von Liebe durch Gestreicheltwerden ausgelöst werden; Angst dadurch, dass man plötzlich aus grosser Höhe fallengelassen wird und Ärger dadurch, dass man festgehalten wird. Pawlows Modell klassischer Konditionierung stellt klar, behauptet Watson, dass jeder erkennbare Stimulus, der zum Zeitpunkt einer reflektorischen Reaktion vorhanden ist, als ein CS dienen kann. Wenn dieser Stimulus oft genug vorhanden ist, wird er schliesslich mit der Reaktion assoziiert. (Lefrançois, 2006)

Erziehung und Pädagogik

Watsons unerschütterliche Überzeugung, dass Erfahrungen alles determinieren, was Menschen tun und wissen, führt logischerweise zu dem Glauben, dass alle Menschen grundsätzlich gleich sind — dass die Unterschiede zwischen den Prominenten und den Unbekannten, den Armen und den Reichen, den Mutigen und den Ängstlichen nur eine Frage unterschiedlicher Erfahrungen und Chancen sind. Diese inhärent egalitäre Sichtweise der menschlichen Bedingungen hat sich als äusserst populär erwiesen. […]
Die Theorie eignet sich aber auch für strenge Vorschriften in der Kindererziehung und Ausbildung sowie für Ausbildung und Kontrolle beim Militär, in der Industrie und anderswo. Sie behauptet, dass menschliches Verhalten durch kluge Verknüpfungen von Stimulus- und Reaktionsereignissen kontrolliert werden kann. Küsst und liebkost eure Kinder nicht, forderte Watson, schüttelt ihre Hände und arrangiert dann ihre Umgebung so, dass die gewünschten Verhaltensweisen unter die Kontrolle geeigneter Stimuli fallen. (Lefrançois, 2006)

Die Angstkonditionierung ist eines der bekanntesten Phänomene der klassischen Konditionierung. John B. Watson und seine Kollegin Rosalie Rayner versuchten im Experiment mit dem «kleinen Albert» nachzuweisen, dass viele Furchtreaktionen als eine Paarung eines neutralen Stimulus mit etwas natürlich Furchtauslösendem verstanden werden können (Zimbardo und Gerrig, 2008). Es hat damit eine Reizgeneralisierung stattgefunden (siehe auch Kapitel «Lerntheoretische Konzepte > Generalisierung»).

Watson und Rayner (1920) trainierten Albert, Furcht vor einer weissen Ratte zu haben, die er ursprünglich gerne mochte, indem sie das Erscheinen der Ratte mit einem aversiven UCS paarten — ein lautes Geräusch direkt hinter ihm, das durch Schlagen mit einem Hammer auf einen Stahlstab erzeugt wurde. Die unkonditionierte Schreckreaktion und der emotionale Stress auf das unangenehme Geräusch hin bildeten die Basis für das Lernen der Furchtreaktion beim Erscheinen der weissen Ratte.
Alberts Furcht entwickelte sich in nur sieben Konditionierungsdurchgängen. Als Albert lernte, vor dem gefürchteten Stimulus zu fliehen, erweiterte sich die emotionale Konditionierung zu einer Verhaltenskonditionierung. Die Furcht des Kindes generalisierte sich dann auf andere pelzige Objekte, wie beispielsweise einen Hasen, einen Hund und auch auf eine Nikolausmaske!
(Alberts Mutter, eine Amme in dem Hospital, in dem die Untersuchung durchgeführt wurde, hatte Albert weggebracht, bevor die Forscher die experimentell konditionierte Furcht wieder löschen konnten. Daher wissen wir nicht, was mit dem kleinen Albert weiter geschah […]). (Zimbardo & Gerrig, 2008, S. 257)

Skinner: Operante Konditionierung

Die behavioristische Lerntheorie von B.F. (Burrhus Frederic) Skinner (1904—1990) basiert auf dem Konzept der operanten (oder instrumentellen) Konditionierung. Verhaltensänderungen sind das Ergebnis individueller Reaktionen auf Ereignisse (Stimuli) in der Umgebung eines Individuums. Wenn ein bestimmtes Stimulus-Reaktions-Muster durch Belohnung verstärkt wird, wird das Individuum auf diese Reaktion hin konditioniert.

Der Unterschied zur klassischen Konditionierung besteht darin, dass der Organismus selber Reaktionen generieren kann statt nur auf externe Stimuli zu reagieren. Skinner unterscheidet deshalb (1) Antwortverhalten (auch: respondentes Verhalten, «elicited behavior»), bei dem der auslösende Stimulus beobachtbar ist, und (2) operantes Verhalten («emitted behavior»), eine spontan auftretende Reaktionsform, die (das Tier) also von sich aus hervorbringt. Skinner betonte, dass Verhalten zum grössten Teil nicht an Reize gebunden sei, und beschäftigte sich daher in seinen Experimenten fast ausschliesslich mit der zweiten Art (Kriz, 2007).

Verstärkung ist das wichtigste Element in Skinners S-R-Theorie. Verstärker sind Verhaltenskonsequenzen, die die Auftretenswahrscheinlichkeit eines Verhaltens erhöhen.
Bei positiver Verstärkung folgt auf ein gezeigtes Verhalten eine als angenehm erlebte Konsequenz, bei negativer Verstärkung bleibt eine unangenehme Konsequenz aufgrund des gezeigten Verhaltens aus.
Bestrafung nennt man Konsequenzen, die das Auftreten eines Verhaltens unwahrscheinlicher machen. Bei direkter Bestrafung folgt auf ein Verhalten eine unangenehme Konsequenz, bei indirekter Bestrafung ist die Konsequenz auf das Verhalten der Entzug eines angenehmen Reizes.
Bei der Löschung (Extinktion) werden alle Konsequenzen, die ein Verhalten aufrechterhalten, systematisch aufgehoben (Petermann et al., 2011).

