어제 학습심리학에 대해 이야기하며 고전적 조건형성, 조작적 조건형성, 도구적 조건형성 등의 내용이 나왔다. 고전적 조건형성은 비자발적 행동에 국한되는 반면, 말하기, 먹기, 마시기, 일하기, 놀기와 같은 행동은 자발적 행동으로 조작적 조건형성은 자발적 행동에 영향을 준다고 학자들은 주장했다. 조작적 조건형성은 유기체가 어떤 조건에서 비반사적 행동을 하는지 예측하는 일반원리를 발견하는 노력이라고 특정지을 수 있다. 우리가 할 수 있는 대부분의 행동은 선천적으로 가지고 태어나지 않는 것이다. 운동화 끈 묶기, 게임할 때 자판기를 빠르기 움직이기 등의 수의적 반응, 학습을 통해 이루어진다.
1. 똑똑한 말 한스
한스(Hans)는 독일의 김나지움 수학 교사이자 아마추 어 말 조련사, 골상학자였던 빌헬름 본 오스텐 (Wilhelm von Osten)이 소유하던 말이다. 한스는 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 뿐 아니라 분수 계산, 독일어 등을 할 수 있다고 여겨졌다. 오스텐은 한스에게 “어느 달의 8일이 화요일이면, 다음 금요일은 몇일이지?” 라고 물으면 한스는 발굽을 11번 두드리는 식으로 대답 했다. 말로 물어보나, 글로 물어보나 한스는 발굽으로 대답했으며 한스의 능력은 널리 알려졌고, 1904년에 <The New York Times>에도 실렸다. 하지만 심리학자 오스카 펑스트(Oskar Pfungst)는 그 말을 믿을 수 없었는지,
- 말과 질문자를 관중으로부터 떼어놓아 관중에게서 아무런 단서를 얻을 수 없게 한다.
- 말 주인이 아닌 사람이 질문을 한다.
- 말에게 눈가리개를 씌워본다.
- 질문자가 앞으로 할 질문의 답을 모르게 한다.
라는 조건 하에 실험을 하였다. 그 결과 한스는 질문자가 답을 알고 있고, 한스가 질문자를 볼 수 있을 때 89%의 정답률을 보인 반면 질문자가 답을 모를 때, 혹은 한스가 질문자를 볼 수 없을 때는 정답률이 6%에 그쳤다. 그래서 펑스트는 질문하는 사람의 행동을 자세히 관찰해보니 한스가 발굽을 두드리는 횟수가 정답에 가까워지면 질문자가 점점 긴장하게 되고, 발굽을 두드린 횟수가 정답이 되었을 때 긴장이 풀리며 자세와 표정이 변했으며 질문자는 의도하지 않았지만 한스가 발굽 두드리는 것을 멈추게 하는 신호가 되었던 것이다.
2. 손다이크(Thorndike)
동물의 지능을 과학적으로 연구하려면 어떻게 해야할까 라는 질문에 대해 손다이크의 답은 동물에게 문제를 제시하는 것이었다. 그리고 나중에 그 문제를 다시 제시하여 동물의 수행이 개선되었는가를 본 후 다시 검토하는 식으로 연구하면 될 것이라고 생각했다. 손다이크는 동물의 학습을 연구함으로써 동물의 지능을 연구하려고 했다.
1) 손다이크의 실험
① 손다이크는 실험에서 배고픈 동물(고양이, 병아리)을 문제상자라고 불리는 작은 상자에 넣었다. 동물이 적절한 반응을 하면 문제상자의 문이 열리고 동물은 빠져나가 문 밖 바로 곁에 놓아둔 먹이를 먹을 수 있다. 동물에게 요구되는 반응은 줄 당기기, 레버 누르기 또는 발판 밟기 처럼 단순했다. 이외의 다른 실험 장치들도 중간에 막대기가 꽂혀 있거나 천장에 사슬이 매달린 작은 상자이다. 동물이 막대를 밀거나 사슬을 당기면 탈출할 수 있다. 그러나 어떤 실험에서는 동물이 탈출하기 위해 더욱 복잡한 반응을 하도록 되어 있다. 매번 각기 다른 실험을 진행했지만 동물이 상자를 떠나기 위해서는 특정행동을 해야 한다.
② 고양이는 문제상자 안을 이리저리 돌아다니고 외견상 아무렇게나 상자의 여기저기를 탐색하다가 결국 문을 여는 반응을 한다. 행동을 주의 깊게 관찰한 결과 동물이 처음으로 적절하게 반응하게 되는 것은 순전히 우연에 의한 것이라고 결론 내렸다.
③ 손다이크는 학습의 가장 기본적 형태를 시행착오학습(trial-and-error learning), 혹은 본래 선택과 연결(selecting and connecting)이라고 불렀다.
④ 모든 동물은 감금 혹은 상자에서 벗어나기 위해서 필요한 행동을 학습했다. 손다이크는 동물이 문제를 해결하기 위해 걸린 시간과 동물이 문제를 해결하기 위한 기회의 수를 함수로 나타냈다. 모든 기회는 각 시도를 나타내고 동물이 옳은 해답을 찾으면 시도가 종료된다.
