动物的学习行为课件

1、第八章 动物的学习行为本章提要学习和记忆能力是动物适应环境的重要手段。本章介绍学习与记忆的概念、类型，记忆的特点及作用，同时叙述了家畜的学习能力以及在家畜养殖实践中的经验。一、本能行为 概念： 动物体生来就有的，不通过学习便能做出有利于个体或种族的适应性动作。是由动物体内的遗传物质所决定的固定不变的行为模式。特点： 1. 不是学习得来的 2. 物种所特有的 3. 具有适应性适应指动物和环境之间的一种关系，是一种有利于动物生存的关系，这种关系表现出协调、合理，在一定程度上保证了动物能够生长、发育和遗传给后代。适应： 第一大奥秘是，繁殖能力惊人，为动物世界之最。一对旅鼠，一年就有成千上万只后代。北

2、极旅鼠 第二大奥秘是，旅鼠的繁殖并非年年如此，一旦繁殖过多，就有种种奇怪的自杀行为，或停止进食，或在天敌面前主动挑衅，或改变毛色，吸引天敌。 毛色变成橘红色的旅鼠 第三大奥秘是，死亡大迁移，数百万旅鼠汇成浩浩荡荡的队伍，奔向大海，葬身大海。先天性行为类型：1. 动物的攻击行为2. 动物的防御行为3. 动物的采食行为4. 动物的繁殖行为5. 动物的求偶行为 动物的攻击行为动物的防御行为动物的采食行为动物的繁殖行为动物的求偶行为有些行为是天生的，不需要学习，但有些行为必须经过学习获得。一般来说，动物的一段活动时期，是天然反应与学习行为结合的现象，将学习行为单独考虑，有助于我们了解和控制行为的过程。

3、 二、学习与学习行为 学习是指能够使动物的行为对特定的环境条件发生适应性变化的所有过程。这种变化应当是与感觉适应（疲劳、药物作用）和神经系统兴奋等所造成的短时或长时行的行为变化无关。 学习行为指在遗传因素的基础上，通过环境因素的作用，由生活经验和学习而获得的行为，称为学习行为。 学习是动物从经历中获得使它的行为能更好的适应环境条件的过程。 如：星鸭、松果松鸭、蓝松鸭的贮藏种子的行为。学习的敏感期： 学习敏感期是学习发生的特定年龄时期。这个时期通常是在动物发育的早期，即出生后的几天或几周之内，就动物的寿命来说，这个时期是很短暂的。 就人的智力发展来看，敏感期中一年智力的发展相当于非敏感期的810

4、年。如果以17岁作为智力发展的100，4岁可达到50，7岁达到80，817岁达到100。这就是说，人的智力的一半是在5岁以前发展起来的。发展孩子的智力，应掌握孩子学习的敏感期。婴儿6个月时，是学习咀嚼的最佳时期。这时可喂干的食物。这样一个月后，他就能伸手抓住东西。23岁是学习口头语言的最佳时期。2岁半3岁半是教育孩子怎样做到有规矩的敏感期。父母应高度重视这个阶段，这时期儿童学的将大多数成为他以后生活中有益的习惯。45岁是学习书法的最佳时期。36岁是学习外语的最佳时期。56岁是掌握数概念的敏感期。67岁是书面语言发展的敏感期。学习音乐、绘画的敏感期也在幼儿阶段（35岁培养音乐素质；78岁培养某些

5、体育天才）。掌握孩子进入学习的敏感期，适时给予恰当的教育，不仅可以使孩子轻松主动地接受新的知识，而且可以大大促进孩子的智力发展，使之终生受益。 学习的类型习惯化（habituation）经典条件反射 ( classical conditioning )操作条件反射 ( operant conditioning )试错学习 ( trial-and-error learning )潜在学习 ( latent learning )模仿 ( imitation )玩耍 ( play )印记 ( imprinting )学习集 ( learning sets )顿悟学习 ( insight learni

6、ng ）1. 习惯化学习 定义：当刺激连续或重复发生时（不给以任何化），动物反应所发生的持久性衰减。 这种刺激应该是无害的和无意义的。习惯化是最简单的一种学习类型，它在动物界也最为常见，因此具有最大的适应意义。习惯化适应的意义可以节约时间和能量，以免对某些无害的刺激重复作出反应。对种内和种间的习惯化以避免无休止的争吵。习惯化对于动物栖息地的选择起到重要作用。2.经典条件反射学说 如果开始时动物对某个刺激具有一定的先天反应，那么这个刺激就是无条件刺激（US），因为动物不经过学习就会对它做出反应。 第二个刺激原本是不会引起动物做出反应的，但它在US之前多次重复出现后便能引起动物做出反应了，这个刺激

