二、斯金納行為主義體係
斯金納比托爾曼和赫爾要年輕得多，但在新行為主義的理論建設中，他卻起著重要的積極作用。
斯金納之所以成為一名新行為主義者，最初並不是受華生的影響，而是受實證主義哲學的影響。他在1967年的《自傳》中，認為“行為主義是一種特殊科學的哲學，它首先是在馬赫、彭加勒、布裏奇曼的著作中形成的”。他在1979年紐約科學院記錄的一篇《操作行為的實驗分析》的報告中，更公開宣稱，他建議建立一門行為科學，主要是由於受了羅素關於“心理學中的‘反射’像物理學中的‘力’一樣處於同等地位”這一核心思想的啟示，他也受了馬赫的《力學的科學》，彭加勒論科學方法的研究和布裏奇曼的《現代物理學的邏輯》著作中的思想的影響。1931年，他在他的博士論文《行為描述中的反射概念》中，提出並論證了心理學應當把反射定義為刺激與反應間的一種可以觀察到的相互關係這一觀點。這個觀點，用他自己的話說，“是對反射所作的一種操作分析”。斯金納正是站在這種操作主義的立場上，開始他的行為的科學研究的。
斯金納強調行為的科學研究必須在自然科學的範圍內進行，他用自然科學中的函數關係來表示這種觀點，他的公式是：
R＝f(S)
式中R表示行為反應，代表因變量；S表示情境刺激，代表自變量。有機體的行為反應就是自變量和情境刺激的函數(f)。在他看來，科學研究的任務就是建立實驗者控製的刺激情境與繼之而來的有機體反應之間的函數關係。
在進行行為實驗時，斯金納並不隻是單純地考慮到一個刺激與一個反應之間的關係，他也考慮到那些改變刺激與反應的關係的條件。他曾把這些條件稱作“第三變量”，並用一簡單方程式表示它們的關係：
R＝f(S、A)
式中A代表影響反應強度的條件，如“過去形成的條件”。斯金納的“第三變量”，吳偉士認為在實質上與托爾曼的“中介變量”互相類似，他們都主張這類變量除非一方麵同實驗變量，另一方麵同行為變量緊密聯係，否則就沒有什麼科學的價值。比如饑餓這種“內驅力”，就隻能從上次食後的時間這個實驗變量，和在找到食物時進食的速度這個反應變量中觀察到。但斯金納和托爾曼之間存在著重要的差異，斯金納把“在條件作用和內驅力中可觀察到的操作處於有機體的外部，而托爾曼則把它們放到有機體的內部”。斯金納把有機體內部所發生的事件當作行為的本身的一部分。在他看來，外部的或內部的事件都不過是一組操作。它們具有同樣的物理維度。因而行為科學無需假定那些內部事件具有任何特殊性質或者必須用任何特殊方式去認識。總之，在斯金納的體係中，一切內部因素，包括人的意識、動機情感、態度等等，都是觀察不到的“偽造的說明”。斯金納的這種操作主義觀點的根本錯誤，就在於混淆了事物和映像，混淆了行為與意識。他企圖用行為來代替意識，用行為來吃掉意識。這種把意識混同於行為，把主客觀等同起來的觀點，無異取消了思維與存在關係這個哲學中的根本問題。斯金納在1953年的書中用很多篇幅談論行為的控製問題，但他有意避開內部因素不談，一味強調外部控製，當然也就無法說明人的行為的根本動因了。
斯金納最初從哲學上接受了行為主義，但他在行為的實驗研究上又深受華生和巴甫洛夫的思想影響。他在《科學的個案法史》(1956)一文中曾詳細地談到這一經過。早在1931年，斯金納在哈佛大學當研究生時，就認真研讀了華生的《行為主義》和巴甫洛夫的《條件反射》等著作。他說，“在把有機體作為一個整體來探究其行為的規律中……我從巴甫洛夫那裏得到了啟示：控製你的條件，你就能發現規律。”斯金納就此開始了他自己的實驗研究工作。他著手研究老鼠的某些行為，自己設計了一些能控製行為的精巧儀器。在實驗研究中，他懂得怎樣排除外界刺激，怎樣消除動物的多餘行為，怎樣使強化一致，怎樣從間歇強化中取得結果，以及怎樣在累積曲線上自動記下動物的反應數量，等等，逐漸形成了一種他自己所獨有的實驗體係。
