Operante Konditionierung. Eine experimentelle Studie mit einem Zwerghamster


Bachelorarbeit, 2021

76 Seiten, Note: 2,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung

2. Begriffsdefinition Lernen
2.1 Lerntheorien
2.1.1 Behaviorismus
2.1.2 Kognitivismus
2.1.3 Konstruktivismus
2.2 Prozess des Lernens

3. Konditionierung
3.1 Klassische Konditionierung
3.2 Operante Konditionierung
3.2.1 Verstärkerund Bestrafung
3.2.2 Verstärkerpläne
3.3 Lernbedingungen
3.4 Unterscheidung klassischer und operanter Konditionierung

4 Edward Lee Thorndike

5 Experiment Operante Konditionierung am Zwerghamster
5.1 Aufbau der Hamsterbox
5.2 Vorgehen bei der Durchführung des Experimentes
5.3 Lernbedingungen des Experimentes
5.4 Auswertung und Ergebnisse des Experimentes

6 Schlussfolgerungen

Literaturverzeichnis

Anlagen

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Die zwei Stufen des Lernens und der Gedächtnisbildung (Bear et al. 2018, S. 941)

Abbildung 2: Black Box des Behaviorismus (Rösler 2011, S. 2)

Abbildung 3: Das Kognitivismus-Modell (Tobinski 2017, S. 25)

Abbildung 4: Gedächtnismodel (Reisyan 2013, S. 208)

Abbildung 5: Versuch des Pawlowischen Hundes (Koch/ Stahl 2017, S. 323)

Abbildung 6: Schematische Darstellung des klassischen Konditionierens (Kiesel/Koch 2012, S. 22)

Abbildung 7: Skinner-Box (Kiesel/ Koch 2012, S. 23)

Abbildung 8: Schematische Darstellung des operanten Konditionierens (Kiesel/ Koch 2012, S. 21)

Abbildung 9: Positive und negative Verstärkung sowie Bestrafung (eigene Darstellung)

Abbildung 10: Verstärkungspläne (Myers & Wilson 2014, S. 305)

Abbildung 11: Edward Lee Thorndike (https://images.fineartamerica.com/images-medium-large/edward-thorndike- american-psychologist-humanities-and-social-sciences-librarynew-york-public- library.jpg)

Abbildung 12: Thorndikes Puzzle Box mit Ergebnisse des Experimentes (Myers 2014, S. 300)

Abbildung 13: Fräskantenbeispiel (eigenes Foto)

Abbildung 14: Feines und grobes Abschleifen der Holzbretter (eigenes Foto)

Abbildung 15: Die vier Bretter für den äußeren Rahmen der Box (eigenes Foto)

Abbildung 16: Die vier Bretter für das Innere der Box (eigenes Foto)

Abbildung 17: Feines und grobes Abschleifen der Bohrlöcher (eigenes Foto)

Abbildung 18: Darstellung des Aufbaues der Innenbox vor dem Zusammenschieben (eigenes Foto)

Abbildung 19+20: Zusammenschieben des Inneren der Box (eigene Fotos)

Abbildung 21+22: Gekaufte Treppen und deren Einbau (eigene Fotos)

Abbildung 23: Rückseitenbrett mit dem Inneren der Box (eigenes Foto)

Abbildung 24+25: Zusammenschrauben des oberen und unteren Brettes (eigene Fotos)

Abbildung 26: Plexiglasscheibe (eigenes Foto)

Abbildung 27+28: Fertiggestellte Hamsterbox (eigene Fotos)

Abbildung 29: Anatomie eines Hamsters (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc28308/m1/68/high_res/)

Abbildung 30: Riechorgane der Nager (Müller et al. 2019, S. 540)

Abbildung 31: Geschmacksknospe eines Nagetieres (Müller et al. 2019, S. 551)

Abbildung 32: Versuchsaufbau mit Wegbeschreibung (eigene Darstellung)

Abbildung 33: Ergebnisse der experimentellen Studie mit einem Zwerghamster (eigene Darstellung)

Abbildung 34: Ergebnisse des Thorndikes Experimentes mit der Puzzle Box (Myers 2014, S. 300)

Abbildung 35: Versuchstier Jack (eigenes Foto)

Abbildung 36: Ergebnisse des Experimentes mit genauen Zeitangaben (eigene Darstellung)

Abbildung 37: Versuchstier in der Box (eigenes Foto)

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Ergebnisse des durchgeführten Experimentes: Versuchstag 1-8 (eigene Darstellung)

Tabelle 2: Ergebnisse des durchgeführten Experimentes: Versuchstag 9-16 (eigene Darstellung)

Tabelle 3: Ergebnisse des durchgeführten Experimentes: Versuchstag 17-24 (eigene Darstellung)

Tabelle 4: Ergebnisse des durchgeführten Experimentes: Versuchstag 25-30 (eigene Darstellung)

1 Einleitung

„Die Psychologie versteht sich als die Wissenschaft vom Verhalten und Erleben des Menschen und untersucht deren innere und äußere Bedingungen. Die wissenschaftliche Psychologie analysiert ihre Gegenstände - das Verhalten und Erleben - in den folgenden Schritten: Beschreiben - Erklären - Vorhersagen." (Imhof 2020, S. 5).

