행동주의 학습이론과 파블로프의 고전적 조건화

안녕하세요 에듀몬입니다.

교육학적 측면에서 학습이론을 다룰 때 가장 먼저 등장하는 이론이 바로 행동주의 이론이죠. 이번 시간에는 행동주의 학습이론의 배경 및 개념, 그리고 행동주의 이론의 출발점이라고 할 수 있는 파블로프의 고전적 조건화에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

1. 행동주의 학습이론의 개념

 

  행동주의 학습이론의 기본 틀은 자극과 반응이며 자극에 의해서 반응을 하는 작용에 의해서 학습되어지는 현상을 설명하였습니다. 이를 자극과 반응의 연합 이론, 또는 S-R이론이라고도 부릅니다. 자극에 대한 반응으로써 외현적으로 관찰할 수 있는 행동의 반응이 있으며 내면적 행동을 포함하기도 합니다. 행동주의 학습이론은 심리학자 왓슨에 의해 등장하게 된 심리학파입니다. 그 후에도 행동주의 이론은 여러 학자들에 의해 다양한 견해와 함께 연구되었습니다.
  행동주의 학습이론을 발전시키는 데 중요한 공헌 자는 왓슨이라고 할 수 있습니다. 그는 인간에 대한 이해가 관찰 가능한 외현적인 행동과 그러한 행동을 이끌어내고 강화시키는 사건들의 과학적 관찰에 근거를 두어야 한다고 주장하였습니다. 왓슨의 이러한 주장은 미국에서 행동주의 학습이론이 다양한 연구를 할 수 있는 자양분이 되었습니다. 그를 통해 파블로프는 개를 대상으로 한 조건반사 연구를 통해 고전적 조건화 이론을 연구하였고, 손다이크는 새로운 행동을 학습하기 위한 시행착오를 경험하면서 학습하는 이론을 연구하였습니다. 그리고 스키너는 조작적 조건을 통해 비둘기의 지렛대 반응 실험을 하였고 다양한 과학적 측면의 실험을 통해서 자극과 반응적 행동을 연구하는 학습이론을 제시하였습니다.

 

(1) 행동주의 학습이론의 기본가정

  행동주의(行動主義, behaviorism)는 관찰할 수 있는 구체적인 행동을 연구대상으로 하는 심리학파를 뜻합니다. 행동주의는 20세기 초반까지 심리학계를 주도하던 구조주의와 기능주의를 배격하고 심리학의 주류로 떠올랐습니다. 구조주의와 기능주의는 의식을 연구 대상으로 합니다. 구조주의(functionalism)는 내성법(introspection)을 이용하여 의식의 구성요소(감각,지각,심상 등)를 분석하려는 고전적 심리학파를, 기능주의(structuralism)는 일상생활에서 정신활동이 수행하는 목적, 의도, 기능을 분석하는 데 주안을 둔 고전적 심리학파를 말합니다. 학습을 경험이나 연습을 통해서 일어난 행동의 지속적인 변화로 간주하는 행동주의는 객관적으로 관찰할 수 있는 구체적인 행동을 연구대상으로 하며, 내재적인 사고 과정이나 구조에는 관심이 없습니다. 이러한 특징에서 ‘행동주의’의 명칭이 생겨났습니다.
  개개인의 환경과 상호작용하는 과정에서 일어나는 여러 가지 형태의 비교적 지속적이며 의미 있는 변화를 뜻하며, 반면에 선천적으로 이미 형성된 행동과 신경계통의 성숙으로 자연 발생적으로 일어나는 변화 혹은 피로나 약물 등의 효과는 학습에서 제외하는 것입니다. 기능주의적 성향을 갖고 있는 행동주의는 내재적인 사고 과정을 배재하는 주의이지만 예외적으로 능동적인 행동에 의한 인지적 능력을 함께 설명할 수 있습니다. 이 맥락에서 고전적 조건화는 학습자가 수동적인 행동을 하는 것만을 설명하지만 능동적인 행동을 강조했던 학자들의 연구도 포함됩니다. 이러한 설명에 대한 주요한 가정을 다음과 같습니다.

