斯金納箱（Skinner box）是心理學實驗裝置。行為主義者斯金納1938年發(fā)明，并于動物操作條件作用實驗。其基本結構：在箱壁的一邊有一個可供按壓的杠桿（大多是一塊金屬板），在杠桿旁邊有一個承受食物的小盒緊靠著箱壁上的小孔，小孔外是食物釋放器，其中貯有顆粒形食物。動物在箱內(nèi)按一下杠桿，即有一粒食物從小孔口落入小盒內(nèi)，動物可取食。一只白鼠禁食24小時后被放入箱內(nèi)，開始它在箱內(nèi)探索，偶爾按壓了杠桿，獲得食丸。白鼠開始可能并沒有注意到食物落下，但若干次重復后，就形成了壓桿取食的條件反射。以后稍有改進，如外包隔音箱，食物釋放裝置由程序控制等，可測試動物能否學會按三次杠桿以得到食物，或間隔一定時間按壓杠桿才能得到食物。對不同物種的動物，其設計稍有不同。該裝置實際是對桑代克迷箱的改進，后被用于研究動物學習能力和自我刺激與合作行為等心理學研究。現(xiàn)已采用電子線路，使用更方便。

創(chuàng)始人

斯金納（Burrhus Frederic Skinner，1904—1990）是新行為主義心理學的創(chuàng)始人之一。他1904年3月20日生于美國賓夕法尼亞州東北部的一個車站小鎮(zhèn)，在那里他度過了他的童年和中學時代。出于對文學的興趣，他進入了漢密爾頓學院，主修英國文學。本來他想成為作家，畢業(yè)后從事寫作，但兩年后他便覺得“沒有什么重要的事要說了”。于是他于1928年考入哈佛大學讀研究生，改修學心理學。1931年他獲得哲學博士學位。此后他相繼執(zhí)教于明尼蘇達大學和印第安納大學。1947年他受聘重返哈佛大學，擔任學校心理系終身教授。

實驗理論

新行為主義學習理論—操作性條件反射

實驗內(nèi)容

斯金納關于操作性條件反射作用的實驗，是在他設計的一種動物實驗儀器即著名的斯金納箱中進行的。箱內(nèi)放進一只白鼠或鴿子，并設一杠桿或鍵，箱子的構造盡可能排除一切外部刺激。動物在箱內(nèi)可自由活動，當它壓杠桿或啄鍵時，就會有一團食物掉進箱子下方的盤中，動物就能吃到食物。箱外有一裝置記錄動物的動作。斯金納的實驗與巴甫洛夫的條件反射實驗的不同在于：（1）在斯金納箱中的被試動物可自由活動，而不是被綁在架子上；（2）被試動物的反應不是由已知的某種刺激物引起的，操作性行為（壓杠桿或啄鍵）是獲得強化刺激（食物）的手段；（3）反應不是唾液腺活動，而是骨骼肌活動；（4）實驗的目的不是揭示大腦皮層活動的規(guī)律，而是為了表明刺激與反應的關系，從而有效地控制有機體的行為。

操作性條件反射這一概念，是斯金納新行為主義學習理論的核心。斯金納把行為分成兩類：一類是應答性行為，這是由已知的刺激引起的反應；另一類是操作性行為，是有機體自身發(fā)出的反應，與任何已知刺激物無關。與這兩類行為相應，斯金納把條件反射也分為兩類。與應答性行為相應的是應答性反射，稱為S（刺激）型（S型名稱來自英文Stimulation）；與操作性行為相應的是操作性反射，稱為R（反應）型（R型名稱來自英文Reaction）。S型條件反射是強化與刺激直接關聯(lián)，R型條件反射是強化與反應直接關聯(lián)。斯金納認為，人類行為主要是由操作性反射構成的操作性行為，操作性行為是作用于環(huán)境而產(chǎn)生結果的行為。在學習情境中，操作性行為更有代表性。斯金納很重視R型條件反射，因為這種反射可以塑造新行為，在學習過程中尤為重要。

