Edward Tolman – hành trình đập đi xây lại “Thuyết Hành vi”

Edward C. Tolman là một nhà tâm lý học người Mỹ nổi tiếng với hai khái niệm có ảnh hưởng lâu dài là học tập tiềm ẩn, hay latent learning, và bản đồ nhận thức, hay cognitive map. Trong giai đoạn behaviorism đang chiếm vị trí trung tâm của tâm lý học Mỹ, Tolman vẫn giữ yêu cầu nghiên cứu hành vi bằng phương pháp khách quan nhưng đặt câu hỏi liệu một chuỗi kích thích–phản ứng đơn giản có đủ để giải thích cách sinh vật tìm đường, hình thành kỳ vọng và thay đổi hành vi theo mục tiêu hay không.

Công trình của Tolman không chứng minh rằng phần thưởng hoàn toàn không quan trọng và cũng không cho thấy chuột có một “tấm bản đồ” trong não giống bản đồ giấy. Giá trị lớn hơn nằm ở một phân biệt có ảnh hưởng sâu rộng: những gì một sinh vật đã học và những gì nó đang biểu hiện bằng hành vi không nhất thiết là cùng một thứ. Chính khoảng cách giữa learning và performance này giúp Tolman trở thành một trong những nhân vật quan trọng nối nghiên cứu hành vi với những câu hỏi mà tâm lý học nhận thức sau này tiếp tục phát triển.

Edward C. Tolman là ai?

Edward Chace Tolman sinh năm 1886 tại Massachusetts. Ông ban đầu học electrochemistry tại Massachusetts Institute of Technology và tốt nghiệp năm 1911, nhưng sau đó chuyển hướng sang triết học và tâm lý học tại Harvard. Một giai đoạn học tập tại Đức năm 1912 đưa Tolman tiếp xúc với Kurt Koffka và Tâm lý học Gestalt, nguồn ảnh hưởng có thể nhận thấy trong cách ông nhấn mạnh cấu trúc toàn thể thay vì chỉ những liên kết hành vi riêng lẻ.

Sau khi nhận bằng tiến sĩ tại Harvard năm 1915 và giảng dạy một thời gian tại Northwestern University, Tolman đến University of California, Berkeley vào năm 1918. Tại đây, ông xây dựng một chương trình nghiên cứu rộng về học tập ở động vật, phần thưởng, kỳ vọng và định hướng không gian.

Điểm đáng chú ý là Tolman không rời bỏ behaviorism để trở thành một nhà tâm lý học nhận thức theo nghĩa hiện đại. Ông vẫn xem hành vi quan sát được là dữ liệu trung tâm của tâm lý học. Điều ông phản đối là ý tưởng rằng để giải thích hành vi phức tạp, chỉ cần mô tả những liên kết nhỏ giữa kích thích và phản ứng.

Thuyết hành vi có mục đích của Tolman là gì?

Trong Purposive Behavior in Animals and Men xuất bản năm 1932, Tolman phát triển cách tiếp cận thường được gọi là purposive behaviorism, hay thuyết hành vi có mục đích. Thay vì phân tích hành vi thành những cử động đơn lẻ, ông quan tâm đến hành vi như một hoạt động có tổ chức hướng đến một kết quả.

Hãy hình dung một con chuột đang đi qua mê cung để tìm thức ăn. Một cách giải thích đơn giản có thể mô tả quá trình như chuỗi “gặp kích thích A → rẽ trái → gặp kích thích B → rẽ phải”. Tolman đặt câu hỏi khác: liệu con vật có đang học một điều rộng hơn, chẳng hạn mục tiêu nằm ở đâu, những dấu hiệu nào dự báo đường đi và cách các vị trí liên hệ với nhau?

Sự khác biệt này gắn với cách Tolman phân biệt molar behavior và những mô tả mang tính molecular hơn. Một hành vi molar được xem ở cấp độ toàn thể, chẳng hạn “đi đến vị trí có thức ăn”, thay vì chỉ là một chuỗi co cơ hoặc phản ứng vận động riêng biệt.

Biến trung gian là gì?

Tolman cũng sử dụng khái niệm intervening variables, hay biến trung gian, để liên hệ điều kiện môi trường với hành vi quan sát được. Những khái niệm như kỳ vọng hoặc mục tiêu không được quan sát trực tiếp theo cách một lần rẽ trái có thể được quan sát, nhưng chúng có thể được suy ra từ các mẫu hành vi trong những điều kiện thực nghiệm được kiểm soát.

