К. Халл разработал гипотетико-дедуктивный метод научного познания, а также является автором теории научения, считающейся одной из самых значительных теорий XX века.
В 1902 году К. Халл поступил в Мичиганский университет и получил специальность горного инженера. Но, приступив к новой работе в 1908 году, в возрасте 24-х лет он заболел полиомиелитом, что навсегда сделало его инвалидом. Всю последующую жизнь он страдал частичным параличом, сильно хромал и был вынужден постоянно носить металлический корсет, который сам для себя и сконструировал, к тому же продолжала неуклонно прогрессировать врожденная близорукость. В результате ему пришлось выбрать для себя профессию, не предполагающую особой физической нагрузки. Ещё в юношеские годы он познакомился с «Основами психологии» Уильяма Джеймса и проникся глубоким интересом к этой науке, поэтому его выбор пал на психологию. Проработав два года учителем в своей старой школе, К. Халл продолжил образование в Мичиганском университете в избранном им направлении и в 1913 году получил степень бакалавра. Там он впервые заинтересовался проблемами научения и мышления. Прослушал курс логики, К. Халл создал логический аппарат, способный выявлять ошибки в традиционных силлогизмах.
В 1936 году К. Халл был избран президентом Американской психологической ассоциации. Он также являлся членом Американской ассоциации содействия развитию науки.
За свои заслуги К. Халл в 1945 году получил Медаль Уоррена от Общества экспериментальных психологов. В награде значилось:
В 1948 году у К. Халла случился инсульт. Он скончался в Нью-Хейвене, четыре года спустя, 10 мая 1952 года. В своей последней работе «Система поведения» он выразил сожаление о том, что третьей книге, которую он собирался написать, так и не суждено увидеть свет.
К. Халл внимательно следил за достижениями мировой научной мысли. По его приглашению в 1924 году США посетил немецкий психолог Курт Коффка, который познакомил американских коллег с основами гештальтпсихологии. В 1927 году К. Халл познакомился с книгой И. П. Павлова «Условные рефлексы». Он называл эту работу великой и намеревался сам провести научные исследования в этом направлении, однако столкнулся с неожиданным препятствием. Дело в том, что опыты над животными вызывали у К. Халла отвращение. Он не выносил запаха, исходившего из вивария, где помещались подопытные крысы — универсальные испытуемые бихевиористов. Однако в Йельском университете, куда в 1929 году он был приглашен на должность профессора, оказалась отлично оснащенная и исключительно чистая лаборатория, и К. Халл согласился, что мог бы проводить здесь эксперименты. В 1930 году учёному попали в руки ньютоновские «Математические начала натуральной философии», и он с энтузиазмом принялся приводить свою психологию к гипотетико-дедуктивной форме, излюбленной физиками, чьи теории уже доказали свою научность. К. Халл привлек к своему проекту математиков и логиков и пытался разработать концепцию, которая будет опираться не только на поведение крыс в лабиринтах, но и охватит поведение всех животных и человека. Самое полное и уверенное изложение этой концепции было опубликовано в 1943 году в его книге «Принципы поведения».
По мнению одного из его биографов А. Стилла
В научной деятельности К. Халла можно отметить три основных этапа:
Тестирование способностей было одним из первых профессиональных интересов К. Халла. Он собирал материалы по этой теме, когда читал лекции по тестологии в Висконсинском университете. В 1928 году была опубликована его первая книга под названием «Тестирование способностей».
Другой темой, сильно интересовавшей Халла, был гипноз, и после длительного изучения гипнотического процесса им была написана книга под названием «Гипноз и внушаемость», вышедшая в 1933 году.
Однако, работой, благодаря которой К. Халл приобрел известность, явилось ислледование процесса научения. Его первый большой труд под названием «Принципы поведения», опубликованный в 1943 году, радикально изменил подход к пониманию этой проблематики. Это было первая попытка применить научную теорию к изучению сложного психологического феномена. Теория К. Халла, в том виде, в котором она была представлена в 1943 году, была затем более полно раскрыта в 1952 году в его работе «Система поведения».
К. Халл считал, что его теория является неполной. Тем не менее, она внесла огромный вклад и оказала глубокое влияние на развитие теории научения во всем мире. Так, Кеннет Спенс указывал на то, что 40 % всех экспериментальных работ в «Журнале экспериментальной психологии» (англ. Journal of Experimental Psychology) и «Журнале сравнительной и физиологической психологии» (англ. Journal of Comparative and Physiological Psychology), изданных в период между 1941 и 1950 годами ссылаются на различные аспекты работ К. Халла.
