Pascal A., Nils D., Jonas K., Fabiola S., Vanessa Z., Cally | Biologie Leistungskurs | 19 Januar 2015

Lernvorgang am Beispiel eines Pferdes

PROTOKOLL ZU DEN ERGEBNISSEN DER EXKURSION ZUM

KINDERBAUERNHOF GROßZIEHTEN AM 10.12.14

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1. Aufgabe Die Aufgabe war, dem Pferd, durch unser Vorwissen über das Thema „Lernen“, beizubringen wie

man einen Ball schießt.

Es gibt verschiedene Arten zum Thema „Lernen“:

Lernen durch Gewöhnung, Sensitiveren und Erkunden

Komplexes Lernen

Lernen durch Prägung

Operante Konditionierung (Erlernen von neuen Reaktionen durch

Belohnung und Bestrafung)

Klassische Konditionierung (Erlernen von neuen Reizen durch

Belohnung und Bestrafung)

Gute Links zum Verständnis

http://page.mi.fu-berlin.de/prechelt/swt2/node15.html

http://arbeitsblaetter.stangl-taller.at/LERNEN/Lernen.shtml

Fragestellung: Mit welchen Lernarten lernt ein Pferd das Ballspielen?

Materialien

1. ein Wasserball

2. jede Menge Leckerlis

3. ein paar Sachen für das Pferd (ein Halfter, eine Putzbox)

4. eine Kamera

5. Papier und Stift

6. und natürlich unser Pferd Cally, ein Shetlandpony

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2. Geplante Durchführung

1. Zuerst wollten wir erreichen, dass das Pferd uns mag, also uns sozusagen „kennenlernt“. 2. Dann wollten wir dem Pferd die Angst vor dem Ball nehmen, in dem wir ihm den Ball

zeigen und deutlich machen, dass der Ball keine negative Eigenschaft hat. 3. Der nächste Schritt bestand darin, dass das Pferd in irgendeiner Art und Weise den Ball

berührt und sofort belohnt wird, damit Cally den Ball positiv mit dem Futter verknüpft. 4. Nach dem 3. Schritt, hatten wir uns vorgenommen, dem Pferd den Ball vor die Hufen zu

legen, damit dieses beginnt den Ball richtig zu schießen.

Ziel: Das Pferd schießt mit dem Huf den Ball.

3. Tatsächliche Durchführung

Der erste Punkt des Planes wurde durch gemeinsames Putzen des Pferdes erreicht. Wir konnten

das Pferd kennenlernen und das Pferd konnte zu uns Vertrauen aufbauen.

(Cally beim Putzen und Kennlernen mit unserer Gruppe)

Wir durften mit Cally den Round-Pen nutzen.

Als wir den Führstrick abgemacht haben, ist Cally sofort zum Ball gegangen. Da Cally im Jahr

2012 dieses Projekt schon einmal mitmachte, hatte er keine Angst vor dem Ball. Dies ersparte

uns den 2. Schritt und wir konnten sofort mit der Konditionierung beginnen.

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Wie geplant haben wir damit begonnen, dass Cally den Ball berühren sollte, egal womit. Also

hielten wir Cally den Ball ungefähr einen halben Meter von seiner Nase entfernt. (Siehe

Beobachtung: Diagramm 1.)

Wir nahmen an, das Cally nach ca. 10 Minuten verstanden hat, dass er eine Belohnung durch das

Berühren mit der Nase des Balles bekommt. (Siehe Beobachtung: Diagramm 2.)

(Cally berührt den Ball mit der Nase)

Nachdem wir Cally den Ball vermehrt mit der Nase berühren ließen, wechselten wir von der

Nase auf den Huf. (Siehe Beobachtung: Diagramm 3. Und 4.)

(Cally schießt den Ball nach hinten)

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Nach sehr langem Üben haben wir zum Schluss versucht, ihm das „Nach vorne schießen“

beizubringen, da wir dachten, wir könnten Cally noch ein wenig herausfordern. (Siehe

Beobachtung: Diagramm 5.)

(Cally schießt den Ball nach vorne)

(Cally läuft zum Ball)

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4. Beobachtung

1. Diagramm

Um zu verdeutlichen wie schnell es Cally anfangs gelang den Ball mit der Nase zu berühren, hilft

das folgende Diagramm:

Auf der y-Achse erkennt man die Dauer bis zur Berührung in Sekunden und die x-Achse zeigt

die Häufigkeit des Berührens mit der Nase. Das Diagramm macht deutlich, dass Cally ca. 10

Sekunden brauchte bis er den Ball berührte. Beim zweiten Berühren brauchte er genau so lange.

