Исследвательская работа "Можно ли выработать условный рефлекс у улитки ампулярии?" 3 класс
Направление: живая природа
Тема: «Можно ли выработать условный
рефлекс у улитки ампулярии?»
Автор: Зарыпова Алиса Олеговна,
г. Армавир, ЧОУ-СОШ «Развитие»,
3 класс
Научный руководитель:
Бацына Наталья Владимировна,
учитель начальных классов
2012/2013 учебный год
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………………………
3
1. Как человек дрессирует животных?
1.1. Что такое дрессировка?.........................................................................
3
1.2. Виды дрессировки…………………………………………………….
4
1.3. Каких животных человек научился дрессировать?............................
5
2. Экспериментальная работа по выработке условного рефлекса у
ампулярий на звуковой раздражитель
2.1. Определение вкусовых предпочтений улиток ампулярий…………
6
2.2. Экспериментальная работа по выработке условного рефлекса у
ампулярий на звуковой раздражитель……………………………………
7
Заключение………………………………………………………………
11
Список литературы………………………………………………………
12
Приложение ……………………………………………………………...
13
3
ВВЕДЕНИЕ
Каждый человек хотя бы раз в жизни был в цирке и с удивлением
наблюдал за дрессированными животными. Наверное, труднее всего
дрессировать огромного слона. Но что, же такое дрессировка? Почему
животные слушаются человека? Ученые говорят, что для этого у животного
нужно сформировать условный рефлекс. А можно ли дрессировать маленькую
улитку ампулярию? На эти вопросы я попробую ответить в своей
исследовательской работе: «Можно ли выработать условный рефлекс у улитки
ампулярии?»
Объект исследования – процесс дрессировки улитки ампулярии.
Предмет исследования – влияние средств дрессировки на выработку
условного рефлекса у улитки ампулярии.
Цель исследования – изучить необходимые условия для дрессировки улиток
ампулярий и проверить их эффективность экспериментальным путём.
Задачи исследования:
1. Узнать, как человек дрессирует животных.
2. Определить необходимые условия для формирования условного
рефлекса у ампулярий.
3. Определить вкусовые предпочтения улиток ампулярий.
4. Провести экспериментальную работу по выработке условного рефлекса
у ампулярий на звуковой раздражитель.
5. Описать полученные результаты и сформулировать выводы.
Гипотеза исследования: если создать специальные условия, то у улиток
ампулярий можно выработать условный рефлекс на звуковой сигнал.
Способы проверки гипотезы: анализ специальной литературы, наблюдение,
экспериментирование и описание.
1. Как человек дрессирует животных?
1.1. Что такое дрессировка?
4
Дрессировка животных (от франц. dresser - выправлять, обучать) - это
обучение определённым действиям и навыкам. Дрессируют животное с целью
развития дружеских отношений между человеком и животным, воспитания
определённого поведения животного.
Учёные утверждают, что дрессировка животных основывается на
образовании условных рефлексов. Что такое условный рефлекс? За
разъяснением заглянем в толковый словарь Ожегова.
условный - имеющий силу только при соблюдении каких-нибудь условий.
рефлекс - непроизвольная реакция организма на внешние или внутренние
раздражители.
Различают безусловный (врожденный) рефлекс и условный, т.е.
приобретенный в результате неоднократного воздействия каких-либо
раздражителей. Приведём простой пример. Когда на язык попадает лимонный
сок и у человека выделяется слюна – это безусловный рефлекс. Если человек
неоднократно видел лимон или произносил название этого фрукта и тут же
пробовал кислый лимонный сок, то со временем человек при одном
упоминании слова «лимон», будет ощущать лимонный вкус. Так происходит
формирование приобретённого рефлекса у человека. Вид лимона или звучание
слова «лимон» в этом случае оказываются условными (сигнальными)
раздражителями, замещающими безусловный раздражитель – лимонный сок.
Русский учёный И.П.Павлов впервые использовал термин условный
рефлекс, проводя опыты с собакой.
1.2. Виды дрессировки
Для дрессировки животных используют различные раздражители:
звуковые, пищевые и сигналы жестом. Существуют разные способы и методы
дрессировки.
Поощрительный метод дрессировки используется в обучении охотничьих
и пастушьих собак и основан на готовности этих животных выполнить
5
необходимое задание хозяина за ласку или кусочек лакомства. Так
закрепляются натуральные рефлексы.
