14_动物的学习行为.ppt

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1、动物的学习行为动物的学习行为一、先天性行为一、先天性行为 概念：概念： 动物体生来就有的，由动物体内的遗传动物体生来就有的，由动物体内的遗传物质所决定的行为，称为先天性行为。物质所决定的行为，称为先天性行为。特点：特点： . 生来就会生来就会 . 由遗传物质决定由遗传物质决定 第一大奥秘是，繁殖能力惊人，为动物世界之第一大奥秘是，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。最。一对旅鼠，一年就有成千上万只后代。北极旅鼠北极旅鼠 第二大奥秘是，旅鼠的繁殖并非年年如此，一旦繁殖第二大奥秘是，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，或在过多，就有

2、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。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毛色变成橘红色的旅鼠 第三大奥秘是，死亡大第三大奥秘是，死亡大迁移，数百万旅鼠汇成迁移，数百万旅鼠汇成浩浩荡荡的队伍，奔向浩浩荡荡的队伍，奔向大海，葬身大海。大海，葬身大海。先天性行为类型：先天性行为类型：1. 动物的攻击行为动物的攻击行为2. 动物的防御行为动物的防御行为3. 动物的采食行为动物的采食行为4. 动物的繁殖行为动物的繁殖行为5. 动物的求偶行为动物的求偶行为 动物的攻击行为动物的攻击行为动物的防御行为动物的防御行为动物的采食行为动物的采食行为

3、动物的繁殖行为动物的繁殖行为动物的求偶行为动物的求偶行为v有些行为是天生的，不需要学习，但有些有些行为是天生的，不需要学习，但有些行为必须经过学习获得。行为必须经过学习获得。一般来说，动物一般来说，动物的一段活动时期，是天然反应与学习行为的一段活动时期，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。于我们了解和控制行为的过程。 二、学习与学习行为二、学习与学习行为 学习学习是指能够使动物的行为对特定的环境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。条件发生适应性变化的所有过程。这种变化应这种变化应当是与

4、感觉适应（疲劳现象）和神经系统的发当是与感觉适应（疲劳现象）和神经系统的发育无关的。育无关的。 学习行为学习行为指在遗传因素的基础上，通过环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。为，称为学习行为。v适应指动物和环境之间的一种关系，是一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。能够生长、发育和遗传给后代。学习与适应：学习与适应： 学习是动物从经历

5、中获得使它的行为能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。更好的适应环境条件的过程。 如：星鸭、松果松鸭、蓝松鸭的贮藏种如：星鸭、松果松鸭、蓝松鸭的贮藏种子的行为。子的行为。学习的敏感期：学习的敏感期： 学习敏感期是学习发生的特定年龄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。物的寿命来说，这个时期是很短暂的。v 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年。如果以17岁作为智力发展的100，4岁可

6、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岁培养某些体育天才）。掌握孩子进入学习的敏感期，适时给

7、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。 学习的类型学习的类型v习惯化（习惯化（habituation）v经典条件反射经典条件反射 ( classical conditioning )v操作条件反射操作条件反射 ( operant conditioning )v试错学习试错学习 ( trial-and-error learning )v潜在学习潜在学习 ( latent learning )v模仿模仿 ( imitation )v玩耍玩耍 ( play )v印记印记 ( imprinting )v学习集学习集 ( learning se

8、ts )v顿悟学习顿悟学习 ( insight learning ）1. 习惯化学习习惯化学习 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。物反应所发生的持久性衰减。 这种刺激应该是无害的和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。界也最为常见，因此具有最大的适应意义。习惯化适应的意义习惯化适应的意义v可以节约时间和能量，以免对某些无害的刺激重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。复作出反

9、应。v对种内和种间的习惯化以避免无休止的争吵。对种内和种间的习惯化以避免无休止的争吵。v习惯化对于动物栖息地的选择起到重要作用。习惯化对于动物栖息地的选择起到重要作用。2.2.经典条件反射学说经典条件反射学说 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（反应，那么这个刺激就是无条件刺激（USUS），因），因为动物不经过学习就会对它做出反应。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，第二个刺激原本是不会引起动物做出反应的，但它在但它在USUS之前多次重复出现后便能引起动物做出之前多次重复出现后便能