Đây là một bước quan trọng về phương pháp. Tolman không đơn giản quay lại cách giải thích nội tâm thiếu kiểm chứng. Ông cố gắng đưa những cấu trúc trung gian vào một hệ thống mà dự đoán của chúng có thể được kiểm tra thông qua hành vi.

Tolman khác behaviorism kích thích–phản ứng như thế nào?

Sự khác biệt giữa Tolman và các mô hình kích thích–phản ứng nên được hiểu như khác biệt về cách giải thích chứ không phải cuộc chiến giữa “behaviorism” và “cognition”. Behaviorism trong lịch sử cũng không phải một hệ thống duy nhất. Tolman tự nhận mình là một nhà behaviorist nhưng cho rằng hành vi cần được phân tích ở cấp độ có tổ chức và hướng đến mục tiêu.

Vì vậy, câu “Tolman bác bỏ behaviorism” không thật sự chính xác. Một cách mô tả tốt hơn là ông mở rộng phạm vi của behaviorism bằng cách đặt những khái niệm như mục tiêu, kỳ vọng và biểu diễn môi trường vào trung tâm của câu hỏi thực nghiệm.

Học tập tiềm ẩn, Latent Learning, là gì?

Học tập tiềm ẩn mô tả tình huống trong đó việc học có thể đã xảy ra nhưng chưa được thể hiện rõ qua hành vi ở thời điểm đó. Khi động lực hoặc điều kiện thay đổi, kiến thức trước đây mới trở nên dễ quan sát thông qua performance.

Một chi tiết lịch sử thường bị bỏ qua là Tolman không phải người duy nhất và cũng không hoàn toàn là người đầu tiên nghiên cứu hiện tượng này. Hugh Blodgett đã công bố một thí nghiệm về ảnh hưởng của việc đưa phần thưởng vào quá trình chạy mê cung từ năm 1929. Tolman và các cộng sự sau đó phát triển mạnh dòng nghiên cứu này và đưa nó vào một lập luận lý thuyết rộng hơn về học tập.

Thí nghiệm Tolman và Honzik năm 1930 cho thấy điều gì?

Trong nghiên cứu kinh điển của Tolman và C. H. Honzik, các nhóm chuột chạy trong một mê cung với lịch phần thưởng khác nhau. Một nhóm có thức ăn tại đích từ đầu, một nhóm không được thưởng và một nhóm ban đầu không có thức ăn nhưng bắt đầu được thưởng từ ngày thứ 11.

Khi phần thưởng được đưa vào, performance của nhóm nhận thưởng muộn cải thiện rất nhanh. Tolman và Honzik diễn giải sự thay đổi này theo hướng chuột đã thu nhận một phần thông tin về mê cung trong giai đoạn trước, mặc dù điều đã học chưa được thể hiện thành performance tốt khi không có động lực từ phần thưởng.

Điều cần nhấn mạnh là thí nghiệm này không chứng minh rằng phần thưởng không ảnh hưởng đến học tập. Một cách kết luận thận trọng hơn là phần thưởng không nhất thiết phải là điều kiện để mọi tri thức bắt đầu hình thành, đồng thời reward có thể làm thay đổi mạnh mức độ kiến thức được biểu hiện thành hành vi.

Phân biệt learning với performance trở thành một trong những di sản quan trọng nhất của các nghiên cứu này. Một hành vi chưa xuất hiện không nhất thiết chứng minh hoàn toàn không có sự học, bởi performance còn phụ thuộc vào động lực, nhiệm vụ và những điều kiện khác.

Bản đồ nhận thức, Cognitive Map, là gì?

Cognitive map là thuật ngữ gắn chặt nhất với tên tuổi Tolman. Khái niệm này dùng để mô tả khả năng của sinh vật trong việc học những quan hệ giữa các vị trí hoặc yếu tố của môi trường, từ đó hành động linh hoạt hơn so với việc chỉ lặp lại một chuỗi vận động đã được luyện tập.

Ví dụ, nếu một con vật chỉ học “đến điểm này thì rẽ phải”, thay đổi điểm xuất phát có thể khiến hành vi thất bại. Nhưng nếu nó đã học được vị trí của mục tiêu tương đối với các dấu hiệu trong môi trường, nó có thể thực hiện một chuỗi động tác khác mà vẫn đến cùng một nơi.

Điều này không có nghĩa Tolman cho rằng trong não tồn tại một hình ảnh thu nhỏ giống bản đồ giấy. Cognitive map là một khái niệm chức năng để mô tả khả năng biểu diễn các quan hệ và sử dụng thông tin đó để lựa chọn đường đi linh hoạt.