Контрастный метод: в случае выполнения необходимых команд животное
поощряют, а в случае неподчинения - наказывают.
Болевой метод основан на ощущениях боли, которые заставляют
животное делать то, чего от него добивается человек. Этот метод применяется
при дрессировке хищников в цирке и крупных животных, а так же в обращении
с животными (скотом) в сельской местности. Такой метод критикуют общества
защиты животных, т.к. он является негуманным.
Подражательный метод дрессировки основывается на повторении
молодым животным действий другого, более старшего и уже обученного. Этот
метод используется для дрессировки собак-пастухов, охраняющих отары овец и
помогающих чабану собирать животных в отару. Щенки, видя, как это делают
их родители, получая за это похвалу человека, очень быстро повторяют
действия старших. Подражательный метод применяется также при дрессировке
дельфинов.
1.3. Каких животных человек научился дрессировать?
За долгое время жизни рядом с животными человек научился дрессировке
многих из них и домашних, и диких. Любая доярка – дрессировщик молочной
кормилицы: приучает корову к себе, к месту и времени дойки. Чабан обучает
стада оленей и отары овец выполнять свои требования: приучает животных к
загону в помещения, перегону через мосты, погрузке в вагоны. Лошадь
приучают к подчинению человеку, поводу, привязи, чистке, седлу, движению.
Дрессировка собак позволяет использовать их для хозяйственных,
спортивных, военных целей. Например, овчарок и лаек дрессируют для
караульной и сторожевой службы. Они «работают» ездовыми и санитарами,
помогают человеку в розыске.
Дрессировка пчёл - это приучение собирать нектар и пыльцу с цветков
медоносных растений определённого вида. Пчёл в улье подкармливают
6
сахарным сиропом с ароматом определённого цветка-медоноса. В поле такая
пчела отыскивает цветки с тем же ароматом.
Дрессировка голубей – приучение птиц к дальним полётам для почтовых и
спортивных целей. Специальные породы обладают врождёнными свойствами
летать на большие расстояния и ориентироваться на местности, т.е.
безошибочно находить дорогу к голубятне.
Дрессировка животных в цирке, как жанр искусства для зрелищных целей
была известна в Древнем Египте и в Древнем Риме. В Древней Руси скоморохи
с участием дрессированного медведя разыгрывали бытовые сценки. С конца 18
века дрессированных животных стали показывать в зоологических садах и
зверинцах, а потом в цирках.
Известная династия русских дрессировщиков Дуровых использовала
учение И.Павлова об условных рефлексах. Применение поощрительного
метода позволило Дурову работать с противоположными животными: кошкой и
мышкой одновременно.
Знаменитый мастер цирка Юрий Куклачёв использует в работе с кошками
только поощрительный и безболезненный метод дрессировки.
Мы решили таким же методом дрессировать улиток ампулярий, т.е.
поощрять правильные действия улиток лакомой пищей. Необходимо было
выяснить, какую пищу ампулярии предпочитают на обед.
2. Экспериментальная работа по выработке условного рефлекса у
ампулярий на звуковой раздражитель
2.1. Определение вкусовых предпочтений улиток ампулярий
В зоомагазине мы купили двух улиток и небольшой аквариум. Новое
жилище дополнили грунтом. Прочитав рекомендации по обустройству
аквариума, узнали, что улитки ампулярии при отсутствии корма питаются
растениями. Для проведения эксперимента наш аквариум оставили без
растений.
7
Для питания улиток выбрали корм «Гурман-1». Он пришелся улиткам по
вкусу, они спустились на дно аквариума и начали обедать.
У моллюсков нервная система состоит из нервного кольца, которое
находится около глотки. Поэтому мы решили дрессировать улиток, используя
вкусную пищу. По мнению специалистов для питания улиток ампулярий можно
использовать разный корм. Так как условный рефлекс будет формироваться во
время еды, мы решили провести самостоятельное наблюдение и определить,
что же улитки предпочитают на обед?
