조작적 조건형성 학습

강의경험에 의한 이야기로 오늘은 심리학의 이해, '학습 편입니다. 새로운 주제로 오늘도 한번 열심히 공부하면서 함께 공유해 보도록 하겠습니다.

학습

학습이란 훈련이나 경험의 결과로 생기는 행동에서의 비교적 영속적인 변화를 말한다. 예를 들면 초등학교 또는 유치원 때 배운 한글은 지금도 사용하고 있고 앞으로도 지속적으로 사용할 것이므로 학습이라고 할 수 있다. 또 초등학교 때 배운 사칙연산 역시 지금까지 생활 속에서 사용하고 있고 앞으로도 계속 사용할 것이므로 학습이라고 할 것이다.

학습의 종류

크게 두 가지로 나눈다. 연합학습 과 인지학습이 그것이다.
연합 학습은 서로 짝을 지어 놓는 것을 연합 학습이라고 한다. 연합 학습의 특징은 학습자가 학습하고 있는 것이 외부로 보이는 것이다.

그와는 반대로 인지학습은 학습자가 학습하는 것이 외부로 드러나지 않는 것이 특징이다. 예를 들어 영어책을 소리나어 읽지 않고 그냥 보고 머릿속으로 암기하고 있다면 그것을 인지학습이라고 한다. 그것을 다시 소리 내어 읽기 시작한다면 그것은 연합 학습인 것이다.

다시 말해 학습하는 모습이 외부로 드러나지 않으면 인지학습, 드러나면 연합 학습으로 본다.

연합 학습에는 두 가지가 있는데, 그 하나는 고전적 조건형성과 조작적 조건 형성이 있다.

인지학습의 종류는 잠재 학습, 통찰 학습, 사회학습이 있다.


그럼, 학습의 종류 다섯 가지에 대해 차례대로 알아보도록 한다.

1. 고전적 조건형성(Classical Conditioning)

이반 파블로프(Ivan Pavlov)라는 러시아의 생리학자에 의해 우연히 발견됐다. 이반 파블로프는 실험실에 개가 있었는데 그 개가 밥그릇을 보고 침을 흘리고 있는 것을 발견한다. 그래서 개가 밥그릇, 즉 음식을 보고 침을 흘릴 때 밥그릇은 무조건적인 자극이며 개가 침을 흘리는 것은 무조건적인 반응이라고 불렀다.

파블로프는 또 밸소리를 울리고 밥그릇을 주고 밥을 주었다. 개는 처음에는 밥그릇을 줄 때 침을 흘렸다. 이것을 똑같이 몇 번 반복을 하였다. 그랬더니 이제 개는 벨소리만 듣고도 침을 흘리기 시작했다.

그래서 파블로프는 벨소리를 조건자극이라고 이름을 붙였다. 벨소리에 의한 타액분비를 조건반응이라고 했다. 즉 개는 처음에는 아무 의미 없는 벨소리에는 반응하지 않았지만 벨소리와 밥그릇을 연합(짝짓기) 시켜 놓았더니 벨소리에 반응하게 된 것이다.

이 고전적 조건 형성은 일상생활에서도 많이 일어나는데, 우리가 식당 외부에 걸어 놓은 밀랍 음식을 보고도 밀랍 음식> 진짜 음식으로 짝짓기(연합)에 의해 배고픔을 느끼고 침을 흘리는 것도 고전적 조건 형성이라고 볼 수 있다.

번개와 천둥도 마찬가지이다. 어린아이가 처음 번개가 쳤을 때는 무서움을 못 느꼈지만 번개가 치면 뒤에 천둥이 온다는 사실을 알고부터는 번개만 처도 도망을 가게 된다. 이것도 마찬가지로 고전적 조건 형성에 해당한다.

또 초등학생이 학교에 갔더니 화장실에서 쥐가 나왔다면 학교와 쥐가 연합(짝짓기)되어 그다음부터는 학교에 가기 싫어질 것이다. 이런 경우도 고전적 조건 형성이 된다.

여기서 하나의 용어가 있는데, 조건 자극과 무조건 자극을 연합하는 것을 '시행'이라고 하고, 그 시행을 통해 조건반응을 얻어내는 것을 '획득'이라고 한다.