Die vorliegende Bachelorarbeit setzt sich mit den unterschiedlichen Lernformen sowie Konditionierungsformen der klassischen und der operanten Konditionierung auseinander. Zunächst werden Definitionen wie die des Lernbegriffes, der Lerntheorien und der Lernprozessen gegeben. Grundlegende Begriffe in Bezug auf Konditionierung werden genannt und erklärt. Anschließend wird ein Einblick in die klassische Konditionierung gegeben. Hierbei werden Merkmale der klassischen Konditionierung sowie ein bekannter Vertreter der klassischen Konditionierung, Iwan Petrovich Pawlow, dargestellt. Darauffolgend wird die operante Konditionierung dargestellt und Merkmale der operanten Konditionierung sowie Verstärkerpläne genannt. Auch an dieser Stelle dieser Arbeit wird ein bekannter Vertreter der operanten Konditionierung, Burrhus Frederic Skinner, mit kurzen Einblicken in seinem bekannten Experiment mit Ratten (Skinner-Box) vorgestellt. Des Weiteren wird ein ebenso bekannter Vertreter des operanten Konditionierens, Edward Lee Thorndike, vorgestellt sowie seine entwickelte Theorie „Law of effects" anhand seines Tierexperimentes mit der Puzzlebox gezeigt. Darauffolgend wird die selbstdurchgeführte experimentelle Studie mit einem Zwerghamster demonstriert. Hierbei wird zunächst auf den Verlauf des Experimentes, auf den Aufbau der Hamsterbox sowie auf den Versuchsaufbau eingegangen. Anschließend wird in Bezug auf das Experiment das operante Lernen und die Lernbedingungen des Versuchstieres, eines Dsungarischen Zwerghamsters, dargestellt. Den Abschluss der Arbeit bildet die Auswertung und Vorstellung der Ergebnisse des Experimentes mit Darlegung der aufgezeichneten Daten. Hier wird fernerhin ein kurzer Vergleich der Ergebnisse zu den gewonnenen Erkenntnissen aus dem Experiment mit der Puzzlebox Thorndikes gegeben. Letztendlich werden Schlussfolgerungen der Bedeutsamkeit von Tierexperimenten sowie des operanten Konditionierens für pädagogisches Handeln dargestellt.

In dieser Arbeit wird die Art und Weise untersucht wie der Prozess des Lernens funktioniert und was sogenannte Lernbedingungen eines Individuums darstellen. Das selbst durchgeführte Experiment mit einem Dsungarischen Zwerghamster soll veranschaulichen, wie ein Tier konditioniert werden kann. Hierfür ist es von großer Bedeutung die Phasen der Konditionierung zu kennen, sowie zwischen den zwei bekannten Konditionierungsformen, der klassischen und der operanten Konditionierung, Zusammenhänge und Unterschiede klar zu definieren. Mit dieser Arbeit soll des Weiteren dargestellt werden, welche Bedeutung durchgeführte Versuche an Tieren in Bezug auf das Lernen und die Konditionierung für uns Menschen haben und welche Erkenntnisse sowie Ergebnisse aus Tierversuchen stammen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt jedoch an der selbst durchgeführten experimentellen Studie, dessen Ablauf, den Aufbau der Hamsterbox, die Durchführung des Experimentes, den Lernbedingungen des Versuchstieres, der Erkenntnisgewinnung und der Auswertung der festgestellten Ergebnisse, sowie dem Vergleich der Ergebnisse von Thorndikes Experiment mit Hilfe der Puzzlebox. Hier werden folgende Fragen aufgegriffen:

- Sind Zusammenhänge oder aber auch Abweichungen der beiden Tierexperimente anzutreffen?
- Welches können die Lernbedingungen des Dsungarischen Zwerghamsters im Bezug auf das Lernen darstellen?
- Welche Verhaltensänderungen zeigt das Versuchstier im Laufe der durchgeführten Wiederholungen in der Hamsterbox?
- Wie gestaltet sich der Ablauf und die Ausführung des Experimentes mit Hilfe des Dsungarischen Zwerghamsters?
- Welche Ergebnisse und Folgerungen kann man aus dieser experimentellen Studie schließen?

2. Begriffsdefinition Lernen

„Das Wort "Lernen" geht auf die gotische Bezeichnung für "ich weiß” (lais) und das indogermanische Wort für "gehen" (lis) zurück. [...] Die Herkunft des Wortes deutet bereits darauf hin, dass Lernen ein Prozess ist, bei dem man einen Weg zurücklegt und dabei zu Wissen gelangt." (Mielke 2001, S. 11).

In der Psychologie wird das Lernen als ein lebenslanger Prozess beschrieben. Unter dem Begriff des Lernens versteht man die Aneignung, das Aufnehmen oder den Erwerb von neuen Wissen, Fähigkeiten und Informa­tionen sowie deren Weiterverarbeitung und Wiederaufnahme. (Vgl. Bear et al. 2018, S. 894/ S. 989; Schilling 1997, S. 159; Zimbargo/ Gerrig 2004, S. 243f.).