Результаты наблюдения за вкусовыми предпочтениями улиток
виды корма
поведение улиток
результат
корм «Гурман-1» в
гранулах
кушают с удовольствием, легко
добывают со дна
+
мотыль
кушают с удовольствием, легко
добывают со дна
+
вареная морковка
не кушают
-
огурец
не кушают
-
сухой корм для
обитателей аквариума
добывают с трудом, потому что корм
находится на поверхности воды
+ -
В результате наших наблюдений мы сделали вывод: улиткам
понравились не все блюда, которые им предлагались.
Поэтому мы рекомендуем:
• использовать специальный корм для обитателей аквариума «Гурман-1»;
• подкармливать улиток мотылем, ошпаренной манкой;
• для дрессировки улиток лучше выбирать корм, который сразу падает на
дно.
2.2. Экспериментальная работа по выработке условного рефлекса у
ампулярий на звуковой раздражитель
8
Цель – выработать у улиток ампулярий условный рефлекс на звуковой
раздражитель.
Наша гипотеза: условный рефлекс выработается у улиток ампулярий через 10
дней.
Подготовительный этап
О необходимых условиях для формирования у живых организмов
условного рефлекса прочитали на сайте Википедия. Затем полученную
информацию оформили в виде таблицы как «необходимые» условия для
нашего эксперимента. Учитывая особенности жизни брюхоногих моллюсков,
постарались создать все условия для успешного проведения эксперимента и
описали их в таблице как «созданные».
условия
необходимые
созданные
• два раздражителя
безусловный
нейтральный
вкус пищи
звон колокольчика
• один вид корма
только корм для обитателей
аквариума «Гурман-1»
• постоянное место обеда
угол дна аквариума пометили цветом
• постоянное время обеда
13 ч
• безусловный раздражитель
(пища) должен быть сильным
улиток договорились кормить 1 раз в
день по 1 грануле
• условный сигнал должен
быть постоянным
только звон колокольчика
(звенеть близко от поверхности воды
для лучшего распространения звуковых
волн)
• определенный порядок
воздействия раздражителей
- сначала воздействует условный
сигнал (звенит колокольчик)
- затем воздействует пищевой
раздражитель
9
Критерии выработки условного рефлекса
Если до попадания пищи в аквариум со звоном колокольчика улитки
спустятся на дно, то условный рефлекс можно считать сформированным. Звук
колокольчика станет сигналом для начала обеда.
Этап наблюдения за ходом эксперимента
Результаты наблюдений фиксировали в дневнике.
ДНЕВНИК НАБЛЮДЕНИЯ
дни
раздражители
поведение улиток
1
звук + пища
долго сползают на дно
2
звук + пища
долго сползают на дно
3
звук + пища
сползают на дно быстрее
4
звук + пища
сползают на дно быстро
5
звук + пища
сползают на дно быстро
6
звук + пища
сползают на дно быстро
7
звук + пища
при звуке колокольчика
быстро сползают (даже падают) на
дно аквариума и вытягивают усики,
стараясь уловить вкус пищи
8
звук + пища
при звуке колокольчика
быстро сползают на дно аквариума
9
звук + пища
в 12 ч.45 мин были на месте кормёжки
10
звук + пища
около 13.00 были на месте кормёжки
Заключительный этап
Подведём итоги нашего исследования. Из полученных результатов
эксперимента можно сделать вывод: условный рефлекс у ампулярий
выработался на 7-й день эксперимента.
Наше предположение подтвердилось – если создать необходимые условия
и соблюдать правила, то у улитки ампулярии действительно можно выработать
условный рефлекс на звук колокольчика, т.е. приучить к определённому
10
поведению как в нашем эксперименте: спускаться на дно аквариума по звонку
колокольчика.
Сегодня улитки, запомнив место и время обеда, в 13 ч всегда находятся на
месте в «столовой» и ждут вкусной еды.
Мы решили описать условия, при которых возможно дрессировать улитку
ампулярию и создали книжку-памятку для тех, кто заинтересуется этим
вопросом.
Добавим, что за время эксперимента улитки стали
достопримечательностью не только нашего класса, но и известностью всей
школы: ровно в 13 часов собираются дети и взрослые посмотреть на
необычный аттракцион. И конечно больше узнают о жизни маленьких
брюхоногих обитателей аквариума.