① 유기체의 모든 행동, 즉 바람직한 행동은 물론 바람직하지 않은 행동은 학습된다. 따라서 모든 행동은 학습을 통해 변화시킬 수 있다.

② 학습은 경험이나 연습을 통해 행동이 변화되는 과정이다. 행동주의는 출생 시의 상태를 백지상태(tabularasa)에 비유하고 선천적인 소인(素因)을 인정하지 않는다. 또 인간의 행동은 환경과 과거에 의해 통제된다는 결정론적 입장을 취하고 있다.
③ 학습자는 학습과정에서 능동적으로 반응하는 존재다. 많은 사람은 행동주의 심리학이 학습자를 환경 자극에 단순히 반응하는 수동적 존재로 가정하고 있다고 곡해한다. 그렇지만 고전적 조건 형성이 학습자를 수동적인 존재로 규정한다는 것을 예외로 하면 행동주의는 학습자를 능동적인 존재로 가정하고 있다. 대표적인 행동주의자 스키너(Skinner,1968)는 학습과정에서 학습자의 능동적 반응을 강조한다.
④ 환원주의(reductionism)의 관점에 입각하여 복잡한 환경은 단순한 자극으로 나눌 수 있고, 복잡한 행동은 단순한 반응으로 나눌 수 있다고 가정한다. 또 연합주의(associationism)에 근거하여 복잡한 행동은 단순한 반응이 결합된 것과 같다고 가정한다. 즉, 행동주의는 전체가 부분의 합과 같다고 가정한다.
⑤ 인간을 포함한 모든 동물은 보편적인 학습 법칙을 따른다. 그러므로 인간과 동물의 차이는 질적인 것이 아니라 양적인 것에 불과하다. 행동주의는 인간과 동물을 유기체(有機體, organism)라고 칭한다. 행동주의는 인간과 동물이 질적 차이가 없다고 보고 동물실험에서 밝혀진 학습의 원리와 법칙을 인간에게 그대로 적용한다.
⑥ 학습은 자극과 반응 사이의 연합을 형성하는 과정이다. 행동주의에 따르면 심리학은 환경 자극과 그 자극에 대한 반응 사이의 관계를 객관적으로 탐구해야 한다. 그래서 행동주의를 자극-반응 이론(S-R 이론)이라고 부르기도 한다.

  이처럼 행동주의 학습이론은 자극을 통해 새로운 반응으로 변화할 수 있으며 이것은 경험이나 연습을 통해서 학습되는 과정입니다. 단순히 수동적인 행동의 반응의 결과로만 생각하는 잘못된 이해가 있지만 스키너의 조작적 조건화 과정에서는 능동적인 행동을 강조하며 반두라의 사회학습이론도 이러한 관점을 지니고 있습니다. 또한 환원주의 관점에 입각하고 자극과 반응에 대한 객관적인 연구를 기본 가정으로 정의하고 있습니다.

 

 

2. 파블로프(I.Pavlov)의 고전적 조건화

  파블로프는 소화계통을 연구하여 노벨상을 받은 러시아의 생리학자입니다. 그는 소화계통을 위한 실험을 하면서 얻은 새로운 점을 발견하면서 자극에 대한 개의 반응에 대한 연구를 하게 됩니다. 이 실험에서 영향을 줄 수 있는 요인들을 통제하고 체계적인 방법으로 과학적인 실험을 계획하고 실시하였습니다. 파블로프의 행동주의 학습이론은 개를 대상으로 종소리(중성 자극)와 먹이(UCS, 무조건 자극)를 둡니다. 그리고 타액분비와 무관하던 종소리(CS, 조건 자극)를 울려 개가 타액을 분비(CR, 조건반응)하게 하는 실험을 하였습니다.
  고전적 조건화는 반응 조건화 혹은 파블로프 조건화와 동일한 의미를 가지고 있습니다. 특히 파블로프의 조건화라는 말은 고전적 조건화가 파블로프에 의해 최초로 체계적인 연구가 시작되었다는 점에서 나온 명칭입니다. 사실 처음에 파블로프는 이러한 현상 때문에 매우 난처했다고 합니다. 왜냐하면 이 실험의 실제 목적은 소화에 관한 것이었는데, 이러한 현상 때문에 개의 타액 분비를 제대로 통제할 수 없었기 때문이었습니다. 그러나 파블로프는 곧 원래의 목적이었던 소화에 관한 연구보다는 이 현상에 보다 더 많은 관심과 흥미를 느끼게 되었고 그 후 고전적 조건화 연구에 평생을 바쳤습니다.

