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🧠 행동 실험은 왜 바뀌어야 했을까?

– 손다이크의 설계 한계와 스키너의 구조적 전환


🔎 퍼즐 상자 실험은 어떻게 구성되었는가?

20세기 초, 심리학자 에드워드 손다이크(Edward L. Thorndike)는 동물이 새로운 행동을 어떻게 배우는지를 알아보기 위해 퍼즐 상자 실험을 고안했습니다.

고양이를 나무 상자에 넣고, 고양이가 특정 장치(예: 레버, 끈)를 작동시키면 문이 열리고, 상자 밖으로 나가면 먹이를 얻을 수 있도록 실험을 설계한 것입니다.

📌 손다이크 퍼즐 상자 실험 도식

고양이를 상자에 넣음 → 다양한 행동을 시도함 → 우연히 레버나 끈을 작동시킴   
→ 문이 열림 → 고양이가 탈출함 → 먹이를 받음

이 과정을 여러 번 반복하면, 고양이는 정답 행동을 더 빠르게 하게 됩니다.
손다이크는 이를 근거로 효과의 법칙(Law of Effect)을 제안했습니다.
즉, 보상 뒤에 따라오는 행동은 더 자주 반복된다는 것입니다.


❓ 그런데, 이 실험은 왜 바뀌어야 했을까?

손다이크의 실험은 중요한 이론을 뒷받침했지만, 실험 자체의 구조가 반복적이고 정밀한 행동 분석에는 적합하지 않았습니다.

고양이는 탈출하면 실험이 종료되고, 실험자는 고양이를 다시 상자에 넣어야만 다음 시도를 할 수 있었습니다.
이 때문에 실험은 자동화되지 않았고, 행동의 연속 측정이나 빈도 분석이 불가능했습니다.

🔁 실험 반복 흐름 도식

고양이를 상자에 넣음 → 고양이가 탈출함 → 실험자가 다시 고양이를 넣음 → 고양이를 상자에 넣음 → …

📌 해설:
이 구조는 유기체가 자율적으로 행동을 반복할 수 없고, 실험자가 매번 개입해 다시 시작해야만 반복이 가능한 구조입니다.
즉, 자동화, 정량 측정, 자극 통제가 모두 어려운 한계가 있었습니다.

🧱 손다이크 실험 설계의 구조적 한계 요약

항목 설명
반복이 어려움 탈출할 때마다 실험자가 다시 세팅해야 함. 자동 반복 불가.
행동 빈도 측정 불가 행동이 몇 번 일어났는지 기록할 수 없고, ‘탈출 시간’만 측정 가능.
조건 자극 없음 행동을 유도하는 자극(예: 불빛, 소리 등)이 없음. 시행착오에 의존.
자동화 불가능 실험자가 직접 관찰하고 조작해야 함. 연속 실험 및 수치 분석에 부적합.

 


🧪 스키너는 실험을 어떻게 바꾸었는가?

B.F. 스키너는 손다이크의 실험이 가진 구조적 한계를 해결하고자, 동물이 실험자 개입 없이 자유롭게 행동을 반복할 수 있는 설계를 고안했습니다.
그 결과 만들어진 것이 바로 스키너 박스(Skinner box)입니다.

이 실험 구조는 다음과 같은 조건을 갖췄습니다:

  • 동물은 상자 안에서 계속 머무르며
  • 언제든 행동(레버 누르기)을 스스로 선택할 수 있고
  • 행동이 발생하면 보상(먹이)과 기록이 자동으로 이루어지며
  • 조건 자극(불빛 등)이 행동 발생 조건을 설정해 줍니다

📐 스키너 박스 실험 구조 도식

불이 켜진 레버가 있음 → 쥐가 레버를 누름 → 먹이가 나옴

📌 해설:
쥐는 불이 켜진 조건에서 레버를 누르면 자동으로 먹이를 받습니다.
중요한 점은, 쥐가 원하는 만큼 행동을 반복할 수 있는 자유가 있고, 행동은 자동 기록되며, 실험자 개입이 없어도 실험이 진행된다는 것입니다.


 


📐 세 가지 수반성 구조 도식 (Three-Term Contingency)

[선행 자극 (S): 행동이 일어날 조건을 설정하는 신호]   
→ [조작 행동 (R): 유기체가 자발적으로 선택해 수행한 행동]   
→ [결과 자극 (S′): 행동 이후 주어지는 결과, 행동의 빈도를 조절]

🧩 구성 요소별 상세 설명

1. 선행 자극 (S)Discriminative Stimulus

행동이 일어날 조건을 설정해주는 자극입니다. 이 자극이 있어야 행동이 결과로 이어질 수 있음을 유기체가 구별할 수 있습니다.

  • 불빛이 켜졌을 때만 레버를 누르면 먹이가 나옴
  • 시험지가 나눠졌을 때만 문제를 풀 수 있음

📌 중요성: 무분별한 행동을 방지하고, 특정 상황에서만 행동이 발생하게 하는 역할을 합니다.

2. 조작 행동 (R)Operant Response

유기체가 스스로 선택하고 수행하는 능동적인 행동입니다. 고전적 조건화의 반사적 반응과는 달리, 환경에 영향을 주는 시도입니다.

  • 쥐가 레버를 누름
  • 사람이 손을 들거나 대답함

📌 중요성: 이 행동이 결과를 발생시키는 원인이므로, 학습의 중심 대상이 됩니다.

3. 결과 자극 (S′)Consequence / Reinforcer

행동이 끝난 뒤 주어지는 결과 자극입니다. 이 자극은 그 행동이 앞으로 얼마나 자주 반복될지를 결정합니다.

  • 레버를 누르면 먹이가 나옴 → 강화
  • 수업 중 말하다가 혼남 → 억제

📌 중요성: 학습의 방향(행동의 증가 or 감소)을 조절하는 핵심 요인입니다.


🔍 구체 실험 예시 도식 – 스키너 박스

[불빛이 켜짐: 보상이 가능한 조건임을 알리는 신호]   
→ [쥐가 레버를 누름: 자발적이고 능동적인 조작 행동]   
→ [먹이가 나옴: 보상 자극, 행동을 강화함]

📌 이 흐름을 통해 쥐는
"불빛이 켜졌을 때 레버를 누르면 먹이가 나온다"는 조건을 학습합니다.


📊 구성 요소 요약표

구성 요소 기능 예시
선행 자극 (S) 행동이 일어날 수 있는 조건을 제공 불빛이 켜짐, 시험 종이 나눠짐
조작 행동 (R) 유기체가 스스로 선택해 수행하는 행동 레버 누르기, 손 들기
결과 자극 (S′) 행동 이후 제공되는 결과로, 행동을 강화 또는 약화 먹이 제공, 칭찬, 벌

✅ 🔚 정리

손다이크는 행동과 결과 사이의 관계를 밝히는 데 기여했지만, 그의 실험은 행동을 반복 측정하고 조절하는 구조로는 한계가 있었습니다.

스키너는 이를 극복하기 위해 조건–행동–결과의 구조가 반복될 수 있는 실험 환경을 만들었고,
그 결과로 조작적 조건화 이론과 세 가지 수반성 개념을 통해 행동 분석의 과학적 기반을 확립했습니다.

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