斯金納最初用大量老鼠進行實驗，把所得資料進行統計處理，求其平均數。後來發現這種方法不恰當，因為用這種方法處理實驗結果，就不免缺乏機動靈活性。當然，團體反應的平均數可以排除那種使人麻煩的易變性，但是隻要適當控製好條件，即使用單個被試進行實驗，也能得出像團體平均數所顯示的那種平滑、勻稱的曲線來。斯金納在1953年的書中明確地指出，“從平均個體所得的預見，對研究一個特定個體很少價值或毫無價值……一門科學隻有當它的規律是屬於個體的時候，才有助於研究這一個體。一門隻是關於團體行為的科學，對我們理解特定的個案大概是不會有幫助的。”所以斯金納對行為的研究，隻著重對單個被試進行嚴格控製條件下的實驗研究。
由於斯金納偏愛他自己的那種實驗方式，因而他隻是對控製所研究的對象應采用哪些措施感有興趣。至於心理學的各種理論，合理的數學方程式，因素分析，數學模式，假設的演繹係統或其他種種其正確性還有待於證明的言語係統，全都不感興趣。他在1956年的論文中寫道：“我從不承認除了去探究不變的行為順序問題以外還有什麼其他的‘問題’，我從不靠建立什麼‘假設’去處理問題，我不演繹什麼‘定理’或用實驗去驗證這些‘定理’。就我所知，我沒有預先設想一個行為的‘模式’——確實，我沒有設想一種生理的或心理的‘模式’，而且相信不會有一種概念的‘模式’”。這種反對心理學中進行理論概括的態度，據斯金納自己說是受培根思想的影響。他一直嚴格地遵循著培根說過的“我們研究的是自然而不是書本”的原則，隻是向有機體求教而不向那些研究過有機體的人求教。其實，盡管斯金納深信心理學家的任務隻是描述有機體的行為，用不著去從事一種以解釋為主要任務的理論體係，但他卻仍然覺得需要有某種框架用以組織那些實驗得來的行為資料。事實上，斯金納所主張的操作條件作用，就是作為他的行為分析支柱的一種理論框架。可見斯金納在這個問題上的觀點並不是徹底的。
三、斯金納對有機體的行為的分析
斯金納對有機體的行為所作的分析是他的行為科學研究的重要部分，他的關於操作條件作用的原理就是他的行為分析的核心觀點。
斯金納把條件作用區分為“S”型與“R”型。S型條件作用是指巴甫洛夫的古典式條件反射。在條件反射中，有機體的行為反應是被一個特殊的可以觀察得到的刺激所引起的。在R型即操作條件作用中，有機體的行為作用於環境，而且是產生有效結果的手段或工具。斯金納采用了這種分類，並進一步闡明了兩種反應：S型條件反應是一種與刺激相關的反應，他稱之為應答性行為；R型條件反應則是一種沒有可覺察到的外來刺激的反應，他稱之為操作性行為。他還認為，R型條件反應比S型條件反應在學習過程中實際上更為重要。他又進一步闡明了這一觀點，認為，早先的研究者對條件反射的原理研究得過多，而且對它作了過高的評價，似乎把有機體想象為一個複雜的會變一大套戲法的盒子老頭，隻要一按適當的鍵，就會變出一種戲法來。但是這種想法並不是沒有根據的。整個有機體的大部分行為是不受這種原始刺激的控製的。斯金納把幾乎所有人類的條件作用看作是一種操作。他認為，即使把分解成為簡單反射模式的全部行為聚集起來，他隻能代表一個有機體行為總和的很少一部分。但是斯金納又告誡我們不應忽視反射行為這一方麵，認為完全不顧條件反射的原理，他是不能同意的。