7、就叫条件刺激（CS）。这个过程就是条件反射。 高级神经活动 俄国生理学家巴甫洛夫实验铃声本来是一种无关刺激。 在铃声响起后即给食物，铃声成了进食的 “信号”听到铃声分泌唾液条件反射条件反射： 需要大脑皮层的参与，是在一定条件下逐渐形成的后天性反射。高级神经中枢条件刺激 条件反射是建立在非条件反射的基础上的。 条件反射形成后，要经常用非条件刺激（食物）来强化条件刺激（铃声），否则，条件反射会消退。3. 操作条件反射 操作性条件反射的基本原则是：个体在某种环境中作出某种反应，不管有没有引起这种反应的刺激，如果之后伴随着一种强化物，那这个反应在类似环境中发生的概率就会增加。 操作条件反射建立的基本过

8、程是让动物依据第一信号（无条件刺激）必须做一件事才能得到报偿。 猫为了逃出箱子，一个偶然的动作而踩踏了木板，门便打开了。以后，猫便学会把踏板和开门联系起来。此时如果再把猫放入箱中，它就会为了开门而去踏板。 美国心理学家斯金纳设计，含有一个操纵装置（可供啄食的盘或可压的杆）和一个自动供食的装置（提供报偿以鼓励学习）。经典性条件反射和操作性条件反射的关系 区别： 经典条件反射：行为是由刺激引发的、不自主的反应。 这些刺激来自环境，有机体不能够预测、不能控制。如看到白大褂，就想到打针，所以感到害怕。 操作性条件反射：行为是有机体为了得到某种结果主动做出的。如婴儿因第一次发出“妈妈”的叫声，得到了爱抚

9、，以后为了得到这种结果，会不断地叫“妈妈”。 联系：都要有强化，否则条件反射就会消退。4. 试错学习动物在自然条件下学习，很少只涉及一种条件反射类型，往往是两种类型的条件反射一起发生，并以操作条件反射为主。这种学习过程称为尝试错误学习。在试错学习之前，动物必须先有某种欲求动机。涡虫蚯蚓迷宫鼠通过试错学习后能够顺利通过迷宫5. 潜在学习 定义：在没有任何明显强化（报偿）情况下的学习，在生活的某个时间才会表现出来。 特点：潜在学习与试错学习之间的重要差异在于前者是在没有报偿情况下的学习。6. 模仿学习 是指动物通过观察其他个体的行为而改进自身的技能和学会新的技能。 幼年动物则主要是通过对年长者的行

10、为进行模仿来学习的。 如小鸡模仿母鸡用爪扒地索食，年幼的黑猩猩会模仿成年的黑猩猩用沾水的小树枝从洞穴中取出白蚁作为食物。 模仿与印记的区别在于模仿没有特定的敏感期。 7. 玩耍学习玩耍行为的类型：（1）打斗和追逐（2）演练玩耍（3）探索玩耍（4）社会玩耍玩耍行为的主要特征（1）是动物自发自愿的随意行为，是自由意志的一种表现，而不是简单的反射。（2）与正常情况下该行为的顺序和目的相背离。（3）具有明显的随机顺序。（4）常常重复进行，也可能形成仪式化。（5）比正常活动或动作表现的更为夸张。（6）由两个以上个体所参加的玩耍通常都伴随着特定的信号或特定信号为先导。玩耍行为的意义有助于提高动物的力量、耐

11、力和肌肉协调能力。玩耍是各种社会技能的演练，以及各方面社会关系的建立和维持。可以学会特殊的技能或改善整体感知能力。8. 印记学习 是指初生的幼小动物对首先看到的移动体所形成的依附性和跟随反应。 动物生命早期的印记学习对于其后的社会行为具有长期影响。印记的敏感期 绿头鸭在孵出的第10-15小时最容易形成对一个移动物体的依附性，此期即为印记学习的敏感期。印记学习实例 初孵小鹅若先与人接触后再把它送回到它父母身边，小鹅不再把自己的父母当成双亲，而追逐和依附于当初与它接触过的人，并把人当成自己的双亲。 出生后与父母隔离的小鸭和小鹅不仅会跟着人走，也会跟着一个粗糙的模型鸭，甚至跟着移动的纸盒子走。9.

12、学习集学习集：“学习如何学” 猕猴学习策略：赢则坚持，输则变。形成学习集的能力是动物的一种适应性，在现实世界中动物会遇到大量问题，动物必须学会去解决它，其中很多问题都与上述提到的学习集试验相似。10. 顿悟学习 苛勒在19131917年，研究了猩猩的行为，发表了著名的猩猩的智慧。 著名的“取香蕉”实验：猩猩开始不知道如何够香蕉，过一会，突然把箱子挪到香蕉下，把箱子摞起来，自己爬上去取到了香蕉，使问题获得解决。 结论：这种学习不是“尝试错误”过程，而是一种顿悟学习。即学习是一种完整的过程，通过学习者对情境的重新组织来实现。关于顿悟： 日常顿悟现象：“灵感”迸发，如玩猜字游戏、猜 谜游戏，突然知道

