Lernvorgang am Beispiel eines Pferdes PROTOKOLL ZU DEN ERGEBNISSEN DER EXKURSION ZUM KINDERBAUERNHOF GROßZIEHTEN AM

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1 Lernvorgang am Beispiel eines Pferdes PROTOKOLL ZU DEN ERGEBNISSEN DER EXKURSION ZUM KINDERBAUERNHOF GROßZIEHTEN AM Pascal A., Nils D., Jonas K., Fabiola S., Vanessa Z., Cally Biologie Leistungskurs 19 Januar 2015

2 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 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 Seite 1

3 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. Seite 2

4 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) Seite 3

5 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) Seite 4

6 Dauer bis zur Berührung (in s) 4. Beobachtung 1. Diagramm Um zu verdeutlichen wie schnell es Cally anfangs gelang den Ball mit der Nase zu berühren, hilft das folgende Diagramm: Lernphase Häufigkeit des Berührens mit der Nase Sekunden 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. Seite 5

7 2. Diagramm Nun folgt ein Diagramm, welches aus den ersten 10 Versuchen verdeutlicht wie Cally auf den Ball reagierte. 10 Versuche des Nasenberührens (Phase 1) Keine Reaktion; 2 Mit der Nase berührt; 8 Keine Reaktion Mit der Nase berührt 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 entnommen, bei denen Cally anfing den Huf zu benutzen, um den Ball zu berühren. 10 Versuche des Umschwenkens von Nase auf Huf (Phase 2) Keine Reaktion; 1 Mit dem Huf berührt; 2 Mit der Nase berührt; 7 Keine Reaktion Mit dem Huf berührt Mit der Nase berührt 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. Seite 6

8 4. Diagramm Hier ein Diagramm zu den Versuchen aus der Kannphase bei denen Cally den Ball mit dem Huf schießt. 10 Versuche des Schießens mit dem Huf (Phase 3) Mit der Nase berührt; 2 Mit dem Huf geschossen; 8 Mit der Nase berührt Mit dem Huf geschossen 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 Versuche des "Nach vorne schießens" und "Nach hinten schießens" (Phase 4) Nach vorne; 2 Nach hinten ; 8 Nach vorne Nach hinten 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. Seite 7

9 Dauer bis zum Schuss (in s) 6. Diagramm Zum Schluss konnte man beobachten, wie schnell es Cally, in der Kannphase gelang, den Ball mit seinem Huf zu schießen. 5 Kannphase Häufigkeit des Schießens des Balles Sekunden 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. Seite 8

10 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) Seite 9

11 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) Seite 10

12 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) Seite 11

13 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: Handlungsbereitschaft: Futter/Leckerlis Reiz: Der Ball Zufällige Reaktion: Ball berühren Verrechnung Lernphase Handlungsbereitschaft: Futter/Leckerlis Reiz: Der Ball Erlernte Reaktion: Ball berühren Verknüpfung von erlernten Wissen Kannphase Seite 12

14 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) Seite 13