또 소거와 자발적 행동이란 것이 있다. UCS(Unconditioned Stimula)와 CS(Conditioned Stimula)를 짝짓기 하면 UCS 즉 무조건 자극 없이 조건 자극(CS)만으로 조건반응(CR)이 일어나는데, UCS 가 지속적으로 주어지지 않으면 조건반응( CR)이 생기지 않게 될 때가 있는데 이것을 소거라고 한다.

또 전에 있던 조건 자극이 새로 생긴 조건보다 약하다면 이땐 조건자극이 조건반응을 못 일으킨다.

가르시아 효과

맛 혐오 연구인데, 조건 자극으로 딸기맛과 불빛, 소리를 같이 주었다. 그리고 UCS로 복통을 주었다. 그랬더니 개는 딸기맛만 주면 고개를 흔들며 도망을 쳤는데 불빛과 소리에는 반응을 하지 않았다. 이것의 의미는 딸기맛, 불빛, 소리가 동시에 UCS 즉 복통보다 선행되었더라도 예견성이 없었던 불빛과 소리에는 개가 반응하지 않았다.

이것은 소주를 많이 먹었던 사람이 그다음 날 소주를 보면 토할 것 같은 느낌을 받는 것이지 함께 마셨던 친구를 보거나 술을 마셨던 식당에 간다고 해서 토할 것 같은 기분이 드는 것은 아니다. 즉 예견성이 없었던 치구와 식당에 대해서는 조건반응이 없는 것이다.

 

 

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2. 도구적(조작적) 조건 형성

이것도 연합 학습이다. 배가 고프면 뭔가를 해야 하는데, 음식을 만들던지 식당을 찾던지 하는 어떤 조작을 함으로써 새로운 것을 배워나가는 것이 이 조작적 조건 형성이다.

조작적 조건형성이 나온 배경

 

손다이크라는 심리학자가 효과의 법칙을 이야기한다.
유기체가 보이고 있는 학습이란 것은 단순한 행동상의 시행착오를 통해 학습을 한다.

실험은 빗장이 있는 창살에 배고픈 고양이 한 마리를 넣어 놓는다. 그런데 우리 안에는 음식이 하나도 없다. 우리 밖에 음식이 놓여 있다. 이때 고양이는 우리 안 예서 뭔가를 찾아야 한다. 또는 조작해야 한다.

그런데 고양이는 어찌할 줄을 모르고 우리 안에서 미친 듯이 빙글빙글 돌며 막 왔다 갔다 한다. 그러다가 정말 우연히 빗장을 툭 친다. 그러자 문이 쫙 열린다. 고양이가 문밖으로 나온다. 그러면 고양이를 안아서 다시 우리 안으로 집어 넣는다. 그런데 고양이는 방금 전에 어떻게 우리를 나갈 수 있었는지를 기억을 못한다.

그래서 또 막 우리안을 욌다갔다한다. 한참을 그러다가 또 우연히 빗장을 툭 건드려 본다. 빗장이 벗겨지고 문이 열리자, 고양이는 밖으로 걸어 나온다. 또 고양이를 안으로 집어 넣는다. 그런데 고양이는 또 빗장을 치면 나올 수 있다는 사실을 모르고 우리안을 또 왔다갔다한다.

이 러한 시행착오를 몇번 하다가 불필요한 동작들을 줄여나가기 시작한다. 예를 들면 우리안을 왔다갔다 하는 일을 하지 않는다. 그러더니 나중엔 빗장 치는 일만 하더니 나오는 방법을 터득한다. 이렇게 무수한 시행착오를 통해 도구 조작방법을 알아낸다.

이것을 통해 얻어낸 결론이 유기체는 복잡한 인지과정을 거치는 게 아니라 시행착오를 통해 조작방법을 배우는 구나라는 것을 알아냈다. 이것이 바로 효과의 법칙이다. 자기에게 효과를 주는 행동만을 남기고 효과를 주지 않는 불필요한 동작을 제거해 나가는 것이다.

이 법칙을 조작적 조건 형성에 적용시킨 사람이 스키너(Skinner)이다. 스키너는 손다이크의 효과의 법칙을 가지고 '스키너 박스'라는 동물행동연구를 위한 실험 도구를 만든다.

