행동주의 학습이론 - 조작적 조건형성

행동주의 학습이론

 

조작적 조건형성

새로운 행동이 형성되고 학습되는 또 다른 주요 원리는 조작적 조건형성이다. 고전적 조건형성에서 조건화되는 반응은 불수의적이다. 그러나 학생들은 수동적으로 반응하기보다는 의도적으로 행동하는 경우가 더 많다. 고전적 조건형성과 조작적 조건형성은 행동에 대한 관점에 차이가 있다. 고전적 조건형성이 반응을 유발하는 자극에 관심을 갖고 있다면 조작적 조건형성은 자극보다는 행동의 결과에 관심을 둔다. 어떤 행동을 하고 난 후 결과가 좋은지 나쁜지에 따라 행동의 지속 여부가 달라진다. 고전적 조건형성과 조작적 조건형성에서 강화의 의미와 원리에는 차이가 있다. 고전적 조건형성에서 강화는 학습을 일으키기 위한 결합을 돕는 역할을 하지만 강화 없이도 학습은 일어날 수 있다. 그러나 조작적 조건형성에서 강화는 학습을 일으키는 중요한 조건이 된다. 조작적 조건형성은 Thorndike의 고양이 실험을 통해 처음 소개되었다. Edward Thorndike는 동물지능이 존재하는지를 알아보기 위해 문제상자를 사용하여 실험을 실시하였다. 문제상자 속의 고양이는 상자 밖에 놓인 음식물을 얻기 위해 다양한 행동을 했다. 시행착오 끝에 우연히 널빤지를 밟아 문이 열리고 먹이를 먹을 수 있었다. 이러한 과정이 반복됨에 따라 고양이가 시행착오를 하는 시간은 줄어들었다. 널빤지를 누르면 상자의 문이 열린다는 사실을 고양이가 학습한 것이다. 고양이는 반복적인 시행착오 방법에 의해 점진적으로 학습하게 되는데 이를 시행착오학습이라고 한다. 시행착오학습은 다양한 시도를 통해 점진적으로 학습하고 문제를 해결한다. Thorndike는 이러한 실험 결과를 시행착오학습에 의한 효과의 법칙으로 설명하였다. 효과의 법칙이란 행동의 결과를 강조하는 것으로 결과가 좋은 행동은 학습되고 결과가 좋지 않은 행동은 학습되지 않음을 뜻한다. 조작적 조건형성의 원리는 Thorndike의 발견을 더욱 발전시킨 Burrhus Frederic Skinner에 의해 체계화되었다. 그는 자극에 의해 유발된 반응적 행동과 유기체가 자발적으로 행하는 조작적 행동을 구별하고 학습자의 자발적인 조작적 행동 이후에 주어지는 자극에 따라 앞으로 동일한 조작적 행동이 유발될 가능성과 그 강도가 결정된다고 설명하였다. Thorndike가 문제해결에 드는 시간에 관심을 가진 것에 반해 Skinner는 어떠한 보상이 조작적 행동을 일으키는지에 더 관심을 가졌다. Skinner의 생각은 스키너 상자 실험에 기초한다. Skinner는 그의 실험으로 조작적 행동의 발생과 그 행동의 빈도를 증가시키는 자극의 관계를 강화라는 개념으로 설명하였다. 강화란 행동을 습득하고 행동의 발생 빈도를 증가시키는 것을 의미한다. 강화에는 정적 강화와 부적 강화가 있다. 정적 강화란 어떤 행동 후에 만족스러운 강화물을 제공함으로써 의도한 행동의 빈도와 강도를 증가시키고 유지하는 것을 의미한다. 부적 강화란 어떤 행동 후에 싫어하는 자극을 제거함으로써 의도한 행동의 빈도와 강도를 증가시키는 것을 의미한다. 강화물에는 일차적 강화물과 이차적 강화물이 있다. 일차적 강화물이란 그 자체로 강화 능력을 가지고 있어 생리적 욕구를 충족해 주는 것이다. 이차적 강화물이란 그 자체로 강화 능력을 가지지 않는 중성 자극이 강화 능력을 가지고 있는 자극과 결합하여 강화의 속성을 가진 것이다. 강화는 행동을 증가시키는 반면 처벌은 바람직하지 않은 행동의 빈도를 감소시키는 방법으로 사용된다. 벌의 종류에는 수여성 벌과 제거성 벌이 있다. 수여성 벌은 바람직하지 않은 행동의 빈도를 감소시키기 위해 혐오하는 자극을 제공하는 것을 의미한다. 제거성 벌은 학생의 바람직하지 않은 행동을 감소시키기 위해 학생이 좋아하는 자극을 제거하는 것을 의미한다. 처벌이 적절히 사용만 된다면 즉각적인 효과를 기대할 수 있으나 대부분의 학자는 처벌사용에 대해 부정적인 견해를 가지고 있다. 