  이 실험은 파블로프가 계획한 실험의 일정한 원리를 조직적으로 실시함으로써 개를 대상으로 반응에 대한 흥미로운 발견들을 하게 되었습니다. 반응적 행동의 관찰을 위해 환경적으로 실험의 요소들을 조작하여 관찰하였는데 객관적인 사실을 위하여 변화 요인들의 통제하고 조작한 것입니다. 학습자의 반응에 영향을 주는 것은 환경적 자극이며 조작에 의하여 새로운 행동을 습득하도록 조작할 수 있습니다. 그는 다음과 같은 실험에서 주요 개념을 배울 수 있다고 설명했는데 계속적인 조건반응 이 점차 사라지는 현상으로 소거의 개념과 소거 절차 후에 다시 반응하게 되는 자발적 회복을 설명하였습니다. 그 실험의 내용은 다음과 같습니다.

 

<개를 통한 파블로프의 고전적 조건화 실험>

출처: WIKIMEDIA COMONS

  파블로프(Pavlov,1927)는 구조화된 실험을 위해 개의 턱 밑에 간단한 수술을 실시하여, 분비된 침이 개의 몸 밖에 마련된 통에 담기도록 관을 삽입하였습니다. 온도와 조명 및 소음을 일정하게 통제한 방에 시술한 개를 묶어둡니다. 이처럼 온도, 조명 및 소음 등을 통제한 것은 이런 요인들이 개의 행동에 영향을 미치지 못하게 하기 위한 것입니다. 개가 이러한 방의 환경에 익숙해진 이후, 실험이 진행되었습니다.

  실험은 종소리를 울린 후 30초 뒤에 소량의 먹이를 개에게 주었고, 이 같은 동일한 절차를 몇 차례 반복한 후 먹이를 주지 않고 종소리만 울렸더니 침을 분비하게 되었습니다. 즉 처음에는 먹이로 인해 침이 분비되었으나, 실험을 통해 개는 종소리와 먹이를 연결시키게 되었으며 종소리만으로도 침을 분비하게 된 것입니다. 이 실험이 바로 유명한 파블로프의 조건반사 연구입니다.

  개가 먹이를 먹기 위해 침을 분비하는 것은 타고난 반사 행동으로, 유기체의 의지와 관계없이 생득적으로 일어나는 행동입니다. 이러한 반사 행동은 인간에게도 나타나며, 학습되지 않고서도 어떤 자극에 의해 자동적으로 반응하게 되는 것들입니다. 하지만 실험실의 개가 먹이를 입에 넣기도 전에 침을 분비하게 된 것은 타고난 행동이 아니라 전에는 반응을 일으키지 못했던 자극에 대한 새로운 행동이 학습되었음을 의미하는 것입니다.

  왓슨은 파블로프의 연구를 기반으로 인간의 정서가 학습됨을 설명하면서 조건 형성을 학습의 기제로 보았습니다. 조건형성 앞에 “고전적”이라고 붙여진 이유는 나중에 나온 스키너로 대표되는 조작적 조건 형성과 구별하기 위한 것입니다.

  파블로프의 고전적 조건화는 스키너의 조작적 조건화 실험과 비교하였을 때 완전히 수동적인 반응에 대한 행동을 강조하고 있는 점에서 차이점을 볼 수 있습니다. 하지만 자극과 반응적 실험의 기본원리가 일치하며 이 실험으로 체계적 실험의 시작을 보여준 것입니다. 개를 대상으로 한 조건반사 연구지만 반사 행동은 인간에게도 나타날 수 있으며 새로운 자극에 대한 변화와 학습 작용을 설명할 수 있는 연구였습니다.

 

*참고문헌: 김현민(2014). Bandura의 사회학습이론을 적용한 미술수업모형 개발