학습

 

1.학습의 정의

학습에 대한 일반적인 정의는 학습이 과거경험의 결과로 생긴 비교적 영속적인 행동변활를 이끄는 과정 이라는 것이다. 따라서 신체적 성장이나 성숙, 또는 질병이나 부상에 의해 나타난 행동변화는 학습으로 간주되지 않는다. 학습은 또한 수행과는 구분되어야 한다. 수행은 상황에 따라 변화하는 반면 학습은 비교적 영속적이다.

 2.조건형성

심리학자들은 여러 형태의 학습에 기본이 되는 원리를 규명하는데 노력을 기울여 왔다. 그들은 학습이 근접해서 일어나는 사건들간의 연합에 의해서 이루어진다는데 대해 의견을 같이해 왔다.

1)고전적 조건형성

우리는 치과병원 복도를 걸어갈 때 맡게 되는 약품 냄새는 종종 두려움이란 익숙한반응을 일으킨다. 사실 약품 내새 자체는 두려움을 일으키는 자극이 아니지만 과거 이를 치료받던 때의 고통스러운 사건과 연합이 되었기 때문에 약품 냄새는 두려움에 조건형성이 되는 것이다. 이와 같이 고전적 조건형성에서는 그것 자체는 반응을 유발시키지 않는 중성적 자극이 다른 자극과 체계적으로 연합된다. 자극의 연합은 중성적 자극이 고통스런 자극에 의해 유발되는 것과 비슷한 반응을 유발하게 될 때 까지 반복된다. 그 중성적 자극은 새로운 기능을 획득하게 되는 것이다.

가)Pavlov의 연구

러시아의 심리학자이며 노벨상 수상자인 파블로브는 조건화된 반응을 체계적으로 연구한 최조의 학자이다. 그는 동물의 소화 및 침 분비기능에 관한 실험을 하는 도중 우연히 조건반사를 발견하였다. 전형적인 파블로브의 실험절차는 다음과 같다. 실험자는 실험장치에 개를 넣어두고 불빛이나 소리와 같은 중성적인 자극을 제시하고 난 뒤 약간의 시간간격을 두고 음식을 입안에 넣어 준다. 개는 음식에 반응하여 곧 침을 분비하고 음식물을 씹고 삼키게 된다, 이러한 과정은 자동적이며 무조건적이다. 그러나 이처럼 음식과 소리가 함께 제시되는 것이 여러 번 반복되는 동안 개는 소리를 음식과 연합하게 된다. 즉 개는 소리가 날 때 마치 음식을 기대하는 듯이 행동하게 된다. 이제 소리는 이전에 음식에 의해 유발되었던 반응을 유발시킬 수 있는 힘을 갖게 된 것이다. 이 과정에서 파블로브는 음식과 같이 무조건반사를 일으키는 자극을 무조건자극이라 하고 침분비 반응과 같이 무조건자극에 대해 선천적이고 생리적으로 나타나는 반응을 무조건반응이라고 불렀다. 또한 종소리처럼 처음에는 무조건반응을 일으키지 않으나 무조건반응과 짝지어 제시됨으로써 무조건 반응을 일으킬 수 있게 되는 자극을 조건자극이라 하고 조건자극에 의해 유발된 반응을 조건반응이라 하였다.

 

나)고전적 조건형성의 현상들

*자극 일반화:하나의 조건반응이 하나의 조건자극에 잘 연합된 경우에는 원래의 조건자극과 어느 정도 유사한 다른 자극들에 대해서도 동일한 반응이 나타나게 된다. 이러한 현상을 자극일반화라고 한다. 어떤 음을 내는 벨소리에 조건형성된 개는 그보다 조금 높거나 낮은 음을 내는 벨소리에도 약하지만 비슷한 조건반응을 보이게 된다. 이때에 개가 나타내는 조건반응의 양은 반응의 유사성 정도에 따라 체계적으로 변화하는 데 이를 자극일반화 기울기라고 한다.