10、引起动物做出反应了，这个刺激就叫条件刺激（反应了，这个刺激就叫条件刺激（CSCS）。这个过）。这个过程就是条件反射。程就是条件反射。 高级神经活动高级神经活动 俄国生理学家俄国生理学家巴甫洛夫巴甫洛夫实验实验铃声本来是一种无关刺激。铃声本来是一种无关刺激。 在铃声响起后即给食物，在铃声响起后即给食物，铃声成了进食的铃声成了进食的 “信号信号”听到铃声听到铃声分泌唾液分泌唾液条件反射条件反射条件反射：条件反射： 需要需要大脑皮层大脑皮层的参与，是在的参与，是在一定条件一定条件下逐渐形成的下逐渐形成的后天后天性性反射。反射。高级神经中枢高级神经中枢条件刺激条件刺激 条件反射是建立在非条件反射的基础

11、上的。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）条件反射形成后，要经常用非条件刺激（食物）来来强化强化条件刺激（铃声），否则，条件反射会消退。条件刺激（铃声），否则，条件反射会消退。3. 操作条件反射操作条件反射 操作性条件反射的基本原则是：个体在某种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。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程是让动

12、物依据操作条件反射建立的基本过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第一信号（无条件刺激）必须做一件事才能得到报偿。报偿。 猫为了逃出箱子，一个偶然猫为了逃出箱子，一个偶然的动作而踩踏了木板，门便的动作而踩踏了木板，门便打开了。以后，猫便学会把打开了。以后，猫便学会把踏板和开门联系起来。此时踏板和开门联系起来。此时如果再把猫放入箱中，它就如果再把猫放入箱中，它就会为了开门而去踏板。会为了开门而去踏板。 美国心理学家斯金纳设美国心理学家斯金纳设计，含有一个操纵装置计，含有一个操纵装置（可供啄食的盘或可压（可供啄食的盘或可压的杆）和一个自动供食的杆）和一个自动供食的装置（提供报偿

13、以鼓的装置（提供报偿以鼓励学习）。励学习）。经典性条件反射和操作性条件反射的关系经典性条件反射和操作性条件反射的关系 区别：区别： 经典条件反射：经典条件反射：行为是由刺激引发的、不自主的反应。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。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。如看到白大褂，就想到打针，所以感到害怕。 操作性条件反射：操作性条件反射：行为是有机体为了得到某种结果主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动做出的。如婴儿因第一次发出“妈妈妈妈”的叫声，得的叫声，得到了爱抚，以后为

14、了得到这种结果，会不断地叫到了爱抚，以后为了得到这种结果，会不断地叫“妈妈妈妈”。 联系：联系：都要有强化，否则条件反射就会消退。都要有强化，否则条件反射就会消退。4. 试错学习试错学习v动物在自然条件下学习，很少只涉及一种条件反射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操作条件反射为主。这种学习过程称为尝试错误学习。学习。v在试错学习之前，动物必须先有某种欲求动机。在试错学习之前，动物必须先有某种欲求动机。v涡虫涡虫v蚯蚓迷宫蚯蚓迷宫鼠通过试错学习后能够顺利通

15、过迷宫鼠通过试错学习后能够顺利通过迷宫5. 潜在学习潜在学习 定义：在没有任何明显强化（报偿）情况定义：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下的学习，在生活的某个时间才会表现出来。来。 特点：潜在学习与试错学习之间的重要特点：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。差异在于前者是在没有报偿情况下的学习。6. 模仿学习模仿学习 是指动物通过观察其他个体的行为而改进自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。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为进行幼年动物则主要是通过对年长者的行为进行模仿来学习的。

16、模仿来学习的。 如小鸡模仿母鸡用爪扒地索食，年幼的黑猩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猩会模仿成年的黑猩猩黑猩猩用沾水的小树枝从洞穴中用沾水的小树枝从洞穴中取出白蚁作为食物。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模仿与印记的区别在于模仿没有特定的敏感期。期。 7. 玩耍学习玩耍学习玩耍行为的类型：玩耍行为的类型：（1）打斗和追逐）打斗和追逐（2）演练玩耍）演练玩耍（3）探索玩耍）探索玩耍（4）社会玩耍）社会玩耍v玩耍行为的主要特征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）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

17、反射。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。）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。）具有明显的随机顺序。（4）常常重复进行，也可能形成仪式化。）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。）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）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。定的信号或特定信号为先导。玩耍行为的意义玩耍行为的意义v有助于提高动物的力量、耐力和肌肉协调有助于提高动物的力量、耐力和肌肉协调能力。能力。v玩耍是各种社会技能的演练，以及各方面

18、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。社会关系的建立和维持。v可以学会特殊的技能或改善整体感知能力。可以学会特殊的技能或改善整体感知能力。8. 印记学习印记学习 是指初生的幼小动物对首先看到的移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。社会行为具有长期影响。印记的敏感期印记的敏感期 绿头鸭在孵出的第绿头鸭在孵出的第10-15小时最容易形成对一个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。移动物体的依附性，此期即为印记学