Lernen zeigt sich nur durch das Ergebnis der Verhaltensänderung eines Subjekts.

„Der Lernprozess oder die Veränderungen des Lernens im Gehirn selbst können nicht beobachtet und erkannt werden." (Kiesel & Koch 2012, S. 11).

Die Verhaltensänderung eines Individuums spiegelt sich als Indikator für etwas Erlerntes wieder. Nur angepasstes Verhalten oder die Veränderungen des Verhaltens eines Subjektes in Bezug auf Lernen können von Psychologen beobachtet, bemerkt und erkannt werden. Das Lernen selbst kann nicht registriert werden. Allerdings ist nicht jede Veränderung des Verhaltens zwingend ein Indiz auf einen Lernerfolg des Individuums. (Vgl. Kiesel & Koch 2012, S. 11f.; Zimbargo/ Gerrig 2004, S. 243).

Daher wird Lernen definiert als „langfristige Änderungen des Verhaltenspotentials." (Kiesel & Koch 2012, S. 11).

„Lernen umfaßt alle Verhaltensänderungen, die aufgrund von Erfahrungen zustandekommen." (Lefrancois 1994, S. 3).

Das Lernen wird nicht nur unter dem Einfluss von Umwelterfahrungen gesehen, sondern auch biopsychosoziale Faktoren nehmen Einfluss auf das Lernen eines Individuums. Das biopsychosoziale Modell des Lernens dient als Erklärungsmodell der Lernprozesse. Unter dem Begriff „biopsychosozial" versteht man im Zusammenhang mit dem Begriff des Lernens das Zusammenwirken von biologischen, individuellen, psychischen sowie sozialen Komponenten. Hierbei wird das Auftreten der genannten Komponenten in Bezug auf Lernprozesse vereinfacht darstellt. Die biopsychosozialen Faktoren lassen sich unterteilen in die biologischen Einflüsse, die psychologischen Einflüsse und die soziokulturellen Einflüsse. Unter den biologischen Einflüssen stellen die Faktoren wie genetische Veranlagerungen, unkonditionierte Reaktionen und Anpassungsreaktionen eine bedeutsame Rolle. Die psychologischen Wirkungen bestehen aus vorangegangenen Erfahrungen sowie der Vorhersagbarkeit eines Gedankenganges und den verknüpften Assoziationen eines Subjekts. Die soziokulturellen Einflussfaktoren stellen die Motivation sowie Vorlieben eines individuellen Lebewesens aufgrund der Anwesenheit anderer Subjekte oder kulturell erlernten dar. Die genannten Faktoren stehen in wechselseitiger Beziehung zueinander. Nur durch erlebte Erfahrungen sowie der Informationsaufnahme und Reaktion auf die jeweilige Situation kann ein Individuum lernen. Lernen zeigt sich somit als Resultat der erlebten Erfahrungen eines Lebewesens. (Vgl. Myers 2014, S. 312; Koch/ Stahl 2017, S. 321).

Die Fertigkeit das neu erlernte Wissen zu behalten wird als Gedächtnis beschrieben. (Vgl. Bear et al. 2018, S. 894).

„Lernen und Gedächtnis erfolgen durch Veränderungen an Synapsen. Ungeachtet der Artzugehörigkeit, der Lokalisation im Gehirn und der Form des Gedächtnisses scheinen viele der grundlegenden Mechanismen universell zu sein." (Bear et al. 2018, S. 973).

Das Lernen und die Gedächtnisbildung wird in zwei Schritte eingeteilt. Die erste Phase des Lernens und der Gedächtnisbildung gilt als Voraussetzung zur Erreichung der zweiten Phase. Die erste Phase entsteht aus sensorischen Erfahrungen, welche das Individuum wahrnimmt und erlebt. Diese Erfahrungen werden synaptisch verschlüsselt und dienen der Entfaltung und Ausbildung im Kurzzeitgedächtnis. Es findet der Prozess der Gedächtnisbildung statt. „Gedächtnis ist Voraussetzung für Lernen. Erinnerung macht Gedächtnis erst nutzbar." (Müller et al. 2019, S. 705).

Das Erlebte ist ab diesem Moment im Kurzzeitgedächtnis gespeichert. Durch die zweite Stufe der Vertiefung und Sicherung kommt es zur Speicherung im Langzeitgedächtnis. Dieser Prozess wird als Gedächtniskonsolidierung bezeichnet und meint die Stabilisierung sowie Festigung von erlernten Erfahrungen oder Wissen. Der Prozess des Lernens wird weiterführend im Kapitel »2.2 Prozess des Lernens« beschrieben. (Vgl. Bear et al. 2018, S.941).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Die zwei Stufen des Lernens und der Gedächtnisbildung (Bear et al. 2018, S. 941)

Der Lernprozess wird in vier Unterprozesse aufgeteilt. Diese sind die Aufmerksamkeitsprozesse, die Gedächtnisprozesse, die motorischen Reproduktionsprozesse und die Anreiz- sowie Motivationsprozesse. (Vgl. Gluck etal. 2010, S. 441; Schmithüsen 2014, S. 34).