*변별 조건형성:자극 일반화를 막기 위해 동물들로 하여금 두 개의 자극을 변별하도록 조건형성할 수 있다. 예를 들어 종소리를 들려준 뒤에 언제나 음식이 뒤따라 제공된다고 하자. 그러면 종소리는 곧 조건자극이 될 것이다. 다음 단계에서 실험자는 종소리와는 다른 부저소리를 검사자극으로 들려준다. 고전적 조건형성에서 강화물이라 함은 조건자극에 무조건자극이 따르는 것을 말한다. 변별 조건형성에서 조건자극에는 음식이란 강화물이 주어지는 반면 변별해야 할 자극에는 강화물이 수반되지 않는다, 위의 예에서 부저소리가 들리면 그 동물은 처음에는 침을 흘릴 것이다. 그러나 부저소리가 난 뒤에는 음식이 주어지지 않는다면 이 소리에 대한 침분비반응은 곧 사라지게 될 것이다. 이렇게 해서 그 동물은 두 자극을 변별하는 것을 학습하게 된다.

*소거:일단 획득된 조건반응도 조건자극 (소리)이 무조건자극(음식)에 의해 강화되지 않은 채 계속 단독으로 제시된다면 점차로 약화되어 결국은 사라져 버리게 된다. 이것을 소거라고 한다.

*자발적 회복:소거 절차를 거친 조건반응이 영구적으로 사라지는 것은 아니다. 개에게 아무런 음식도 주지 않은 채 종소리만 자꾸 제시하면 개가 종소리를 듣고도 아무런 반응을 나타내지 않게 되나 하룻밤 정도 휴식을 취한 후 다시 종소리를 들려 주면 다시 침분비 반응이 나타나게 된다. 이처럼 얼마간의 휴식기를 가진 후에 소거된 반응이 다시 나타나는 현상을 자발적 회복이라고 한다. 그러나 물론 이 때에 회복된 반응의 양은 소거 이전의 수준까지 미치지는 못하며 무조건자극없이 종소리만 계속되면 다시 사라진다.

 *고차 조건형성:잘 확립된 조건반응은 제3의 자극에 대해서 무조건자극으로 사용될 수 있는데 이 과정을 고차 조건형성이라 한다. 한 동물이 종소리만 듣고도 침을 흘리도록 조건형성되었다고 하자. 일단 종소리가 침분비 반응을 일으킨는 힘을 갖게 되면 이 종소리는 불빛 등의 새로운 중성자극에 대해 조건형성을 시킬 수 있다. 만일 그 동물이 2차로 조건형성된 자극에 의해서도 반응을 나타낸다면 이 동물은 2차적으로 조건형성된 것이다. 더 나아가 그 개는 3차적으로도 조건형성될 수 있다. 만일 우리가 침분비 반응을 일으키는 힘을 갖는 그 불빛을 삼각형과 연합시키면 그 개는 나중에 삼각형만 제시되었을 때도 침분비 반응을 보일 수 있다.

 

2)작동적 조건형성

우리는 자신의 행동이 보상받는 행동일 경우 그것을 계속하려 하고 처벌받는 행동은 피하려 한다. 이처럼 어떤 반응에 대해 체계적이고 선택적으로 강화를 줌으로써 그 반응이 다시 일어날 확률을 증가시키는 것을 작동적 조건형성이라고 한다..

가) Thorndike의 실험

20세기 초 E.L.Thorndike 라는 미국의 심리학자는 문제상자라고 하는 특별히 고안된 장치 안에 배고픈 고양이 한 마리를 넣고 상자 바깥쪽에 먹이를 놓아 두었다. 고양이의 과제는 어떻게 상자를 빠져 나가는 가이다. 상자는 빗장을 벗김으로 열리게 되어 있다. 고양이는 우연히 빗장을 벗기는 법을 발견하게 된다. 이 실험이 반복되면서 고양이는 점점 더 빠른 시간 안에  빗장을 벗기는 것이 관찰 되었다. 즉 고양이는 탈출에 바로 선행하는 반응과 탈출을 연합시킴으로써 불필요한 행동을 점차 줄이고 올바른 반응에 접근해 갈 수 있게 된 것이다.