처벌에 따라 나타나는 행동의 결과는 예측하기 어렵다. 또한 처벌은 처벌의 부산물이 동반된다. 처벌하는 사람에 대한 적대감, 처벌하는 상황에 대한 공포 등이 생길 수 있고 처벌받은 아동은 공격성, 우울, 낮은 자존감의 문제를 유발한다. 폭력에 대한 무감각과 공격성 모방 등의 문제를 가지게 할 수도 있다. 무엇보다 처벌은 바람직하지 못한 행동을 잠시 억압하는 것이지 그 행동을 완전히 효과적으로 소거하는 것은 아니다. 교육 현장에서 처벌을 효과적으로 사용하기 위해서는 네 가지 원리를 따라야 한다. 첫째 시간의 원리로 억제되어야 할 행동이 일어난 직후에 즉시 벌이 주어져야 한다. 둘째 강도의 원리로 가능한 한 강한 벌이 주어져야 하며 벌을 피할 수 있는 상황이 제공되어서는 안 된다. 셋째 일관성의 원리로 같은 행동에 대해서 같은 처벌이 일관성 있게 주어져야 한다. 넷째 정보성의 원리로 벌을 받게 되는 이유를 정확히 설명하고 벌을 받지 않을 행동이나 대안적인 행동을 제시해야 한다. 잘못한 행동에 대해 지적함과 동시에 교사는 대안적 행동에 대한 피드백을 주어야 한다. 벌이 벌의 역할을 하지 못하고 의도치 않게 강화의 기능을 하는 일이 없도록 주의해야 한다. 강화물은 대상이나 상황에 따라 변한다. 학교 현장에서 조작적 조건형성을 통해 바람직한 행동의 빈도를 증가시키기 위해서는 적절한 강화물을 선택하는 것이 중요하다. Premack의 원리는 학습자에게 빈번히 발생하는 행동이 상대적으로 덜 빈번하게 일어나는 행동의 빈도를 증가시키기 위한 강화물로 사용될 수 있다는 것을 의미한다. Premack의 원리는 강화물이 개인마다 다를 수 있다는 것과 개인 내에서도 언제든지 상황에 따라 바뀔 수 있다는 점을 설명한다. 가장 효과적인 강화물이란 학생이 만족하고 흥미를 가질 수 있는 강화물이어야 한다. 교사는 적절한 강화물을 선택하여 행동을 유발하고 유지하기 위해 강화물의 투입 시기와 방법에 대해서도 알고 있어야 한다. Skinner는 일부 반응에만 강화를 주는 부분 강화가 그 행동을 지속시키는 데 더 효과적이라고 했다. 부분 강화계획은 강화물이 제시되는 시간 간격과 빈도에 따라 간격계획과 비율계획으로 나뉘고 각각 다시 고정과 변동으로 나뉜다. 고정간격 강화계획은 일정한 시간 간격을 기준으로 강화가 제시되는 것을 의미한다. 고정간격 강화는 학생들이 강화가 제시되는 시기를 예측할 수 있기 때문에 강화를 받은 직후 바로 행동에 옮기지 않고 다음 강화가 제시되는 시점이 임박해서야 행동에 옮기는 패턴을 보일 수 있다. 변동 간격 강화계획은 강화가 제시되는 시기를 학생들이 예측할 수 없도록 설정하여 행동의 빈도를 증가시키고 유지하는 방법이다. 변동 간격 계획은 예측이 불가능하기 때문에 꾸준한 반응을 초래하는 경향이 있다. 그러나 학생들에게 높은 불안감을 가지게 할 수 있어서 교사는 매우 신중하게 시행해야 한다. 고정비율 강화계획은 정해진 반응 횟수에 따라 강화물이 제시되는 것을 의미한다. 고정비율 강화 역시 일정한 비율로 강화가 주어진다는 것을 학생들이 예측하기 때문에 강화 후에 잠시 행동의 빈도가 줄어드는 경향이 있다. 변동비율 강화계획은 학생들이 강화물을 얻기 위해 수행해야 하는 수행 횟수를 전혀 예측하지 못하도록 강화물을 제시하는 것을 의미한다. 변동비율 강화계획이 이루어지는 상황에서 형성된 행동은 더 이상 행동에 대해 강화물을 주지 않아도 매우 오랫동안 소거되지 않는 경향이 있다. 강화계획을 교육 현장에 적용하기 위해서는 교실 상황에 따라 어느 강화계획이 더 효과적일지를 정확하게 파악하는 것뿐만 아니라 강화가 가지고 있는 비영구성을 이해하는 것이 중요하다. 의도한 행동을 유발하고 지속하기 위해 계속해서 강화를 제공할 수 없다. 따라서 교사는 강화계획을 시행할 경우 강화의 빈도를 줄이고 간격을 증가시켜 점차 학생 스스로 행동을 유지할 수 있도록 도와주어야 한다.