斯金納把操作性反應作為他的體係的基本行為資料，在巴甫洛夫實驗室的條件下是不可能對那些影響操作反應的變量進行研究的。因此，斯金納就設計了一種大家熟知的“斯金納箱”作為研究老鼠操作行為的實驗儀器。在斯金納箱的實驗中，餓鼠被關在箱子裏，可以自由探索。它在探索中或遲或早地偶然壓著箱內的一根杠杆，從而牽動了食物庫，一顆食物小丸就落入裝置在箱壁下部的小盤裏，餓鼠就得到了食物。箱外有一種裝置，把老鼠的動作記錄在紙帶上，實驗者從紙帶上的記錄了解動物的動作。
斯金納的杠杆按壓實驗同桑代克的迷箱實驗在模式上有相類似的地方。斯金納在給桑代克的信中曾直言說：“顯而易見，我隻是繼承了你的迷箱實驗罷了。但是我過去卻忘記把這個事實向讀者說明。”
斯金納用斯金納箱這個強化的研究方法，對老鼠以外的動物和人作為被試進行了研究。例如，他曾用鴿子做實驗，鴿子的操作行為就是在一定的高度上啄一個點，以食物作為強化物。以人作為被試的操作行為就是解答問題，用口頭讚許或者使他知道正確的答案來強化。斯金納就是從他的這個基本實驗中總結出關於習得反應、條件強化、泛化作用與消退作用等學習規律的。
習得律：斯金納認為，塑造動物行為的過程就是動物學習的過程。斯金納把它的學習公式概括為：“如果一個操作發生後，接著給予一個強化刺激，那末其強度就增加。”不過，在操作條件作用中，被增加的並不是某個特定的反應，而是使反應發生的一般傾向。因為反應早在操作強化前發生，它不會改變，所改變的是那類反應在以後發生的概率。老鼠一按杠杆便得到食物，它就可能再一次地去按杠杆。強化使動物形成了一種反應的儲備，因而當食物停止出現後，鴿子會繼續地抬高它的頭，老鼠能幾次或多次地按壓杠杆。
在斯金納的體係中，反應的測量單位和資料的記錄是很重要的。斯金納的累積記錄器上的資料曲線，是根據動物在單位時間內的反應次數記錄下來的，從這個累積曲線中可以看出反應的速率來。斯金納把反應的速率作為動物在學習上發生變化的惟一量度。因為動物“在學習時，速率就增高；在它不學習(如消退)時，速率就下降”。斯金納認為，使條件作用的速率增加，練習固然是重要的，但關鍵的變量卻是強化。練習本身不會使反應速率上升，隻能為強化進一步的發生提供機會。
斯金納認為，桑代克的“試誤學習”的說法是多餘的或不恰當的。據他對鴿子和其他動物的行為的觀察，他認為把每一伸頸活動說成是“嚐試”，而把那些不能獲得特定結果的活動說成是“錯誤”，這是沒有理由的。“說‘鳥’學會伸頸就能得到食物，那是對實際發生的情況的一種不準確的報告”。在斯金納看來，有效的訓練，關鍵在分析強化的效應以及設計嚴密地操縱這一過程技術，從而使有機體的行為在嚴格的控製下進行。例如被試、動物或人，在實驗的情境中，偶然做了某種動作，如果主試就給以強化，這個動作後來出現的概率便較大於其他動作；強化的次數加多，概率也隨而加大，這便導致了操作行為的建立。由於開始時主試所強化的是被試偶然發生的動作，所以斯金納把操作的條件反射的形成歸因於強化的偶然性或依隨性。
斯金納及其追隨者相信，操作條件作用原理已能完全成功地塑造高度複雜的動作技能，比如，他們能使兩隻鴿子玩一種修訂過的乒乓球遊戲和盡力合作地協調它們的動作以至精確到與最純熟的舞蹈家不相上下的那樣富有戲劇性的行為來。要使動物完成複雜的行為，就必須運用斯金納設計的漸進法，也就是建立一個朝著漸次接近所要求的最終複雜行為方向前進的巧妙程序，然後按這個連續程序來訓練它們。
斯金納還以同費斯特合作對各種強化時間安排的研究而著名。他在1957年的《強化的時間安排》一書中，揭示出動物的操作反應同學習的安排之間的許多規律性問題，即在動物的操作實驗中，是連續強化有效，還是間歇強化有效呢?在間歇強化學習中，強化的間歇時間長些有效，還是短些有效呢?固定的、經常的強化有效，還是不固定的、偶然的強化有效呢?