Da er aber nun verstanden hatte, dass er nach dem Berühren des Balles eine Belohnung

bekommt, brauchte er danach deutlich weniger Zeit. Ab der 3. Berührung brauchte er nur noch 1

Sekunde bis er den Ball berührte, beziehungsweise handelte sofort.

Cally befand sich hier in der „Lernphase“.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0 1 2 3 4 5 6 7

Dau

er b

is z

ur

Ber

üh

run

g (

in s

)

Häufigkeit des Berührens mit der Nase

Lernphase

Sekunden

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2. Diagramm

Nun folgt ein Diagramm, welches aus den ersten 10 Versuchen verdeutlicht wie Cally auf den

Ball reagierte.

Hier erkennt man sehr deutlich, dass Cally sehr schnell verstanden hat, dass er den Ball

berühren soll, da er nur zweimal keine Reaktion zeigte und achtmal den Ball mit der Nase

berührte.

3. Diagramm

Das nächste Diagramm ist aus den Versuchen 11-21 entnommen, bei denen Cally anfing den Huf

zu benutzen, um den Ball zu berühren.

Das Diagramm zeigt, dass Cally bei dem Umschwenken von Nase zum Huf, noch sehr auf das

Berühren mit der Nase fixiert war, da er dies noch siebenmal tat. Da wir ihm den Ball aber direkt

von seinen Huf legten berührte er diesen auch zweimal mit dem Huf. Einmal blieb jedoch die

Reaktion aus.

Keine Reaktion; 2

Mit der Nase berührt; 8

10 Versuche des Nasenberührens (Phase 1)

Keine Reaktion Mit der Nase berührt

Keine Reaktion; 1

Mit dem Huf berührt; 2

Mit der Nase berührt; 7

10 Versuche des Umschwenkens von Nase auf Huf (Phase 2)

Keine Reaktion Mit dem Huf berührt Mit der Nase berührt

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4. Diagramm

Hier ein Diagramm zu den Versuchen 22-33 aus der „Kannphase“ bei denen Cally den Ball mit dem

Huf schießt.

Nachdem Cally nun wußte, dass er den Ball mit dem Huf schießen sollte, schoss er diesen

achtmal und reagierte zweimal nicht.

5. Diagramm

Das folgende Diagramm zeigt die Häufigkeit des „Nach vorne schießens“ und des „Nach hinten

schießens“ aus den Versuchen 34-44.

Hier präsentiert das Diagramm die Versuche 34-44, in denen wir versuchten Cally das „Nach

hinten schießen“ abzugewöhnen und ihm das „Nach vorne schießen“ zu lehren. Allerdings

schoss er weiterhin noch achtmal nach hinten und zweimal nach vorne.

Mit diesen Versuchen sind wir nicht sehr weit gekommen, da Cally letzendlich den Ball zerstörte

und die Zeit sich dem Ende neigte.

Mit der Nase berührt; 2

Mit dem Huf geschossen; 8

10 Versuche des Schießens mit dem Huf (Phase 3)

Mit der Nase berührt Mit dem Huf geschossen

Nach vorne; 2

Nach hinten ; 8

10 Versuche des "Nach vorne schießens" und "Nach hinten schießens" (Phase 4)

Nach vorne Nach hinten

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6. Diagramm

Zum Schluss konnte man beobachten, wie schnell es Cally, in der „Kannphase“ gelang, den Ball

mit seinem Huf zu schießen.

Dieses Diagramm zeigt wieder die Dauer bis zum Schuss in Sekunden (y-Achse) und die

Häufigkeit des Schießens (x-Achse). Man erkennt deutlich, dass Cally sich nun in der

„Kannphase“ befindet, da er nur noch 1 Sekunde bis zum Schuss braucht, beziehungsweise sofort

handelte.

0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5 6 7

Dau

er b

is z

um

Sch

uss

(in

s)

Häufigkeit des Schießens des Balles

Kannphase

Sekunden

Seite 9

5. Auswertung

Die Lernphase:

Im ersten Diagramm der Beobachtung sieht man, das Cally nach zweimal langsameren

Ballberühren und danach sofortiger Belohnung, verstanden hat, dass er erst den Ball berühren

muss und dann die Belohnung bekommt.