На К. Халла, как и на большинство теоретиков-функционалистов, изучающих процесс научения, заметное влияние оказали труды Чарльза Дарвина. Учёный стремился понять механизм адаптивного поведения и выявить факторы, оказывающие на него воздействие. Он опирался на те требования к методологии построения теории и эксперимента, которые были разработаны в естественных науках, прежде всего в математике. К. Халл, как и его современник Эдвард Толмен, исходил из необходимости введения между элементами классического бихевиоризма «стимул — реакция» определенных «промежуточных переменных», то есть условий, опосредующих двигательную реакцию (зависимая переменная) на раздражитель (независимая переменная), в качестве которых предлагал рассматривать потребность, потенциал реакции, силу навыка, цель. Этот подход в исследовании процесса научения получил название необихевиоризма. Учёного интересовало развитие такой теории, которая объяснила бы, каким образом телесные потребности, окружающая среда и поведение вступают во взаимодействие для увеличения вероятности выживания организма. Пытаясь подойти строго математически к анализу поведения, К. Халл вместе с тем не придавал существенного значения познавательным факторам и нейрофизиологическим механизмам.
К. Халл опирался в основном на учение И. П. Павлова об условных рефлексах, считая, что важнейшую роль при использовании этого понятия следует придать силе навыка. Для того чтобы эта сила проявилась, необходимы определенные физиологические потребности. Из всех факторов решающее влияние на силу навыка оказывает редукция потребности. Чем чаще потребность удовлетворяется (редуцируется), тем больше сила навыка. Величина редукции потребности определяется количеством и качеством подкреплений. Кроме того, сила навыка зависит от интервала между реакцией и её подкреплением, а также от интервала между условным раздражителем и реакцией. Используя понятие И. П. Павлова о подкреплении, К. Халл разделил первичное и вторичное подкрепление. Первичным подкреплением является, например, пища для голодного организма или удар электрическим током, вызывающий прыжок у крысы. Потребность соединена с раздражителями, реакция которых, в свою очередь, играет роль подкрепления, но уже вторичного. Изменение положения тела, связанное с последующим кормлением (первичное подкрепление), становится вторичным подкреплением.
К. Халл полагал, что можно строго научно объяснить поведение организма без обращения к психическим образам, понятиям и другим интеллектуальным компонентам. По его мнению, для различения объектов достаточно такого образования как потребность. Если в одном из коридоров лабиринта животное может найти пищу, а в другом — воду, то характер его движений однозначно определяется только потребностью и больше ничем.
К. Халл первым поставил вопрос о возможности моделирования условнорефлекторной деятельности, высказав предположение о том, что если бы удалось сконструировать из неорганического материала устройство, способное воспроизвести все существенные функции условного рефлекса, то, организовав из таких устройств системы, можно было бы продемонстрировать настоящее научение методом «проб и ошибок». Тем самым предвосхищались будущие кибернетические модели саморегуляции поведения. Учёный создал большую школу, стимулировавшую разработку применительно к теории поведения физико-математических методов, использования аппарата математической логики и построения моделей, на которых проверялись гипотезы о различных способах приобретения навыков.
Подход К. Халла к построению своей теории заключался в следующем. В качестве первого шага он подверг рассмотрению то, что было известно о научении к настоящему времени. Затем учёный сделал попытку подвести итог этим изысканиям. И наконец, К. Халл попытался сделать выводы относительно эмпирически проверяемых результатов этих обобщенных положений. Такой метод построения теории впоследствии был назван гипотетико-дедуктивным, или логико-дедуктивным.
Такое построения теории создает динамическую систему с открытым конечным результатом. Бесконечно появляются новые гипотезы, некоторые из которых подтверждаются результатами экспериментов, а некоторые — нет. Когда эксперимент проходит и заканчивается в соответствии с прогнозом, то вся теория, включая её аксиомы и теоремы, усиливается. Если эксперименты не проходят так, как предполагалось, теория теряет силу и должна быть пересмотрена. Теория, таким образом, должна постоянно обновляться в соответствии с результатами эмпирических исследований.
Наиболее значительные работы К. Халла были опубликованы в 30-50-е годы. Самое полное изложение его теории бихевиоризма было опубликовано в книге «Принципы поведения» в 1943 году, обобщившей результаты многих экспериментальных исследований. Он продолжал развивать эту теорию вплоть до своей смерти. Последняя версия его системы представлена в книге «Система поведения», вышедшей в 1952 году.