2.1 Lerntheorien

„Lerntheorien [...] sind Versuche, die Kenntnisse über das Lernen zu systematisieren und zusammenzufassen. Somit beschreiben Lerntheorien die Bedingungen, unter welchen sich Lernprozesse vollziehen können." (Lefrancois 1994, S. 8).

Die Grundlage in Bezug auf das Lernen wird heute drei großen Lerntheorien zugesprochen. Diese drei Lerntheorien sind der Behaviorismus, der Kognitivismus und der Konstruktivismus. Im Folgenden werden diese drei Lernvorstellungen kurz und anschaulich aufgelistet und definiert. (Vgl. Zumbach 2010, S. 18).

2.1.1 Behaviorismus

Der Begriff des Behaviorismus stammt aus dem Englischen. Die Übersetzung des Wortes „Behavior" ins deutsche ist Verhalten. „Lernen wird im Behaviorismus also als Verhaltensänderung gesehen. Zu den Hauptvertretern gehörten Pawlow, Watson, Guthrie, Thorndike, Skinner, Hull, und Hebb." (Lefrancois 1994, S. 15).

„Die Grundidee des Behaviorismus besteht darin, dass eine wissenschaftliche Psychologie im Wesentlichen das Verhalten erforschen sollte und die Bedingungen finden muss, die dazu führen, dass sich Verhalten ändert und an Umweltbedingungen anpasst." (Kiesel/Koch 2012, S. 13).

Es besteht eine enge Verknüpfung zwischen dem Behaviorismus und der Psychologie des Lernens. Diese Verknüpfung ergibt sich durch die Definition des Lernens. Lernen wird als langfristige Verhaltensänderung definiert, welche durch Erfahrungen mitbeeinflusst wird. (Vgl. Kiesel/ Koch 2012, S. 13f.).

Der Behaviorismus entstand zwischen dem neunzehnten und zwanzigsten Jahrhundert und war bis in die 1960er Jahre die führende Lerntheorie in der Psychologie. Die Behavioristen glauben, dass das Verhalten eines Individuum nur durch die Umwelteinflüsse und den einwirkenden Reizen auf dieses zu erklären sei. Die auf das Individuum einwirkenden Reize werden oft als Input bezeichnet. Das Individuum selbst wird als Black Box dargestellt. Die Reaktionen des Individuums auf den einwirkenden Reiz werden als Output oder Verhalten bezeichnet. Alle Vorgänge die zwischen den einwirkenden Reizen und der Reaktion des Individuums ablaufen sind unüberschaubar und unbekannt. Man kann nicht die einzelnen Schritte und Vorgänge innerhalb eines Lebewesens betrachten. Hierbei sind beispielsweise die Gedächtnisprozesse miteinbezogen. Die Zielvorstellung des Behaviorismus zeigt sich in der Findung präziser und konkreter Beziehungen (f) zwischen dem einwirkenden Reiz (S= Stimulus) und der darauffolgenden Reaktion (R= Response). Die Beziehung zwischen dem Reiz, dem Individuum und der Reaktion wird mathematisch in folgender Formel festgehalten: R=f(S). Die Reaktion des Individuums sei nach dieser Formel im Zusammenhang mit dem vorherig einwirkenden Stimulus zu sehen. Als zu untersuchender Gegenstand des Behaviorismus wird ausschließlich das zu beobachtende Verhalten eines Individuums herangezogen. Das Verhalten sowie das Lernen eines Lebewesens wird somit ohne die Berücksichtigung deren Emotionen, sowie Motivationen, das soziale Umfeld oder mögliche Gedanken hergestellt. (Vgl. Rösler 2011, S. 1f.; Ittel et al. 2014, S. 332; Margraf 2009, S. 9; Eder/ Brosch 2017, S. 210f.; Göhlich/Zirfas 2007, S. 19ff.; Klauer/ Leutner 2007, S. 8).

Die Psychologie des Behaviorismus sei nach Watson als rein objektiver und experimenteller Teil der Naturwissenschaften zu sehen. Das Ziel sei die Vorhersage sowie die Kontrolle des Verhaltens eines Individuums. (Vgl. Watson 1913, S. 158).

„Die behavioralen Lerntheorien verstanden Lernen jedoch nicht als übergreifende, kollektivistische Veränderung, sondern als individuelle Verhaltensänderung und sahen den Lerneffekt als Ergebnis einer am Individuum darstellbaren Reiz-Reaktions-Kette an." (Ittel etal. 2014, S. 332).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Black Box des Behaviorismus (Rösler 2011, S. 2)

Der Behaviorismus wird in folgende drei Grundpositionen unterteilt: der metaphysische Behaviorismus, der radikale Behaviorismus und der methodologische Behaviorismus. (Vgl. Margraf 2009, S. 8f.).