13、结果。顿悟总是让人感到欣喜。 顿悟规律： （1）顿悟依赖于情境：当情境对答案有一定提 示作用时，容易产生顿悟。 （2）顿悟产生后，可以重复出现：过一段时间 忘记，还可以再次顿悟。 （3）顿悟可以迁移：猩猩学会用箱子够香蕉，也 可以用竹竿来够。用竹竿取苹果和香蕉动物使用工具动物使用工具是：为了获得眼前利益而使用一个外界物体作为自己身体功能的延伸。大多数动物对工具的使用都是极为特化的，像很多本能一样是为了解决某些特定的问题，如射水鱼。有一些动物使用工具有明显的适应性，认为是智力的一种表现，如啄木地雀。使用工具行为的起源和改进灵长类动物使用工具主要靠学习。猿类比猴类在解剖学上更加适合于进行投掷和打击

14、。总之灵长类动物在学习使用武器方面具有先天的遗传优势。使用工具大都借助于“试错学习”学会的，但有时也靠模仿。使用工具的技巧是可借助于试错学习得到改进的。 在英格兰有一只大山雀，一次偶然碰巧打开了放在门外的奶瓶盖，偷喝了牛奶。不久，那里的其他大山雀也学会了偷喝牛奶。 在迷宫的一臂安上电极，而另一臂是潮湿的暗室，其中还有食物。当蚯蚓爬到安有电极的一臂时，它就会受到电击.经过多次尝试和错误后，蚯蚓能够学会直接爬向潮湿的暗室。黑猩猩用树枝取食 在水面上方悬垂的草叶上停歇着昆虫时，射水鱼准确的喷出一股水流将昆虫击落到水面上并将其吃掉。 栖息在加拉帕戈斯群岛的啄木地雀具有使用工具的先天基础，并能在个体发育

15、过程中加以完善和提高。三、动物的调教与训练人类不仅利用动物，还可以改变其行为或创造出原来没有的新行为，方法就是通过调教和训练，即在先天行为的基础上利用动物的模仿、学习能力，使之获得人所要求的新的行为能力。如：动物表演。 调教的目的：让动物养成人类需要的良好的生活习惯，如不攻击人，不伤害其他家畜、听指挥等。调教的原则：及早开始，循序渐进，耐心体贴，利用习惯化现象使动物消除不必要的反应，并使用警告或惩戒制止其不当的行为于未发生之前。1、强化的类型 食物、水、性活动以及探究行为等都属于强化剂的范畴。一般情况下，一个动物在饥饿的时候，食物才能起到强化作用，但对于狗而言，吃过大量食物后，如果再给它喜欢的

16、食物，仍然有很大的强化作用。对于寒冷条件下的动物，暖气和辐射热是明显的强化物，同样，高温下的动物，冷气是强化物。强化物分为正负两种：如食物、水、性生活等对于动物有正的强化作用，多次出现可以加强反应；而象恐惧等讨厌的强化刺激，减少刺激反而有强化作用，如果增强则动物攻击行为增加。强化物可以分为主要的和次要的，很多的次要强化剂对动物的学习有强化作用。如食物、水、性活动、氧气、甜味物质、探究行为等都是主要强化物，而饭盒、开罐头的声音等也具有强化作用，但是是次要的，一旦次要强化物不与主要强化物同时出现，经过一段时间，次要强化物就失去了强化作用。 2、动力定型动物在一系列有规律刺激的作用下，经过多次反复，

17、大脑皮层能够相当巩固地建立起一整套与刺激相适应的功能活动，表现一整套有规律的条件反射，在这种情况下所形成的整套条件反射叫动力定型。动物在长期生活过程中形成的“习惯”，实际上就是动力定型的表现。动力定型对于畜牧生产有重要的指导意义，好的饲养管理经常强调建立一定的制度，尽量做到有规律，就是有利于家畜建立和巩固动力定型。这样可以减轻大脑皮层的调节和整合过程的负担，并能使家畜的各种生理活动最大限度的适应其生活环境，从而提高家畜的生产性能。四、各种家畜学习行为的差异虽然各种家畜在试定的条件下，学习行为和条件反射都有许多相似的地方，但在动物训练的方向和范围方面有明显的物种差异。如：在赛跑方面，马比牛更容易训练。 1. 牛 关于牛的学习行为的研究很少，大多数是为了减轻劳动力和增加产量方面的内容。如用通电的电线教牛排泄，母牛每天排泄17多次，这样有8090的粪便排泄到粪沟内，一般母牛比公牛学得更快。 培养出良好的挤奶习惯（排队、定时进入，走出挤奶厅）2、猪 猪比小型反刍动物或兔子更容易建立条件反射。就学习某一指定的工作而言，猪存在性别和品种上的差异。猪可以养成定点排泄的习惯，猪也完全能够学会对铃声起反应而流口水，但猪教会用鼻子去操纵周围的物体要比用脚更容易。3、狗 狗是人类的忠实朋友，但要训练成适合不同用途的专用