實驗1：將一只很餓的小白鼠放入一個有按鈕的箱中，每次按下按鈕，則掉落食物。

結果：小白鼠自發(fā)學會了按按鈕。

這個實驗比“給狗狗搖鈴喂食”的巴普洛夫?qū)嶒灨M了一步，建立行為。

何為學習？就是指將行為與操作者的需求建立相倚性聯(lián)系。換句話說，使行為者感覺到“行為”與“獎勵”是有聯(lián)系的。

只要通過將行為與獎勵不斷重復、建立聯(lián)系，就可以培養(yǎng)起操作者的行為模式。

獎勵可以培養(yǎng)行為習慣，很棒吧？那么看實驗2。

2.行為與懲罰

實驗2：將一只小白鼠放入一個有按鈕的箱中。每次小白鼠不按下按鈕，則箱子通電。

結果：小白鼠學會了按按鈕。

但遺憾的是，一旦箱子不再通電，小白鼠按按鈕的行為迅速消失。

“懲罰”，作為獎勵的邪惡雙生子，可以迅速建立行為模式。然而，懲罰具有一定的副作用：它建立起來的行為模式，來得快，去得也快。一旦懲罰消失，則行為模式也會迅速消失。

從長遠來看，懲罰對于行為的制止并不會起到顯著作用?，F(xiàn)實生活中，因為懲罰帶來的凡勃倫效應，有時甚至會使懲罰起反作用。

凡勃倫效應：美國學者凡勃倫認為，與產(chǎn)品越降價、需求越增多的一般規(guī)律不同，特定的產(chǎn)品越漲價，需求越增多。部分上流階層的消費目的在于，炫耀自己的社會地位和成功，滿足虛榮心，所以價格越高，需求則增加。相反，如果降價，體現(xiàn)上流階層的界限變得模糊，所以需求減少。

如果想要控制行為者不去進行某個行為時，應找到該錯誤行為的“獎勵物”，移除該獎勵，從而制止其錯誤行為。

然而，即使是獎勵，當不再掉落食物時，小白鼠的學習行為也會逐漸消失（雖然消失得稍慢一些）。而且這樣太浪費食物了！那該怎么辦呢？

接下來是實驗3。

3.固定時間獎勵

實驗3：將一只很餓的小白鼠放入斯金納箱中，由一開始的一直掉落食物，逐漸降低到每1分鐘后，按下按鈕可概率掉落食物。

結果：小白鼠一開始不停按鈕。過一段時間之后，小白鼠學會了間隔1分鐘按一次按鈕。

當?shù)袈涫澄锿Ｖ箷r，小白鼠的行為消失。

嘖嘖，失敗了。沒有培養(yǎng)起小白鼠連續(xù)按按鈕的行為，反而使小白鼠“偷懶”了。為什么？因為行為者知道短期內(nèi)行為不會再得到獎勵。……好吧。最關鍵的實驗4。

4.概率型獎勵

實驗4：將一只很餓的小白鼠放入斯金納箱中，多次按下按鈕，概率掉落食物。

結果：小白鼠學會了不停按鈕。

當不再掉落食物時，小白鼠的學習行為消失速度非常慢。

隨著概率越來越低，小白鼠按按鈕的學習行為沒有變化，直至40-60次按按鈕掉落一個食物，小白鼠仍然會不停按按鈕，持續(xù)很久一段時間。

（同樣的，用鴿子做實驗，平均每5分鐘獲得變化時距的食物強化的鴿子，每秒能做出2-3次反應，連續(xù)反應長達15小時）

這個實驗模擬了為什么“賭博”——如簡單的老虎機，或者更復雜的賭博——會給予人類以依賴感，或者說，成癮性。

由于概率性給予結果，行為者很難直觀地判斷機制是否失效，所以單次的失敗不會給予明顯的“懲罰”效果，終止行為者的習慣，從而行為者的學習行為會一直持續(xù)下去。

然后是一個有趣的實驗5。

5.迷信的小白鼠？

實驗5：好吧，其實實驗5還是實驗4，概率型斯金納箱。

結果：這些小白鼠有很多培養(yǎng)出了奇特的行為習慣，比如撞箱子、比如作揖、比如轉(zhuǎn)圈跳舞。

這是因為掉落食物前，小白鼠正好在進行這些行為，于是產(chǎn)生了“迷信”。

許多游戲中傳出的謠言，比如“在中午抽獎容易得到大獎”，或者“帶滿一背包幸運兔腳可以獲得更好的裝備”之類，其原理與之相同。

實驗意義

斯金納通過實驗發(fā)現(xiàn)，動物的學習行為是隨著一個起強化作用的刺激而發(fā)生的。斯金納把動物的學習行為推而廣之到人類的學習行為上，他認為雖然人類學習行為的性質(zhì)比動物復雜得多，但也要通過操作性條件反射。操作性條件反射的特點是：強化刺激既不與反應同時發(fā)生，也不先于反應，而是隨著反應發(fā)生。有機體必須先作出所希望的反應，然后得到“報酬”，即強化刺激，使這種反應得到強化。學習的本質(zhì)不是刺激的替代，而是反應的改變。斯金納認為，人的一切行為幾乎都是操作性強化的結果，人們有可能通過強化作用的影響去改變別人的反應。在教學方面教師充當學生行為的設計師和建筑師，把學習目標分解成很多小任務并且一個一個地予以強化，學生通過操作性條件反射逐步完成學習任務。