2.1.2 Kognitivismus

„Das Wort Kognition stammt vom lateinischen „cognito", was „Erkenntnis" oder „Wiedererkennen" bedeutet. Die Kognition ist die Fähigkeit des Menschen, Gesetzmäßigkeiten, Regelmäßigkeiten und Unterschiede in einem Sachverhalt zu erkennen. Die Kognitivismus-Lerntheorie beschäftigt sich primär mit den Entscheidungs- und Informationsverarbeitungsprozessen, der Wahrnehmung sowie dem Verstehen des Menschen." (LeFrancois 1994, S. 9).

Zu den Hauptvertretern der kognitivistischen Lerntheorie gehörten Tolman, Piaget und Bruner.

Der Kognitivismus gilt als der Nachfolger der behavioristischen Lerntheorie. Durch die Kritik am Behaviorismus, dass bestimmte Prozesse sowie Erscheinungen in die Lern- und Verhaltenstheorie eines Individuums nicht berücksichtigt wurden, bildeten sich neue Lernmodelle aus. Das Individuum sollte eine größere Bedeutung im Prozess des Lernens zugesprochen bekommen. Zwischen dem vorhanden Wissen und Erfahrungen eines Individuums und der Aufnahme neuer Informationen stellt die kognitivistische Lerntheorie eine Interaktion fest. Der Kognitivismus definiert den Lernprozess als individuelle Informationsverarbeitung eines Individuums. Die einzelnen Schritte sind hierbei die Aufnahme von Informationen durch die Sinnesorgane (SO), die Weiterverarbeitung im Kurzzeitgedächtnis, sowie die Speicherung im Langzeitgedächtnis und die Reaktion eines Individuums durch die Motorik (MO). (Vgl. Ittel et al. 2014, S. 335; Göhlich/Zirfas 2007, S. 24; Edelmann 1996, S. 353ff.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Das Kognitivismus-Modell (Tobinski 2017, S. 25)

2.1.3 Konstruktivismus

Unter dem Begriff des Konstruktivismus „versteht man eine Summe von Erkenntnistheorien, die das Lernen als einen aktiven Konstruktionsprozess von Wissen durch das Individuum sehen." (Pörksen 2014, S. 2ff.).

Die konstruktivistische Lerntheorie entstand circa Ende der 1990er Jahre. Der Kognitivismus und Konstruktivismus sind eng miteinander verbunden. Beim Konstruktivismus spielt wie auch bei der kognitivistischen Lerntheorie das Vorwissen eine wichtige Rolle. Das Individuum entwickelt zu den aufgenommenen Informationen individuelle Interpretationen des Erlebten. Es kommt zur Ausbildung der eigenen Ideologie sowie anderen Denkweisen. Diese entwickelte Denkweise ist mit keiner Denkweise eines anderen Individuums vergleichbar und scheint somit einzigartig aufzutreten. (Vgl. Pörksen 2014, S. 2ff.; Göhlich/Zirfas 2007, S. 24ff.).

Die Grundvorstellung des Konstruktivismus ist, dass „das Wissen nicht einfach von einer Person auf eine andere übertragen werden kann. Stattdessen konstruiert jeder Mensch sein Wissen neu - basierend auf der neuen Information und den bereits vorhandenen Informationen." (Pörksen 2014, S. 1).

2.2 Prozess des Lernens

„Lernen im Sinne von Wissenserwerb kann als der Aufbau und die fortlaufende Modifikation von Wissensrepräsentationen definiert werden. [Es] ist ein bereichsspezifischer, komplexer und mehrstufiger Prozess, der die Teilprozesse des Verstehens, Speicherns und Abrufens einschließt.“ (Steiner 2001, S. 140).

Es besteht eine gegenseitige Beeinflussung und Wirkung zwischen den biologischen Faktoren und psychischen Faktoren. Zu den biologischen Faktoren zählt beispielsweise die Aktivität des Gehirns. Für die psychischen Funktionen sind beispielhaft Prozesse wie das Denken und die Wahrnehmung nennenswert. (Vgl. Krettenauer 2014, S. 15).

Ohne das Gedächtnis wären keine psychischen Prozesse möglich. Durch den Gedächtnisprozess kommt es zur Wahrnehmung eines Reizes, sowie Erwerb und Einprägung von Informationen und der damit zusammenhängenden Einordnung von schon erlebten Situationen. Wichtige Funktionen wie das Merken, das Behalten und das Erinnern von Informationen sind dem Gedächtnis zugeschrieben. (Vgl. Schermer 2006, S. 10).

Das Lernen und das Gedächtnis werden als „lebenslange Anpassungen der Verschaltungen im Gehirn an die Umwelt“ (Bear et al. 2018, S. 894) betrachtet. Durch diese Prozesse kommt es zur Wiedereinordnung von ehemalig erlebten Ereignissen verbunden mit der Reaktion auf die Situation. Es gibt zwei Gedächtnissysteme, welche ausgehend von der automatischen Enkodierung und der bewussten Verschlüsselung von Informationen unterschieden werden. Die Enkodierung, oder auch Verschlüsselung genannt, wird als Einprägung von Informationen betitelt.