나)Skinner의 실험

도구적 학습의 특별한 형태인 작동적 조건형성 실험이 B.F.Skinner에 의해 이루어졌다. 전형적인 실험절차에서 Skinner는 지렛대를 누를 때 먹이알이 떨어져 나올 수 있게 되어 있는 스키너 상자를 사용하였다. 배고픈 쥐가 상자 안에서 우연히 지렛대를 누르면 먹이 알이 먹이컵 속에 떨어지게 되는데 일단 이러한 일이 일어나면 쥐는 지렛대를 누르는 것이 먹이를 제공한다는 것을 재빨리 학습하게 된다.

다) 강화

강화는 고전적 조건형성뿐 아니라 작동적 조건형성에서도 매우 중요한 개념이다. 조건형성에서 강화되는 행동은 유지되고 강화되지 않는 행동은 사라지게 된다.

 *강화의 유형:정적 강화, 부적 강화 및 처벌

반응 후에 유쾌하거나 바람직한 긍정적인 자극을 주는 것을 정적 강화라고 한다. 반응 후에 고통스러운 부적 자극이 종료되는 것을 부적 강화라고 한다. 부적 강화는 어떤 반응에 대해 혐오자극을 제공하는 처벌과는 구별된다. 부적 강화는 반응을 했을 때 혐오자극이 제거됨으로써 그 반응이 다시 발생할 확률을 높이는 반면 처벌은 반응을 함으로써 혐오자극이 출현하여 그 반응이 다시 발생할 확률을 낮추는 것을 의미한다. 정적 및 부적 강화와 처벌은 적절히 조합되면 교육효과를 높여준다.

+일차 강화와 이차 강화:

일차 강화물이란 음식, 갈증, 공기, 성욕과 같은 선천적 욕구를 만족시키는 자극이나 사건이다. 이와 더불어 통증이나 극단적인 소음, 추위 등도 선천적인 원인에 의한 부적 일차 강화물이 된다. 이차 강화물은 개인이 경험을 통해 그 자극이 정적 또는 부적 결과와 연합된다는 것을 학습한 자극이다. 이것들은 사회나 세상에서 우리의 욕구를 만족시키기 위해서 중요하다고 생각하도록 가르쳐진 것들이다. 일차적 강화와 정기적으로 연합된 자극은 어느 것이든 그 자체가 강화력을 가질 수 있다.

*강화계획

강화는 어떤 계획에 따라 주어지게 된다. 기본적 강화계획은 강화가 주어지는 시간간격에 따라, 그리고 주어지는 강화의 양에 따라 고정간격계획, 변화간격계획, 고정비율계획 및 변화비율계획의 네가지로 나뉘어진다.

+고정간격계획:

고정간격강회계획에서 강화는 일정한 시간간격이 지난 후마다 주어진다. 월급은 대표적인 예이다. 그들의 반응률은 강화받을 시기가 가까워질수록 증가하고 반응 직후에는 최저가 된다.

+변화간격계획:

변화간격계획하에서 동물들은 일정치 않은 시간 각격을 두고 강화를 받게 된다. 그러나 이 계획 전체를 통해 볼 때 강화가 주어지는 시간간격의 평균은 항상 일정하게 정해진다.

+고정비율계획:

간격계획이 시간과 관련이 있었던것에 비해 비율계획은 반응결과와 관련을 갖는다.여기에서는 동물이 일정반응수에 도달하게 되면 강화가 주어진다. 예를 들어, 스키너 상자의 쥐는 다섯 번 지렛대를 누른 뒤에는 어김없이 한번씩 강화를 받게 된다. 그 쥐는 열심히 일하면 정규적으로 보상이 뒤따른다는 것을 학습하기 때문에 빠르고 일정한 속도로 반응한다.

       

+변화비율계획:

변화비율계획에서 동물은 한번의 보상의 받기위해 특정 수의 반응을 해야 하나 그 수는 강화 때 마다 달라진다. 그러나 여기서 보상을 받기 위해 요구되는 평균반응수는 항상 일정하다. 이렇게 언제 강화 받을지를 모르는 상황에서 효과적으로 보상을 받기 위해서 피험자는 반응을 많이 해야 한다. 변화비율계획에서 훈련받은 행동은 빨리 습득되고 높은 비율로 오래 유지되는 경향이 있다.