Verhaltensformung und Näherungslernen
Skinners Theorie beeindruckte viele Zeitgenossen durch ihre Sparsamkeit der Erklärung und durch die experimentelle Nachprüfbarkeit (Kriz, 2007). Überzeugend war auch Skinners Demonstration der Verhaltensformung (shaping) bzw. des Näherungslernens (approximation): Dabei wird nicht erst eine bestimmte Verhaltensleistung belohnt (etwa das Drücken einer Taste in der Skinner-Box — auf dessen zufällig spontanes Auftreten man ja zunächst lange warten müsste), sondern schon Verhaltensteile, die sich dem gewünschten Endverhalten annähern (z. B. Blicken in Richtung des Hebels, dann Hinlaufen, dann Pfote-Heben und letztlich das Drücken). (Kriz, 2007)

Zerlegung von Verhaltenssequenzen
Komplizierte Verhaltenssequenzen können konditioniert werden, indem sie in kleine, oft spontan auftretende Schritte zerlegt werden. Dies ist eine wichtige Erkenntnis und Vorbild für viele verhaltenstherapeutische Pläne. Skinner erprobte auch unterschiedliche Verstärkungspläne und wirkte später unmittelbar an der Etablierung der Verhaltenstherapie mit (Kriz, 2007).

Kritik an Skinner:
Obschon Skinners System viele Verhaltensweisen gut erklären und vorhersagen kann, gibt es doch viele Einwände. Sie beziehen sich vor allem auf die Suche nach Erklärungen für Verhalten nur ausserhalb der Person, ohne Berücksichtigung innerpsychischer Vorgänge, und die damit einher gehende Leugnung von Freiheit und Autonomie (Lefrançois, 2006).

Video zur operanten Konditionierung

Weiterführende Literatur

Lefrançois, Guy R. (2006). Psychologie des Lernens (4. Aufl.). Heidelberg: Springer. Darin Kapitel: Operante Konditionierung: Skinners radikaler Behaviorismus.

Guthrie und Hull

Clark L. Hull

Die Lerntheorie von Clark L. Hull (1884—1952) stellt in einem stark formalisierten System die Beziehungen dar, die zwischen Eingangs-, intervenierenden und Ausgangsvariablen bestehen sollten. Die Formalisierung wurde von vielen Behavioristen als Fortschritt bewertet, obschon Hulls Begriffe nicht rein behavioristisch waren.
Hull vertrat die Meinung, dass Verhalten weitgehend aus Reiz-Reaktions-Verbindungen aufgebaut sei (wenn auch in komplexen Zusammenhängen und Hierarchien), aber er bezog in seine umfassende Theorie auch psychische und kognitive Phänomene mit ein, wollte aber, um in grundsätzlicher Übereinstimmung mit dem Behaviorismus zu bleiben, alle diese Begriffe und Phänomene rein physiologisch verstanden wissen (Kriz, 2007).

Verstärkung als zentraler Faktor für das Lernen

Das zentrale Element des Hull’schen Ansatzes ist die Verstärkungstheorie: Der Reiz (bzw. Stimulus) erhält hier den Charakter eines Hinweises („cue“ — z. B. bestimmte Wege im Labyrinth), der zusammen mit dem (An-)Trieb („drive“ — z. B. Hunger) für die Reaktion („response“ — Laufen dieser Wege) verantwortlich ist; wesentlich dabei ist aber — ähnlich wie schon bei Thorndike — die Erreichung eines lustbetonten Zustandes durch Verstärker („reward“ — hier: Futter) für die Verbindung zwischen diesem Verhalten und den vorangegangenen Reizen. (Kriz, 2007)

Edwin R. Guthrie

Kontiguitätstheorie
Edwin R. Guthrie (1886—1959) postuliert in seinem Ansatz: «Stimulusmuster, die zurzeit einer Reaktion aktiv sind, tendieren dazu, wenn sie wiederholt werden, diese Reaktion auszulösen» (Guthrie, 1938; nach Schorr, 1984, S. 94f.). Gemäss Guthrie ist jeder Lernvorgang eine Konsequenz der Verknüpfung eines bestimmten Reizes (Stimulus) mit einer bestimmten Reaktion. Ausserdem argumentierte er, dass die Reize und Reaktionen spezifische sensomotorische Muster beeinflussen; gelernt werden also eher Bewegungen (movements), nicht Verhalten. «Das Prinzip der Assoziation oder Konditionierung ist keine Erklärung für einen noch so kleinen Verhaltensausschnitt. Es ist lediglich ein Hilfsmittel, das die Erklärung unterstützt. Ein Hilfsmittel kann nicht wahr oder unwahr sein, es ist nützlich oder nutzlos» (Guthrie, 1935; nach Schorr, 1984, S. 94f.).

Nach Replikation des weiter oben beschriebenen Experiments von Thorndike zeigte Guthrie (mit Hilfe automatischer Photokameras), dass Versuchstiere jene Bewegungsweisen wiederholen, die beim ersten zufälligen Finden des Öffnungsmechanismus zum Erfolg geführt hatten. Die letzte, entscheidende Handlungsreaktion, welche die Reizsituation beendet, wird also gelernt (Kriz, 2007).

Literatur

Bodenmann, Guy, Perrez, Meinrad & Schär, Marcel. (2011). Klassische Lerntheorien. Grundlagen und Anwendungen in Erziehung und Psychotherapie (Psychologie Lehrbuch, 2. Aufl.). Bern: Verlag Hans Huber.

Lefrançois, Guy R. (2006). Psychologie des Lernens (4. Aufl.). Heidelberg: Springer.