Die Gedächtnissysteme werden als das implizite Gedächtnis und als das explizites Gedächtnis bezeichnet. Bei dem impliziten, oder auch nondeklarativen und prozeduralen, Gedächtnis kommt es zur automatischen Enkodierung. Die Verarbeitung der Informationen findet im Kleinhirn und in den Basalganglien statt. Durch das implizite Gedächtnis wird Wissen in Form von Raum, Zeit, kognitive und motorische Fähigkeiten, sowie die Klassische Konditionierung erlernt. Der Prozess des Erlernens wird als intuitives Lernen bezeichnet und wird durch das Subjekt nicht bewusst wahrgenommen. Daher wird das implizite Gedächtnis oft als Gewohnheitsgedächtnis betitelt. Bei dem expliziten, oder auch deklarativen, Gedächtnis hingegen kommt es zur bewussten Enkodierung. Es kommt zur Informationsverarbeitung im Hippocampus und im Frontallappen. Durch das implizite Gedächtnis werden Faktenwissen, sowie Allgemeinwissen und eigene Erfahrungen erlernt. Die Prozesse des Gedächtnisses sind nicht zu beobachten. Das Gedächtnis zählt als psychologisches Konstrukt. Es wird nur durch Verhalten sowie Verhaltensänderungen eines Individuums zugänglich. Demnach gibt es einen Bezug des Gedächtnisses und des Erlernens von erlebten und vergangenen Situationen und den damit verbundenen Erfahrungen, die ein Lebewesen gemacht hat auf dessen Verhalten oder Verhaltensänderung. (Vgl. Rösler 2011, S. 171f. ; Bear et al. 2018, S. 894; Myers/ Wilson 2014, S. 343; Hoffmann/ Engelkamp 2017, S. 2; Schermer 2006, S. 13; Birbaumer/ Schmidt 2010, S. 621; Müller et al. 2019, S. 706).

Das Gedächtnis dient als Speicher von gelernten Situationen, Erfahrungen sowie das erprobte und erlernte Wissen. Diese sogenannte Festplatte oder Speicherort des Organismus ist als Bedingung für das Lernen und die damit verbunden Lernprozesse zu sehen. Für die Weiterleitung der erlebten Informationen vom Kurzzeitgedächtnis in das Langzeitgedächtnis ist der Hippocampus als verantwortlich zu betrachten. (Vgl. Imhof 2020, S. 41f.; Buchner/ Brandt 2017, S. 416f.; Müller et al. 2019, S. 703ff.; Görnitz/ Görnitz 2016, S. 659; Steiner 2001, S. 73).

Nach dem Gedächtnismodell von Reisyan (Abb. 4) treffen ununterbrochen Umweltreize ständig und zu jeder Zeit auf ein Individuum ein. Innerhalb von Millisekunden kommt es z. B. zur visuellen oder auditiven Sinneswahrnehmung. Der Organismus entscheidet ob die betreffende Information von Bedeutung ist oder ob das Lebewesen diese ausblendet, da die Information unwichtig in der Situation erscheint. Dieser Vorgang wird als Ultrakurzzeitgedächtnis beschrieben. Wenn eine Information als wichtig scheint kommt es zur Weiterleitung der Information und somit zum passiven Abspeichern der aufgenommenen Information durch das Kurzzeitgedächtnis. Hierbei handelt es sich um eine Zeitfrequenz von Sekunden bis Minuten. Bei den Informatione kann es sich etwa um Worte, Zahlen, Bilder sowie Objekte handeln. Die Information kann nun durch Einprägungen, oder auch konsolidierende Prozesse genannt, ins Langzeitgedächtnis aufgenommen werden. Für die richtige Abspeicherung der Information ins Langzeitgedächtnis wird jedoch eine gewisse Zeit beansprucht. Diese benötigte Zeit wird auch als Konsolidierungsperiode bezeichnet. Das Wissen oder die Information sollte zum Erhalt und Behalten des Öfteren wiederholt werden. Das Langzeitgedächtnis wird in drei Gedächtnisarten unterschieden. Diese sind zu unterscheiden in das episodische, das semantische und das prozedurale Gedächtnis. Zwischen dem Kurzzeitgedächtnis und dem Langzeitgedächtnis liegt das Arbeitsgedächtnis. Dieses stellt sich als Mittelglied dar. Das Kurzzeitgedächtnis leitet die Information an das Arbeitsgedächtnis weiter. Hierbei kommt es zur aktiven Verarbeitung der Information. Zwischen dem Arbeitsgedächtnis und dem Langzeitgedächtnis kommt es zur ständigen Rückkopplung. (Vgl. Reisyan 2013, S. 208).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Gedächtnismodel (Reisyan 2013, S. 208)

3. Konditionierung

„Grundsätzlich ist Konditionierung ein Mechanismus, der sich auf eine bereits existierende, reflexartige Reiz-Reaktions-Kette bezieht, wie sie sich beispielsweise durch den Lidschlagreflex bei einem auf das Auge treffenden Staubkorn darstellt.“ (Ittel et al. 2014, S. 333).