19、习的敏感期。印记学习实例印记学习实例 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依附于当初与它接触过的人，并把人当成自己的双亲。亲。 出生后与父母隔离出生后与父母隔离的小鸭和小鹅不仅的小鸭和小鹅不仅会跟着人走，也会会跟着人走，也会跟着一个粗糙的模跟着一个粗糙的模型鸭，甚至跟着移型鸭，甚至跟着移动的纸盒子走。动的纸盒子走。9. 学习集学习集v学习集：学习集：“学习如何学学习如何学”v 猕猴学习策略：赢则坚持，输则变。猕猴学习策略

20、：赢则坚持，输则变。v形成学习集的能力是动物的一种适应性，在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。的学习集试验相似。10. 顿悟学习顿悟学习 苛勒在苛勒在1913191319171917年，研究了猩猩的行为，发表了年，研究了猩猩的行为，发表了著名的著名的猩猩的智慧猩猩的智慧。 著名的著名的“取香蕉取香蕉”实验实验：猩猩开始不知道如何够香：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，把箱子摞起蕉，过一会，突然把箱子挪

21、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。来，自己爬上去取到了香蕉，使问题获得解决。 结论：结论：这种学习这种学习不是不是“尝试尝试错误错误”过程，而是一过程，而是一种种顿悟学习顿悟学习。即学习是一种完整的过程，通过学习。即学习是一种完整的过程，通过学习者者对情境的重新组织对情境的重新组织来实现。来实现。关于顿悟：关于顿悟： 日常顿悟现象：日常顿悟现象：“灵感灵感”迸发，如玩猜字游戏、猜迸发，如玩猜字游戏、猜 谜游戏，突然知道结果。顿悟总是让人感到欣喜。谜游戏，突然知道结果。顿悟总是让人感到欣喜。 顿悟规律：顿悟规律： （1 1）顿悟依赖于情境：顿悟依赖于情境：当情境对答案

22、有一定提当情境对答案有一定提 示作用时，容易产生顿悟。示作用时，容易产生顿悟。 （2 2）顿悟产生后，可以重复出现：顿悟产生后，可以重复出现：过一段时间过一段时间 忘记，还可以再次顿悟。忘记，还可以再次顿悟。 （3 3）顿悟可以迁移：顿悟可以迁移：猩猩学会用箱子够香蕉，也猩猩学会用箱子够香蕉，也 可以用竹竿来够。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v动物使用工具是：为了获得眼前利益而使用动物使用工具是：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。一个外界物体作为自己身体功能的延伸。v大多数动物对工具的使用都是极为特化的，大多数动物对工具的使用都是极为特化的，

23、像很多本能一样是为了解决某些特定的问题，像很多本能一样是为了解决某些特定的问题，如如射水鱼射水鱼。v有一些动物使用工具有明显的适应性，认为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，如是智力的一种表现，如啄木地雀啄木地雀。使用工具行为的起源和改进使用工具行为的起源和改进v灵长类动物使用工具主要靠学习。灵长类动物使用工具主要靠学习。v猿类比猴类在解剖学上更加适合于进行投掷和打击。猿类比猴类在解剖学上更加适合于进行投掷和打击。总之灵长类动物在学习使用武器方面具有先天的遗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。传优势。v使用工具大都借助于使用工具大都借助于“试错学习试错学习”

24、学会的，但有学会的，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。习得到改进的。 在英格兰有一只大山雀，一在英格兰有一只大山雀，一次偶然碰巧打开了放在门外次偶然碰巧打开了放在门外的奶瓶盖，偷喝了牛奶。不的奶瓶盖，偷喝了牛奶。不久，那里的其他大山雀也学久，那里的其他大山雀也学会了偷喝牛奶。会了偷喝牛奶。 在迷宫的一臂安上电极，而另一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。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，当蚯蚓爬到安有电极的一臂时，它就会受到电击它就会受到电击.经过多次尝试和经过多次尝试和错误后，蚯蚓能够学会直接爬向错误后，蚯蚓能够学会直接爬向潮湿的暗室。潮湿的暗室。黑猩猩用树枝取食 在水面上方悬垂的草叶在水面上方悬垂的草叶上停歇着昆虫时，射水上停歇着昆虫时，射水鱼准确的喷出一股水流鱼准确的喷出一股水流将昆虫击落到水面上并将昆虫击落到水面上并将其吃掉。将其吃掉。 栖息在加拉帕戈斯群岛的啄栖息在加拉帕戈斯群岛的啄木地雀具有使用工具的先天木地雀具有使用工具的先天基础，并能在个体发育过程基础，并能在个体发育过程中加以完善和提高。中加以完善和提高。