인지 지도(Cognitive map) – 미로 실험
에드워드 체이스 톨먼(Edward C. Tolman)의 잠재학습(Latent learning)은 동물 학습에 관한 연구에서 제시된 개념입니다. 톨만은 1930년대에 쥐를 대상으로 한 실험을 통해 동물이 환경을 ’지도‘로 인식하여 학습하고 내부적인 ’인지 지도(Cognitive map)’을 형성한다는 가설을 제안했습니다.
실험실에서 미로를 사용하여 쥐를 훈련시키는 실험을 진행했습니다. 초기에는 쥐가 미로를 학습하도록 식사를 보상으로 주는 방식으로 훈련을 시켰는데, 이때 쥐는 단순히 보상을 얻기 위한 행동만 익혔습니다. 그러나 톨만은 보상이 없는 상황에서도 쥐가 미로를 자유롭게 탐색할 수 있도록 실험 조건을 변경했습니다.
쥐는 처음에는 보상을 얻을 수 없는 상황에서도 미로를 자유롭게 탐색하다가, 보상을 얻을 수 있는 경로를 학습하면서 미로를 효과적으로 탐색할 수 있게 되었습니다. 이는 쥐가 내부적으로 환경의 지도를 만들고 탐색하며, 보상을 얻을 수 있는 경로를 학습한다는 것을 시사했습니다.
이러한 결과는 쥐가 외부 환경을 인지하고 내부적인 표상을 형성하는 능력을 가지고 있다는 것을 시사했습니다. 이후 톨만의 연구는 동물 학습과 인지맵의 개념을 다루는 중요한 연구로 여겨졌고, 인지심리학과 동물행동학에 큰 영향을 미쳤습니다. 톨만의 잠재학습은 인간의 학습 및 인지과정과도 관련이 있습니다. 인간은 새로운 환경에서 내부적인 지도를 형성하고, 이를 기반으로 행동을 계획하고 목표를 달성하는 능력을 가지고 있습니다.
톨만의 목적적 행동주의(Purposive Behaviorism)
A.기본 가정
- 강화 없이도 학습은 가능합니다.
- 행동과정 연구 : S-R 연합, S-S연합에 의한 조건반사로 분해하여 연구하였습니다. ⓒ 학습의 결과가 반드시 외적 행동으로 나타나는 것이 아닙니다.
- 학습에서 학습자의 욕구와 습관의 강도, 유인가 등과 같은 중재 변인을 고려하였습니다.
- 행동에는 목적이 있습니다.
- 일련의 반응들만을 습득하는 것이 아니라, 체계적인 정보도 습득 가능합니다.
B. 유기체는 목적 달성을 위해 새로운 환경으로부터 오는 자극(신호)과 이전에 접한 적이 있어서 자기에게 의미를 지니게 된 의미체(significate)를 연결하여, 문제를 해결해 줄 것으로 기대되는 가설을 세웠습니다.
C. 가설을 적용하여 문제를 해결하는 과정에서 시행착오를 겪게 되고, 그 결과 인지지도를 구성하는데 이러한 인지지도의 구성이 바로 학습요소입니다.
대리적 시행착오
실험에서 쥐가 미로를 찾는 과정을 관찰한 다른 쥐는 자신이 실제 시행착오를 겪은 것이 아님에도 불구하고 실제 자신이 시행착오를 경험한 것과 같은 효과가 있었습니다.
톨만(Tolman)의 기호학습설(sign-learning theory)
1) 학습이 이루어지는 것은 목적(goal)에 도달하는 길(route)을 아는 것입니다.
2) 개념
- 기호 – 형태(sign-gestalt) → 수단 – 목적 : 개인에게 의미가 있는 목적적 대상(Gestalt)과 이것에 이르는 수단이 될 수 있는 대상(Sign) 사이의 의미 있는 수단 – 목표 관계를 통해서 성립하는 종합적 인지구조를 뜻합니다.
- 기호 – 형태 – 기대 : 목적 학습은 문제 해결이나 목표 도달에 이르는 기호를 학습하는데 있고 기호 – 형태에 대한 기대의 성립과 의미를 인지 예측하는 데 있으며 인지지도를 신경조직 속에 형성하는 것입니다.
- 잠재학습 : 직접 조건화 과정(미로를 통과하면 먹이를 주는 과정이 없이도 학습이 가능하다. 즉, 쥐는 비록 보상(먹이 주는 것이 없더라도 나름대로 미로 통과에 대한 인지도를 형성했기 때문에 일어나는 학습현상입니다.
- 전체적 행동(molar behavior) → 몰단위 행동 : 행동을 분자적(미시적 단위로 보지 않고 전체적 단위의 과정으로 보며 행동은 목표지향적이고 전체적 행동은 목표에 이르는 수단으로서 환경의 뒷받침을 합니다.