Die Konditionierung wird als der Prozess des Erlernens von Assoziationen oder als Assoziationslernen bezeichnet. Die Assoziationsprozesse werden in zwei Lernprozesse unterteilt: Nichtassoziative und assoziative Lernprozesse. Bei den assoziativen Lernprozessen werden Verknüpfungen, Verbindungen und Bezüge zwischen verschiedenen Ereignissen und Reizen erstellt, welche im Rückschluss zur Verhaltensänderung eines Individuums führen. Bei den nichtassoziativen Lernprozessen hingegen wird eine erlernte Reaktion auf lediglich einen Reiz zurückgeführt. (Vgl. Bear et al. 2018, S. 897).

„Nichtassoziative und assoziative Lernprozesse sind grundlegend für die Anpassung eines Organismus an neue Umweltgegebenheiten.“ (Pauli etal. 2009, S. 148).

Die nichtassoziativen Lernprozesse beinhalten die Orientierung, die Habituation und die Sensibilisierung eines Organismus. Die assoziativen Lerngeschehen hingegen sind als Vorgang der zeitlichen und räumlichen Kombination von Reizen sowie den Reaktionen zu sehen. Dieses Konstrukt ist zurückzuführen auf die Systeme der klassischen Konditionierung sowie der operanten Konditionierung, welche in den folgenden Kapiteln genauer behandelt werden. Als Vorreiter der experimentellen Forschung des Lernens werden Iwan Petrovich Pawlow und Edward Lee Thorndike in Bezug gebracht. Das Konditionslernen wird der Lerntheorie des Behaviorismus zugeordnet. Bei der Konditionierung soll die Theorie der Wissenschaft des menschlichen und tierischem Verhaltens einschließlich das beobachtbare Verhalten berücksichtigt werden. Die inneren Prozesse werden bei der Konditionierung nicht betrachtet und ihnen wird kein Interesse von Seiten der Behavioristen zugesprochen. Das Gehirn wird sozusagen als eine Black Box angesehen. Das Verfahren des sogenannten Assoziationslernen besteht in der Verknüpfung aufeinanderfolgender Reize miteinander. Diese gelernten und erlernten Assoziationen werden von dem Individuum unbemerkt beziehungsweise unauffällig ausgelöst und führen zur Beeinflussung des Individuums in deren Verhalten und Gewohnheiten im Bezug auf das Lernen. Die Konditionierungsprozesse gehen auf physiologische Veränderungen zurück. Diese Prozesse stehen unter großen Einfluss der biologischen Aspekte. (Vgl. Myers 2014, S. 290; Pauli et al. 2009, S. 153; Kiesel/ Koch 2012, S. 13f.; Pauli etal. 2009, S. 148).

„Die Konditionierung ist in der Regel dem impliziten/prozeduralen Lernen zugeordnet, kann aber auch dem expliziten/deklarativen Lernen zugerechnet werden.“ (Müller et al. 2019, S. 711).

Zwei Konditionierungsarten werden im Bezug auf das Erlernen von Assoziationen unterschieden. Es handelt sich hierbei um die klassische Konditionierung und die operante Konditionierung. Diese zwei Konditionierungsarten werden in den folgenden Kapiteln 3.1 und 3.2 näher dargestellt.

3.1 Klassische Konditionierung

Die Klassische Konditionierung wird definiert als ein „Lernprozess, bei dem ein unkonditionierter Reiz, der eine messbare Reaktion hervorruft, mit einem ursprünglich neutralen konditionierten Reiz, der diese Reaktion normalerweise nicht auslöst, gekoppelt präsentiert wird. Diese Art des Lernens bewirkt, dass der konditionierte Reiz eine konditionierte Reaktion hervorruft, die der Reaktion auf den unkonditionierten Reiz ähnelt." (Bear et al. 2018, S. 988).

Bei der Klassischen Konditionierung sind weder die Reize noch die darauffolgenden Reaktionen durch das erlebende Subjekt kontrollierbar sowie zu beeinflussen. Diese Unkontrollierbarkeit hängt damit zusammen, dass es zu einer automatischen Erzeugung einer Reaktion oder eines Reflexes auf einen neutralen Reiz kommt. Ein neutraler Reiz wird hierbei zeitgleich mit einem unbedingten Reiz präsentiert. Nach mehreren Wiederholungen kommt es zur Assoziation des neutralen Reizes mit dem unbedingten Reiz. Nach der Konditionierung kann der neutrale Reiz der Auslöser für die unbedingte Reaktion sein.

Als einer der bekanntesten Vertreter der klassischen Konditionierung sowie Vorreiter der experimentellen Forschung des Lernens ist Iwan Petrovich Pawlow zu sehen. Pawlow untersuchte an Hunden das physiologische Verdauungssystem und stellte fest, dass der Speichelfluss als reflexartige Reaktion nicht ausschließlich durch natürliche Auslösereize aktiviert wurde. Des Weiteren konnten neutrale Reize als Auslöser der reflexartigen Reaktion beobachtet werden.