斯金納采用不同的間歇、不同的比例以及各種混合的時間安排，對動物進行實驗。比如，他在一個實驗中，把四隻老鼠分成每隔3、6、9、12分鍾強化一次的四種固定時間間隔的強化安排。結果表明，反應的速度相對不變地與強化的時間間隔成比例。就是說，間隔的時間愈短，反應的速度愈快；間隔的時間愈長，反應的速度就急速下降。在另一個實驗中，他把四隻老鼠每按4次、6次、8次、9次壓杠杆便加以強化的比例進行實驗。累積曲線表明，4∶1的反應速度最快，其次為6∶1,8∶1,9∶1。斯金納還指出，按比例安排較之間歇安排，其反應速度更高，這是因為按比例安排時的反應速度要比按間歇安排時的反應速度帶來更大量的強化的緣故。
條件強化和泛化現象：斯金納箱還可用來研究條件強化和泛化現象。斯金納在他的《怎樣訓練動物?》這一篇論文中詳盡地介紹了這方麵的研究。現舉一個條件強化的例子：每當我們給餓鴿食物以強化我們正在訓練它的一種動作時，我們就開燈，這個燈光最終就會成為一個條件強化物；它可像以前用的食物那樣，用來去強化這個動作或其他一些操作。
斯金納在他的1953年的著作中，在討論條件強化物時，提出了泛化強化物這一概念。他認為，一個條件強化物如果同許多初級強化物發生聯係，那末，這個條件強化物就被泛化了，它就成為泛化了的強化物。比如，金錢就是“最好的泛化強化物”，因為它已與多種對個人具有重大意義的初級強化物如食物、衣著和居處等等聯係起來，成為次級強化物。
斯金納常用誘導這一概念來代替他通常所說的刺激或反應的泛化現象。誘導現象既發生於各種刺激，也發生於各種反應。比如在斯金納箱中，鴿子已形成啄一紅色斑點的條件反應，那末一個黃色斑點也會引起他的啄擊反應，不過速度要慢得多。這就是刺激誘導。至於反應誘導，我們可用鏡畫實驗來說明，一個人用右手在鏡畫中獲得的技能，無需練習就能把大部分技能遷移給左手。斯金納認為這類誘導現象之所以能發生，是因為在最初的和新的刺激情境雙方存在著相同的因素的緣故；同樣，在強化某一反應時，類似的帶有相同元素的反應，也會受到加強。斯金納的解釋同桑代克關於學習遷移依賴於相同元素的原理頗相類似，隻不過後者把刺激與反應看作是孤立的、不相聯係的單位，而斯金納則認為兩者是具有某些共同東西的一類事件。他認為，“一個孤立的刺激同一個孤立的操作一樣是一種牽強武斷的說法。”
消退與遺忘：消退作用可以在斯金納的累積反應曲線圖上看出來：當曲線折向底線或橫座標，最後平貼在底線上時，表示反應速率是零，消退業已發生。在累積曲線的記錄中，斯金納發現動物學習的消退曲線在學習期間使用間歇強化的情況下要比使用連續強化時降落得緩慢些。在一次實驗中，有一隻鴿子經過間歇強化程序訓練後，曾做了一萬次的消退反應。在斯金納看來，這是因為在連續強化的情境下動物是從連續強化突然過渡到無強化，因而消退曲線就迅速下降。但在間歇強化的情況下，許多操作反應是沒有被強化的，因此，動物的反應並不是在消退一開始就被一係列無強化程序所破壞。下麵的例子可以說明這種情境。兒童多次在餅幹箱找餅幹後，母親把餅幹藏起來，兒童找餅幹的消退反應就會迅速出現。但是如果兒童偶然在餅幹箱裏發現餅幹不見了，他就會比第一個孩子更長久地連續去做找餅幹的反應。