11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Наблюдая за выступлениями животных на арене цирка, мы не перестаём
восхищаться умением и бесстрашием дрессировщиков. А что если попробовать
самим стать воспитателем какого-нибудь животного, научить выполнять его
определённые действия по команде или жесту? В это самое время в нашем
классе появились две небольшие улитки ампулярии Рита и Рокси. Мы не знали,
что получится из нашей затеи, но наблюдая за поведением аквариумных рыбок,
предположили: если создать специальные условия, то улиток ампулярий тоже
можно приучить к звуку колокольчика.
Оказалось, дрессировка – это ответственная работа, требующая от
человека и знаний, и терпения. Разобраться с условными рефлексами и
раздражителями помогли взрослые. Узнав, какие существуют методы
дрессировки, конечно, остановились на безболезненном и поощрительном
методах.
Работники зоомагазинов располагают небольшой информацией об этих
брюхоногих, часто она бывает противоречивой. Поэтому этап работы по
определению вкусовых предпочтений улиток ампулярий уже стал для нас
исследовательским. Затем изучили условия возникновения у животных
условных рефлексов, познакомились со знаменитой собакой И.Павлова.
В результате нашего эксперимента мы убедились: даже маленькую улитку
ампулярию можно приучить выполнять определённые действия, а значит
можно вести речь о её дрессировке. Для этого надо выполнить несколько
условий, о которых мы написали в книжке-памятке. Она поможет всем
любителям живой природы находить общий язык даже с пресноводными
моллюсками.
12
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Я познаю мир. Биология: детская энциклопедия / Б.Ф.Сергеев и др. – М.:
АСТ: Астрель: Транзиткнига, 2005.
2. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. Т. 1 /Ликун А. – М.:
Компания «Ключ-С», 1994.
3. Энциклопедия для детей. Том 5. Биология. – М.: «Мир энциклопедий
Аванта», 2005.
4. Большая энциклопедия школьника. Оксфорд. – М.: ЗАО «РОСМЭН-
ПРЕСС», 2006.
5. Аквариум. Киселев В.А. – М.: «ВИТА-ПРЕСС», 2000
6. Новая Российская Энциклопедия. Том VII / 1./ Редкол.: А.Д.Некипелов –
М.: ООО «Издательство «Энциклопедия», 2003.
7. Толковый словарь русского языка. / Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. – М.:
ООО Издательство ЭЛИПС, 2003.
интернет ресурсы
8. http://www.solnet.ee/sol/005/v_000.html
9. http://ru.wikipedia.org/wiki
13
Ампулярии - это самые
крупные пресноводные
аквариумные улитки.
Они впервые были
завезены из Южной
Америки в Европу в 1904
г. и относятся к семейству
Ampulariidae, которое
широко распространено по
всему тропическому поясу
земного шара.
Внешний вид
Все ампулярии имеют
спирально завитую
раковину - бледно-
коричневую с широкими
темными полосами. На
задней части ноги
моллюска находится
темная роговая крышечка,
которая плотно закрывает
устье, когда улитка
прячется в раковину.
Ампулярии - амфибии
и хорошо приспособлены
к такому образу жизни.
Они дышат кислородом
как из воды, так и из
воздуха. Поэтому в
аквариуме нужно оставить
около 10 см над уровнем
воды.
Приложение «Книжка-памятка»
Как найти общий
язык с улитками
ампуляриями?
исследование проводила
ЗАРЫПОВА АЛИСА,
3 класс
14
ЧОУ-СОШ «Развитие»
г. Армавир
Необходимые условия
для дрессировки
улитки ампулярии
• два раздражителя
безусловный
нейтральный
вкус пищи
звон
колокольчика
• один вид корма
• постоянное место
обеда
• безусловный
раздражитель
(пища) должен
быть сильным
(поэтому кормите
улиток 1 раз в день)
• условный сигнал
должен быть
постоянным
(поэтому используйте
только звон
колокольчика)
• определенный
порядок
воздействия
раздражителей:
Этап № 1
Сначала должен зазвонить
колокольчик, после этого
пища попадает в аквариум.
Этап № 2
Потом оба раздражителя
должны действовать
одновременно: пища
попадает под звон
колокольчика.
Критерии выработки
условного рефлекса
Если до попадания
пищи в аквариум со
звоном колокольчика
улитка подползёт к месту
обеда, то условный
рефлекс можно считать
сформированным. Звук
15
колокольчика станет
сигналом для начала
обеда.
16