Place learning và response learning khác nhau thế nào?

Các nghiên cứu của Tolman, Ritchie và Kalish năm 1946 là một phần quan trọng của lập luận về học tập không gian. Trong một thí nghiệm, điểm xuất phát được thay đổi để các nhà nghiên cứu có thể đối lập hai chiến lược: luôn thực hiện cùng một phản ứng vận động, chẳng hạn luôn rẽ phải, hoặc đi về cùng một vị trí trong không gian.

Trong điều kiện có những dấu hiệu ngoài mê cung rõ ràng, nhóm được huấn luyện theo vị trí học nhiệm vụ dễ hơn, và nhiều con trong nhóm được yêu cầu học một phản ứng cố định lại có xu hướng đi đến cùng một địa điểm. Tolman và cộng sự kết luận rằng trong những điều kiện như vậy, place learning có thể dễ hình thành hơn response learning.

Các thí nghiệm về shortcut cũng được sử dụng để kiểm tra liệu chuột có thể chọn con đường khác khi lối quen thuộc bị chặn. Những kết quả này hỗ trợ lập luận rằng hành vi định hướng không phải lúc nào cũng được giải thích đầy đủ bằng việc lặp lại một tuyến đường vận động cố định. Tuy nhiên, chúng không chứng minh rằng động vật luôn sử dụng cognitive map trong mọi nhiệm vụ. Chiến lược học phụ thuộc vào cấu trúc môi trường, cue có sẵn và kinh nghiệm trước đó.

Bài “Cognitive Maps in Rats and Men” năm 1948 thực sự nói gì?

Bài báo nổi tiếng năm 1948 đôi khi được kể lại như thể Tolman đã thực hiện một thí nghiệm duy nhất và từ đó “phát hiện cognitive map”. Thực tế, đây là một bài tổng hợp và lập luận lý thuyết dựa trên nhiều dòng nghiên cứu đã được thực hiện trước đó.

Tolman thảo luận các thí nghiệm về latent learning, định hướng không gian, tìm kiếm stimulus, hypothesis và những hành vi được ông gọi là vicarious trial and error. Từ các kết quả này, ông lập luận rằng sinh vật đôi khi hình thành một cấu trúc tri thức về môi trường rộng hơn một chuỗi liên kết S–R.

Ông cũng sử dụng cách phân biệt giữa những “strip maps” hẹp và những bản đồ rộng, linh hoạt hơn. Đây là một khung lý thuyết của Tolman chứ không phải phân loại thần kinh học hiện đại. Vì vậy, nên đọc nó như một giai đoạn quan trọng trong lịch sử hình thành ý tưởng cognitive representation hơn là một mô hình não đã được xác nhận.

Tolman có chứng minh rằng phần thưởng không cần thiết cho việc học?

Không nên kết luận mạnh như vậy. Các nghiên cứu latent learning thách thức phiên bản đơn giản của quan điểm cho rằng không có reinforcement thì hoàn toàn không có learning. Chúng cho thấy acquisition có thể không được phản ánh trực tiếp trong performance trước khi động lực thay đổi.

Nhưng reward vẫn có thể ảnh hưởng đến sự chú ý, động lực, lựa chọn hành vi và những gì sinh vật học trong một môi trường. Ngay trong các thí nghiệm của Tolman, sự xuất hiện của thức ăn làm performance thay đổi rất mạnh. Vì vậy, thông điệp khoa học không phải “phần thưởng vô dụng”, mà là reinforcement, learning và performance không nên được coi là cùng một quá trình.

Sự phân biệt này cũng giúp tránh một lỗi thường thấy khi áp dụng Tolman vào đời sống: một người chưa thể hiện một kỹ năng không nhất thiết là chưa học gì, nhưng cũng không thể mặc định rằng họ đã có đầy đủ kiến thức và chỉ đang thiếu động lực.

Tolman ảnh hưởng đến Tâm lý học Nhận thức như thế nào?

Tolman làm việc trước thời kỳ thường được gọi là “Cách mạng Nhận thức” của giữa thế kỷ 20. Tuy nhiên, các khái niệm như expectation, goal, representation và cognitive map đã tạo ra một ngôn ngữ giải thích gần với những vấn đề sau này trở thành trung tâm của cognitive science.

Điểm quan trọng không phải Tolman đã xây dựng toàn bộ tâm lý học nhận thức hiện đại, mà là ông cho thấy có thể nghiên cứu hành vi một cách thực nghiệm trong khi vẫn đặt giả thuyết về những cấu trúc thông tin trung gian. Đây là một bước khác với quan niệm cho rằng mọi giải thích hợp lệ phải dừng ở liên kết kích thích–phản ứng quan sát được.