*강화이론들

작동적 조건형성에서 강화가 매우 중요한 위치를 차지하고 있다는 것은 놀랄만한 일이 못된다. 다양한 유형의 강화들은 학습에 꽤 직접적인 효과를 지니고 있는것 같다. 하지만 무엇이 사건들을 정적 또는 부적으로 강화하게 되는지에 대해서는 아직 결정적인 해답이 없다.

Premack은 강화되는 반응보다 더 선호되는 행동이면 어느 것이든 강화물이 될 수 있다는 것을 시사하였다. 두 반응들 중 일어날 확률이 더 놓은 반응은 일어날 확률이 더 낮은 반응을 강화할 것이다. 목마른 개는 물을 얻기 위하여 미로를 달린다. 이때 물이 강화물이다. 그러나 수일간 갇혀있는 개에게 물을 마신뒤에만 잠간씩 풀어준다면 이 개는 우리에서 풀려나기위해 물을 마시는 행동이 증가할 것이다.

 

다)작동적 조건형성의 현상들

*소거

고전적 조건형성에서와 같이 작동적 조건형성에서 조건형성된 반응은 강화물을 제거함을로써 소거된다. 그리고 이러한 강화 중지가 유지됨에 따라 피험자는 점점 더 낮은 빈도로 반응해가다가 마침내는 반응을 중지하게 된다.

*조형

조형이란 실험자가 반응의 계열을 조건형성하여 최종적적으로 동물이 하기를 바라는 반응에 점차적으로 근접해 가도록 하는 것이다. 이러한 기술을 사용하면 동물이 정상적으로 하지 않는 행동까지 학습시키는 것이 가능하다.

우리는 서커스등에서 이런 방법으로 훈련시킨 동물들의 재주를 볼 수 있다.  조형기술을 인간에게 적용해 보려는 시도들도 있다.이 방법은 정신병원에서 우울증 환자들의 행동치료에도 이용되고 있다.

*자극 일반화와 변별

붉은 등을 켰을 때 판을 쪼면 강화를 주고 붉은 등이 꺼졌을 대 판을 쪼면 강화를 받지 않는 비둘기는 붉은 등이 들어올 때만 반응하는 것을 학습하게 된다. 이것이 잘 훈련된 후에 붉은 등과 유사한 다른 등을 켜 줄 때에도 비둘기가 판을 쪼는 행동이 관찰된다.

*도피 및 회피조건 형성

작동적 조건형성의 한 형태로서 피험자는 고통스럽고 불쾌한 자극을 종식시키는 도피반응을 학습할 수 있다. 스키너상자의 바닥에 깔린 금속 막대가 주는 전기적 충격은 쥐가 반응해야 할 혐오자극이 된다. 전기충격은 그 쥐가 상자벽에 있는 지렛대를 누를 때 까지 계속된다. 이러한 상황에서 쥐는 전기충격이라는 부적 자극이 주어질 때 지렛대를 누름으로써 도피할 수 있는 것을 학습하게 된다.

*미신행동

보상과 아무런 관련이 없으면서 완전히 우연히 한 어떤 행동이 강화에 선행한 경우 그 행동은 고정적으로 계속되려는 경향을 나타내는데 그와 같은 행동을 미신행동이라 한다. 예를 들어 우연히 부적을 지니고 시험장에 가서 시험에 붙은 사람은 다음에 시험이 있을 때 다시 부적을 사용하려는 경향을 보인다.