⑤ 손다이크는 시행의 수가 증가함에 따라 문제를 해결하는데 걸린 시간이 체계적으로 줄어든다는 사실을 발견했다. 즉, 동물은 더 많은 기회를 가질수록 더 빨리 문제를 해결했다.
2) 손다이크의 학습의 3대 법칙
① 효과의 법칙 : 만족한 결과를 초래한 반응이 학습되고 불만족스러운 결과를 초래한 반응은 점차 하지 않게 되는 현상, 즉 문제해결 행동이 어떤 효과가 있었느냐가 학습을 좌우한다는 원리이다. 즉, 보상이 따르는 자극과 반응 간의 연결은 강화되고 그렇지 못한 자극과 반응 간의 연결은 약화되어 그 결과 적합한 반응은 남고 그 외의 반응은 사라진다는 것이 효과의 법칙이다.
② 연습의 법칙 : 모든 학습은 단번에 성과를 거두기보다는 꾸준한 반복적인 연습의 결과로 목표에 도달하고 성공하게 되며, 연습을 통해 향상되고 바람직한 행동의 변화를 가져온다. 자극과 반응의 결합이 반복 연습되는 경우 그 결합이 강해진다는 것으로 단계적 연습과 계속적 반복을 통해 학습의 성공적 수행이 가능해진다. 이 법칙은 사용의 법칙과 불 사용의 법칙으로 구분된다. 사용의 법칙은 자극과 반응 사이의 결합이 빈번해지면 그 결합이 강해지고, 불사용의 법칙은 자극과 반 응사이의 결합이 빈번하지 않으면 그 결합이 약해짐을 의미한다.
③ 준비성의 법칙 : 유기체가 반응에 대한 준비도가 높을 때 반응에 뒤따르는 결과에 더 만족하며, 준비도가 낮을 때는 결과에 대한 만족도가 떨어지거나 오히려 혐오감을 초래할수 있음을 의미한다. 사전에 충분히 준비된 학습활동은 학습이 만족스럽게 잘 되지만, 준비가 되어 있지 않을 때에는 학습의 결과가 만족스럽게 되지 않고 실패하기 쉽다. 따라서 새로운 사실과 지식을 습득하기 위해서 준비를 충분히 갖추고 있을수록 결합이 용이하다.
3) 손다이크의 학습에 대한 생각
① 학습은 통찰적이지 않으며 점진적이다. 학습은 비약적으로 이루어지는 것이 아니라 아주 작은 체계적 단계를 통해 이루어진다는 것이다. 만약 학습이 통찰적이라면 동물이 학습이 안된 상태일 때 문제해결에 걸리는 시간이 상대적으로 일정하고 높게 나타날 것이라고 보았다.
② 학습은 관념에 의해 매개되는 것이 아니다. 학습은 생각이나 추론을 통해서가 아니라 직접적으로 이루어지는 과정이라고 결론지었다. 어느 우연한 행동이 막대, 고리, 밧줄 등을 충분히 잘 다루도록 할 수 있으며 동물이 기계장치를 잘 다룬다는 것 자체가 기계의 속성에 대한 추론을 내포하고 있지 않다.
③ 모든 포유동물은 같은 방식으로 학습한다. 동물의 학습에서 드러난 원리는 인간의 학습 원리이기도 하다고 주장했다. 물론 바이올린 연주기술이나 미적분, 공학기술의 습득은 진보된 단계에서 훨씬 복잡하게 이루어진다. 그러나 감각에 대한 신체적인 반응을 직접적으로 연결하는 초기 형태의 학습을 가능하게 만드는 힘에 대한 분명한 개념 없이 인간의 미묘하고 계획적인 학습을 이해하는 것은 불가능하다.
3. 손다이크 이론에 대한 평가
① 공헌 : 학습과 행동의 개념에 대한 분명한 대안을 제시한다. 손다이크 이전에 학습을 체계화하거나 실험적으로 연구한 사람이 없었으나 손다이크는 가용한 자료들을 토대로 학습에 대해 체계적으로 설명하고 종합했다. 또한, 학습 이론 분야를 정의내리게 될 시행착오 학습이나 훈련 전이와 같은 현상을 발견하고 발달시켰다.
② 비판 : 학습을 지나치게 기계론적으로 정의한다는 것이다. S-R법칙이 강화되거나 약화되는 방법에 관한 것으로 손다이크는 학습이 만족스러운 상태의 자동적인 기능이며 사고나 추론의 의식적인 기제의 결과는 아니라고 믿었다. 따라서 학습자의 의도와 전략은 학습에 필수적이지 않다고 보았다. 손다이크는 사고, 계획, 전략, 의도의 존재를 부인하지는 않았지만 이러한 것들에 대한 언급 없이도 학습이 적절하게 설명될 수 있다고 믿었다.