遺忘同消退反應不同。消退僅僅是由無強化所引起，而遺忘則是隨時間消逝而逐漸衰退的。在有控製的實驗室條件下，鴿子在條件作用訓練後，盡管六年不給予任何強化仍可能表現出原先的操作反應來。
在學習研究領域裏，斯金納設計了一整套塑造行為和保持行為強度的新技術、新方法，從係統發生上對有機體的簡單反應和複雜行為進行了廣泛的實驗，作出了一定的貢獻，這是毋容置疑的。問題在於分析人類學習的資料時，斯金納抹煞了人類學習與動物學習的本質區別，不承認人的學習行為有任何特殊的屬性，認為“它們似乎能用並發反應的分化，對刺激的分辨，以及反應的各種序列的建立等進行係統的分析與闡明”，這樣就把人類的學習變成一個單純的外部行為事實的陳述，這不是在解答問題，而是在回避問題。從辯證唯物主義的觀點看來，把人類的學習行為的原因簡單地歸結為消極的、機械的操作強化過程，否定人在認識中的能動的飛躍過程，這是一個抹煞事實的非科學的態度。
四、斯金納的操作強化原理在教學上的應用
斯金納在他的《自傳》中敘述了這樣一段插曲：“1953年，我的小女孩在劍橋的一所私立小學四年級上學。那年11月11日，我以家長的身份，訪問學校，坐在教室後麵聽算術課。我忽然發現：整個教學情境顯得十分荒謬。那裏坐著二十個十分可珍愛的有機體。但是那位教師卻違反了我們所熟悉的關於學習過程的幾乎所有的原理和做法，雖然這不能完全歸咎於她本人。”於是斯金納開始按照操作強化原理，製成了能夠幫助教師為每個學生安排有效的程序學習的教學機器。
1954年春，斯金納在匹茲堡大學一次關於《心理學的當前動向》的會議上，做了用教學機器教拚寫和算術的演示。同年又發表了《學習的科學和教學的藝術》一篇重要論文。在不到一年時間內，機器教學運動便很快發展起來，形成當時美國教育界的一股新的力量，波及了世界各國。
教學機器是一種台式機械裝置，品類繁多，機器裏裝配著各種機械的和精密的電子儀器。放進機器的教學程序是印在紙帶上的按一門學科內容分成一係列邏輯地聯係著的知識項目，編製成一套幾百乃至幾千個嚴密地漸次加深的問題框麵。學生正確地回答了前一框麵的問題，就前進到一個新的框麵。學完一個程序後，可再學習另一個新的程序。毫無疑義，機器教學貫穿著斯金納派行為主義的觀點：學習就是條件作用，學習就是行為，甚至思維也是一種能夠被分解和編製成詳細行為目錄的行為。
斯金納聲稱：“消極的”處分(打不及格，處罰)是傳統教學的最壞的特征之一，由於機器教學保證在每一學習小步上都有強化，學生在學習進程中都能得到即時的反饋，因而程序學習總是起激勵、積極的作用。而且，機器有“耐心”，它並不像教師那樣會去羞辱或者侮蔑學生，相反，它能激發學生的活動，因而它能鼓舞學生的感情。最常講的好處是教學機器能用作個別教學，每個學生都可按自己的程度自定學習進度。這與通常的班級教學形成鮮明的對比，因為在班級教學中，教師一般總是按學生的平均水平進行教學的。此外，由於學生學習的是反映全國最優秀教師教學法的程序，這可能比他們在自己學校裏接受一般教師的教學要好得多。