 

라)작동적 조건형성의 적용

Skinner는 실험실에서 얻어진 학습원리를 실제장면에 적극적으로 도입하려 하였다. 그러나 그가 시도했던 프로그램 교수법은 전통적 교수방법보다 더 나은 것으로 평가되지는 못했다. 하지만 임상장면에서 행동조형의 원리는 심리장애, 부적응, 신경증 치료 등에 널리 이용되고 있다. 대표적인 행동 치료방법으로 간주되는 체졔적 둔감화기법은 불안이나 공포증을 치료하는 데 효과적인 방법이다. 이 방법에서는 공포를 과거경험에 의해 조건형성된 정서의 하나로 간주한다. 그러므로 공포증은 두려움을 일으키는 대상과의 역조건형성을 통해 제거하려는 반응을 그것과 양립할 수 없는 반응에 조건형성기키는 것을 말하며 공포증의 경우에는 이미 공포증과 연합되어 있는 대상을 정적 자극과 체계적으로 연합시킴으로써 공포증을 둔화시키는 방법이 사용된다.

 

  3.인지학습

인지심리학자들은 유기체 내부에서 일어나는 사건에 관심을 두고 자극과 반응 사이를 매개하는 과정을 연구하고자 한다. 이러한 입장은 형태주의 학파의 견해를 계승한 것으로 인간을 외부자극에 대한 수동적인 반응자로 간주하는 행동주의에 반대하는 것이다.

 

           

4.잠재학습

Hull, Skinner등을 비롯한 행동주의  심리학자들은 불이 켜질 때마다 판을 쪼는 비둘기는 단지 판 쪼는 행동만을 학습할 뿐이지 판 쪼개기를 함으로써  음식이 나오리라는 기대를 하는 것은 아니라고 생각했다. 그러나 Tolman과 Honzik 가 실행한 실험은 이러한 생각에 수정을 가하게 하였다. 세집단의 쥐들에게 실시한 복잡한 미로를 달려 올바른 목표상자에 도달하는 실험 결과 10일 동안에는 아무런 보상을 주지 않았으나 11번째 준 보상에서 오류가 급작스럽게 떨어짐을 보게 되는데 이 현상은 이미 보상이 없었던 10일간에도 미로의 공간적 학습을 하였음을 의미한다. 이들은 이 쥐들이 잠재학습을 하였다고 주장한다.

 

5.대체실험

Tinklepaugh는 배고픈 원숭이들에게 두 개의 바구니 중 한 바구니 밑에 먹이를 넣는 것을 보여주고 그 원숭이들로 하여금 먹이가 든 바구니를 찾게 하는 실험을 했다. 이 실험에서 원숭이들은 그들이 좋아하는 바나나를 보상으로 줄 때 뿐 아니라 덜 좋아하는 상치를 주는 경우에도 이 과제를 잘 수행했다. 그런데 첫 단계에서 바구니 속에 바나나를 넣는 것을 보여 주고 난 뒤 원숭이 몰래 바나나를 상치로 바꾸었더니 상치가 있는 것을 발견한 원숭이는 그것을 잡으려 하지 않고 바나나를 찾아내려는 행동을 보였으며 심한 분노를 표현했다.

 

6.통찰학습

자극에 대한 유기체의 능동적인 재구성 과정을 강조하는 인지심리학자들은 문제에 대한 지각이 갑자기 바뀌게 되는 통찰의 중요성을 강조했다.

Kohler의 고전적 실험에서는 우리안에 갇힌 침팬지 실험에서 먹이를 시행착오가 아니라 통찰학습에 의해 바나나를 다 먹는다.

인간학습에 있어서 통찰은 종종 개인이 가지고 있는 기존정보를 조합하고 조직화하는 데서 비롯된다. 학생들은 어려운 수학 문제를 풀 때 이미 가지고 있는 수학공식을 복잡한 문제의 계산에 적용한다. 새로운 것을 발명해내는 발명가들은 이러한 통찰력을 특히 많이 이용한다.

 

7.관찰학습

 관찰학습은 정보적 기능을 가지는 학습형태로서 그것이 우리에게 주는 이점은 지대하다. 작동적 조건형성은 강력한 효과를 가지고 있기는 하지만 그 학습을 위해서 몇번 이상의 시행이 항상 선행되어야 한다. 그러나 관찰학습은에서 학습은 빠르고 쉽다. 또한 관찰학습은 모든 행동을 자신이 직접 해보지 않고서도 학습할 수 있게 해줌으로써 불필요한 노력과 수고와 위험 부담으로부터 우리를 구해준다.