우리를 만들고 안에 지렛대를 설치하고 지렛대를 누르면 먹이가 하나씩 떨어지게 해 놓았다. 이 우리 안에 배고픈 쥐를 한 마리 집어넣는다. 쥐는 배가 고프니까 우리 안에서 뭔가를 해야 한다. 막 우리 안을 돌아다닌다. 그러다가 정말 우연히 지렛대를 눌러본다. 그럼 먹이가 하나 툭 떨어진다.

그러면 먹이를 먹는다. 그리고 이 쥐 역시 손다이크의 효과의 법칙에서 처럼 내가 왜 이 먹이를 먹을 수 있었는지 알지 못한다. 손다이크의 효과의 법칙에서의 고양이처럼 수많은 시행착오를 통해 결국에 지렛대를 눌러야 된다는 것을 알아낸다. 그래서 지렛대를 누르고 먹고 누르고 먹고를 할 수 있게 된다.

조작적 조건 형성은 자기가 원하는 자극을 얻기 위해서 행동을 해야 한다는 것이다. 그 행동은 바로 환경 내에서 도구를 활용하거나 조작을 해야 한다는 것이다.

고전적 조건 형성에서는 자극과 자극을 연결 했었지만 조작적 조건형성에서는 행동과 자극을 연결한 것이 차이점이다.

그런데 스키너 박스에서 지렛대를 눌렀는데도 음식이 안 나왔다면 쥐는 지렛대를 안 눌렀을 것이다. 이때 쥐가 지렛대를 눌러서 나온 음식을 '보상' 또는 '강화물'이라고 한다.

어떤 행동 뒤에 보상이 나오지 않는다면 지렛대를 누르는 행동은 나오지 않았을 것이다. 그래서 특정한 행동이 나온다면 항상 그 뒤에 보상이 주어져야 한다.
유기체는 새로운 행동을 배우는데 항상 강화물이 필요하다는 이야기다.

그런데 손다이크 실험의 고양이와 스키너 박스의 쥐의 공통점은 두 동물 모두 배고팠단 것이다. 굶주리지 않았으면 지렛대를 누르거나 빗장을 열지 않았을 것이다. 요즘 젊은이들은 과거와 달리 배고프지 않다. 그러면 그런 행동을 하지 않을 것이다.

오늘날 전 세계적으로 많은 사람들은 배부른 쥐에 가깝다. 그래서 과거처럼 그렇게 열심히 일을 하거나 공부하지 않는다.

그래서 배부른 쥐도 지렛대를 누르게 하도록 다른 보상이 필요할 것이다. 바로 지렛대를 누르는 것이 놀이가 되면 되어야 한다는 것이다.

맺으며

심리학의 이해, 학습 편을 배우면서 왠지 그 실험들이 동물을 통해 하는 것이지만 현시대의 우리와 많이 닮은 느낌이다. 좋은 보상을 위해 공부를 열심히 하고 좋은 직장에 취직하고 또 열심히 일해 승진이라는 보상을 위해 열심히 살아간다. 또 치열한 경쟁 속에서 경쟁에 뒤쳐지거나 적응이 힘들어지면 조직생활에서 나와 새로운 삶을 시작하기도 한다.

원하는 것을 얻기 위해 주어진 환경에서 뭔가 행동을 하여야 하는 것은 인간도 똑같다. 그리고 인간 역시 많은 시행착오를 거쳐 원하는 것을 얻는 것은 스키너 박스 안의 쥐와 별반 다를 게 없는 것 같다. 물론 지능이야 인간이 당연히 높겠지만 큰 틀에서 보면 비슷하다는 얘기다.

전공은 아니지만 심리학 공부를 개인적으로 대학에서 선택과목으로 이수했었다. 당시에는 좀 공부를 안 하던 1, 2학년 때 수강해서 그런지 생각이 많이 나진 않지만 어렴풋이 나는 대목도 가끔 있긴 하다. 하지만 생각이 썩 많이 나지 않는 것을 보면 그 당시 공부는 이번만큼 진심으로 하진 않았던 것 같다.

회를 거듭해 가면서 야릇한 흥미에 젖어든다. 이번 기회를 통해 심리학의 이해, 한번 끝까지 가 보겠습니다.
읽어주셔서 감사드립니다.

Mansur