機器教學雖具有以上的主要優點，但同時，在理論和實踐上也有很多重大的缺點。教學機的設計反映著動物在斯金納箱裏的學習原理。斯金納把動物的學習原理應用於人類學習時，作出了一個錯誤的類比。一個刺激(比如語詞)對人的影響，並不像一粒穀子或一道閃光對實驗箱裏的動物的影響一樣簡單。即便詞意定得十分明確，隻能有一種解釋，但在教學原理上，單一答案法並不是學習的好辦法。
斯金納有一個堅定的信念，認為外顯反應和即時強化是在斯金納箱裏受訓練的鴿子的行為特征。斯金納把這些特征照搬到訓練人的教學機器中去，這同學習任務的特殊性，同學習者的本性並不一定是適合的。考克(JOCoke)在《斯金納派的迷信》一文中，引證了幾個典型實驗，論證斯金納派把斯金納箱的一些不相幹的特征，誤用到教學機器中去的事實：
一個實驗是讓兩組被試在完全相同的情況下學習同一種配對聯想作業。一組要求外顯反應，一組則不要求。實驗結果證明，非外顯反應組的成績遠遠超過外顯反應組的成績。考克結論道：外顯反應不是程序教學的一個本質特征，事實上，在某些情境中，它甚至還是一個有害的特征。
另一個實驗是學習穿過打孔迷津通道的作業。實驗儀器是一個縱橫各有12排按鈕，每一按鈕上有一個燈光裝置。被試分核對組和提示組兩組。核對組被試在他做出每個正確反應後，就被告知是正確的，於是燈光在正確按鈕上繼續發亮。提示組在按壓這一排正確按鈕時，下一排的正確按鈕上的燈光就亮起來。因此這一組的被試是在他做出反應之前被告知他的反應是正確的。從測驗結果看，提示組成績明顯地較核對組高。考克認為，這一事實是直接反對斯金納派所持的信念的，那就是，隻有在成績的引導下，否則學生就不會學習。但事實上他會學習，而且會學得更快。
在實踐上，程序學習也有一些比較顯著的不利因素。程序學習需要費勁地、一小步一小步地去通過一門學科浩繁的內容。它較死板，缺乏靈活性，因為機器不便於學習者去鳥瞰全局，去挖出後麵的章節來預先了解一下，也不便於回到前麵的章節去核對早先回答過的論點以權衡和比較知識。它無論如何不能與一個機敏的教師相匹敵，他能夠參考新近的研究、評論來自其他領域的有關知識以充實他的講課。更糟糕的是，學生隻能按程序教材上規定的正確答案回答，如果不同意機器呈現的見解，他也不能和機器爭辯，向它提問或要求它進一步加以闡明。他不得不接受機器規定好的答案，否則它就不會讓你進行下麵的課程。
機器教學隻有短暫的曆史。自然，它不是萬應靈藥，它甚至不是新的東西，它是每個教師一開始教學就努力在做的東西。盡管程序設計是一種花錢費時的工作，應用到學校情境中去有困難，但程序設計在原理上是有前途的。自從斯金納的1954年和1958年的兩篇論文發表以後，心理學家們對設計程序使用教學機器方麵的有關變量，諸如中介過程、學習遷移、強化作用和動機作用等等，進行了大量的研究和探討。盡管這些理論概念在教學技術中還沒有產生直接的影響，然而，公眾對機器教學的原理和方法的必要性，卻已認識清楚了。七十年代以來，由於計算機和有關信息加工技術的發展，原先應用在教學機器中的程序設計，已在計算機輔助教學技術中被廣泛地應用了。