Wir wechselten von der Berührung mit der Nase auf die Berührung mit dem Huf, in dem wir ihn

nicht mehr belohnten, wenn er den Ball mit der Nase berührte und umso mehr belohnten, wenn

er den Ball mit dem Huf berührte.

Das „Nach vorne schießen“ hätten wir noch weiter ausbauen können, wenn uns noch mehr Zeit

zur Verfügung gestanden hätte. Wir hätten ihn für das „Nach vorne schießen“ intensiver

belohnen müssen. Gleichzeitig das „Nach hinten schießen“ nicht belohnen sollen, aber natürlich

auch nicht bestrafen dürfen.

Die Hintergründe werden im folgenden Text erläutert.

(Cally im Round-Pen)

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Art des Lernens

Dieses Lernen nennt man Konditionierung.

Man unterscheidet sie in operante und klassische Konditionierung. Das Lernen „den Ball zu

schießen“ ist eine Mischung der operanten und klassischen Konditionierung, weil Cally einen

neuen Reiz und eine neue Reaktion erlernt.

(Cally auf dem Weg zum Round-Pen)

Die operante Konditionierung ist ein Vorgang in dem das Tier oder der Mensch in unserem

Fall Cally, aktiv sein muss, um für die Taten belohnt zu werden. Es wird ein neues Verhalten

gelernt. Das Ziel war, dass Cally das Futter mit dem Berühren des Balles verknüpft. Ein zufälliges

Verhalten mit darauffolgender Belohnung führt nach mehrfachem Wiederholen zum erlernten

Verhalten. Jedoch brauchte Cally eine Handlungsbereitschaft, die im diesem Fall von der Gier

nach Futter (Appetit) repräsentiert wird.

(Cally bekommt eine Belohnung)

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Bei der klassischen Konditionierung wird ein Reiz gelernt. In diesem Fall ist der Ball der Reiz.

Cally nimmt den Reiz, den Ball, durch den Lichtsinn auf und lernt den Ball zu berühren/zu

schießen.

(Cally sieht den Ball (Reizaufnahme durch den Lichtsinn))

(Callys Appetit ist größer als die Handlungsbereitschaft)

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Gemischte Konditionierung (Dressur)

Die Verknüpfung dieser beiden Konditionierungen kann man sich wie folgt vorstellen: der Ball

ist der Reiz. Cally sieht diesen und berührt ihn zufällig. Als Belohnung für das Berühren des

Balles bekommt er ein Leckerli. Nach ein paar Wiederholungen, also der Lernphase, hat Cally

den Ball mit Leckerlis verknüpft. Das führt in der sogenannten „Kannphase“ dazu, dass Cally den

Ball sieht (Reiz) und weiß, wenn er den Ball berührt, bekommt er Leckerlis. Dadurch wird die

Reaktion (also das erlernte Verhalten) durch das Berühren des Balles wiedergespiegelt. Dies

funktioniert aber nur wenn die Handlungsbereitschaft gegeben ist, also wenn er Hunger

beziehungsweise Appetit hat.

Im folgenden Modell ist dies noch einmal visuell verdeutlicht:

Reiz: Der Ball

Verrechnung

Handlungsbereitschaft: Futter/Leckerlis

Zufällige

Reaktion: Ball

berühren

Lernphase

Reiz: Der Ball

Verknüpfung von

erlernten Wissen

Erlernte

Reaktion: Ball

berühren

Handlungsbereitschaft: Futter/Leckerlis

Kannphase

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6. Fazit

Abschließend lässt sich sagen, dass man durch dieses Projekt die Lernphasen bei den Tieren am

Beispiel von Cally sehr deutlich mitverfolgen konnte. Das „Lernen“ wurde von 2 verschiedenen

Arten des Lernens unterstützt. Dies erkennt man, wie in der Auswertung schon erwähnt, an der

klassischen Konditionierung und operanten Konditionierung.

Das heißt, dass Cally durch Belohnungen lernte auf einen zuerst unbekannten Reiz ein neues

Verhalten zu entwickeln.

Daraus kann man schließen, das Cally ein intelligentes Pferd ist. Da, wie man auch in den

Diagrammen erkennen kann, er sehr schnell versteht, für sein Tun belohnt zu werden.

(Cally)