UC Berkeley sau này mô tả một trong những câu hỏi dai dẳng trong chương trình nghiên cứu của Tolman là liệu động vật và con người có học được nhiều hơn những gì được thể hiện ngay trong hành vi hay không. Chính câu hỏi này tiếp tục xuất hiện dưới nhiều hình thức trong nghiên cứu học tập, trí nhớ và ra quyết định hiện nay.

Cognitive map trong khoa học thần kinh hiện đại có giống Tolman không?

Khái niệm cognitive map đã phát triển rất xa kể từ Tolman. Nghiên cứu thần kinh nhiều thập kỷ sau cho thấy hippocampus, entorhinal cortex và các vùng liên quan chứa những hệ thống mã hóa quan trọng cho vị trí, hướng và điều hướng không gian ở động vật cũng như con người. Các nghiên cứu về người cũng liên hệ hippocampal và entorhinal spatial codes với khả năng lập kế hoạch đường đi.

Đáng chú ý hơn, các tổng quan hiện đại còn đề xuất rằng những nguyên lý “map-like” có thể được sử dụng ngoài không gian vật lý để tổ chức quan hệ giữa các sự kiện, khái niệm hoặc lựa chọn. Behrens và cộng sự (2018) mô tả cognitive map theo nghĩa rộng như một hệ thống biểu diễn quan hệ có khả năng hỗ trợ hành vi linh hoạt và suy luận.

Tuy nhiên, đây không phải bằng chứng rằng Tolman đã dự đoán chính xác các place cell, grid cell hoặc cơ chế hippocampus. Tolman đưa ra một giả thuyết ở cấp độ hành vi và nhận thức. Những cơ chế thần kinh được phát hiện về sau sử dụng công cụ, khái niệm và cấp độ phân tích hoàn toàn khác.

Latent learning gợi ý điều gì cho giáo dục?

Công trình của Tolman gợi ra một nguyên tắc hữu ích: performance tại một thời điểm không phải lúc nào cũng phản ánh toàn bộ những gì đã được học. Một học sinh có thể đã hình thành một phần hiểu biết nhưng chưa thể hiện tốt trong một bài kiểm tra do động lực, lo âu, yêu cầu nhiệm vụ hoặc khả năng truy xuất thông tin.

Tuy nhiên, đây chỉ là một nguyên tắc diễn giải chứ không phải công cụ chẩn đoán. Kết quả học tập thấp cũng có thể phản ánh kiến thức chưa được hình thành, khó khăn về chú ý, trí nhớ làm việc, ngôn ngữ, rối loạn học tập, thiếu ngủ, stress hoặc phương pháp dạy chưa phù hợp.

Quan trọng hơn, các nghiên cứu latent learning kinh điển chủ yếu được thực hiện trên chuột trong mê cung. Do đó, không thể lấy kết quả này để kết luận trực tiếp rằng “học sinh đã biết hết nhưng chỉ chưa có phần thưởng phù hợp”. Việc ứng dụng vào giáo dục cần được kết hợp với bằng chứng trực tiếp từ nghiên cứu học tập ở người.

Những hiểu lầm phổ biến về Edward Tolman

Lưu ý học thuật

Lời kết

Giá trị của Edward C. Tolman không nằm ở việc ông “đánh bại” behaviorism hay chứng minh phần thưởng không cần thiết. Đóng góp quan trọng hơn là ông buộc tâm lý học phải phân biệt giữa hành vi quan sát được và những gì sinh vật có thể đã học về cấu trúc của môi trường.

Qua nghiên cứu về latent learning, place learning và cognitive map, Tolman cho thấy hành vi có thể linh hoạt hơn một chuỗi phản ứng được lặp lại máy móc. Một sinh vật có thể học về mục tiêu, vị trí và quan hệ giữa các dấu hiệu, sau đó sử dụng kiến thức ấy khi điều kiện hoặc động lực thay đổi.

Gần một thế kỷ sau, nhiều chi tiết trong lý thuyết học tập đã thay đổi, nhưng câu hỏi Tolman đặt ra vẫn rất hiện đại: khi chúng ta quan sát một hành vi, liệu chúng ta đang nhìn thấy toàn bộ những gì đã được học hay chỉ là phần kiến thức đang được biểu hiện trong hoàn cảnh đó?

Câu hỏi thường gặp về Edward C. Tolman

Tài liệu tham khảo học thuật