Im Fall des Pawlowischen Hundes war dieser zunächst neutrale Reiz (NS) ein Glockenton also ein auditiver Stimulus. Der Speichelfluss des Hundes war als unkonditionierte Reaktion (UR) in Folge auf den unkonditionierten Stimulus (US) zu sehen. Dieser US war in dem Versuch mit dem Pawlowischen Hundes die Nahrung für den Hund. Zum zuverlässigsten Lerneffekt kommt es bei der klassischen Konditionierung, wenn der zunächst neutrale Reiz dem natürlichen Auslösereiz zeitgebunden vorangeht. Während der Lernphase kommt es zur Paarung des US mit dem NS. Es findet somit eine Verknüpfung zwischen dem neutralem und dem unkonditionierten Reiz statt. Infolge dessen kommt es zur neuen Kopplung des neutralen Reizes und der Reaktion. Der ursprüngliche NS, also der Glockenton, wird zum konditionierten Stimulus (CS). Es kommt zur Auslösung des Speichelflusses beim Hund allein durch das Wahrnehmen des Glockentons. Der Speichelfluss ist nun als konditionierte Reaktion (CR) zu sehen, welche auf den CS folgt. Pawlow nahm daraufhin an, dass bei dem klassischen Assoziationslernen eine Entstehung einer neuen Reiz­Reaktionsverknüpfung (Stimulus-response: S-R) vorliegt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Versuch des Pawlowischen Hundes (Koch/Stahl 2017, S. 323)

Nun wird in komprimierter Weise der Ablauf des klassischen Assoziationslernens dargestellt: Vor der Konditionierung selbst führt ein unbedingter Reiz oder Stimulus zu einer unbedingten Reaktion und auf einen neutralen Reiz folgt eine neutrale Reaktion. Während der Konditionierung, in der sogenannten Lernphase, kommt es zur Kopplung des neutralen und unkonditionierten Reizes. Als Resultat wird eine unbedingte Reaktion gezeigt. Nach dem Konditionierungsprozess geht der neutrale Reiz zum bedingten Reiz über und führt zur bedingten Reaktion. Dieser Prozess wird auch als die Testphase der klassischen Konditionierung bezeichnet. Dieser Sachverhalt wird des Weiteren in Abbildung 6 gezeigt. (Vgl. Kiesel/ Koch 2012, S. 21f.; Koch/ Stahl 2017, S. 322; Pauli et al. 2009, S. 153; Zimbargo/ Gerrig 2004, S. 246ff.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Schematische Darstellung des klassischen Konditionierens (Kiesel/Koch 2012, S. 22)

Bei der klassischen Konditionierung wird heute angenommen, dass es am häufigsten zum Erlernen von Stimulus-Stimulus Assoziationen kommt. Werbung, sowie der Drogenkonsum sind passende Beispiele der klassischen Konditionierung im Alltag eines Individuums in der heutigen Zeit. (Vgl. Kiesel/ Koch 2012, S. 20).

3.2 Operante Konditionierung

Es handelt sich bei dem operanten Assoziationslernen um eine „Form des Lernens, bei der eine Reaktion wie eine motorische Verhaltensweise mit einer Belohnung wie Nahrung verbunden wird." (Bear et al. 2018, S. 993).

„Das operante Verhalten erfolgt instrumentell, da das Verhalten zu einer Veränderung bzw. Konsequenz in der Umwelt führt." (Kiesel/ Koch 2012, S. 22f.).

Daher wird die Operante Konditionierung häufig auch als instrumentelle Konditionierung bezeichnet. Ein weiterer häufig verwendeter Begriff für die operante Konditionierung ist das Lernen am Erfolg. Das Lernen der instrumentellen Konditionierung untersteht der Beeinflussung durch Reaktion der Umwelt auf ein Verhalten.

Bei dem operanten Assoziationslernen kommt es zum Erlernen von Reiz- Reaktions- Typen (Stimulus-Response) aus dem gezeigtem Verhalten eines Individuums.

Als klassische Vertreter dieser behavioristischen Lerntheorie sind Edward Lee Thorndike und Burrhus Frederic Skinner zu betiteln. Der bekannte Versuch von Edward Lee Thorndike, die Thorndikesche Katze, mit der Puzzlebox, sowie die Durchführung des Experimentes und der festgestellten Resultate in Bezug auf das operante Konditionierungs­lernen wird in Kapitel »4 Edward Lee Thorndike« vorgestellt. Bei der Operanten Konditionierung findet ein Lernprozess statt, weil zu einer bestimmten Situation oder Verhaltensweise eine angenehme Reaktion folgte. Es kommt zur Erlernung neuer Verhaltensweisen beziehungsweise zur Aneignung neuer S-R Verbindungen. Doch Lernen findet nicht nur statt, wenn positive Konsequenzen auf ein Verhalten folgen, sondern es kommt auch zur Beeinflussung des Lernprozesses in Bezug auf negative Konsequenzen, die ein Individuum erleben kann. Durch folgende Konsequenzen auf ein Verhalten eines Individuums kann es zur Förderung sowie zur Beschränkungen und Abnahme von Verhaltensweisen führen.

Weiterreichend wird der Aspekt im Kapitel »3.2.1 Verstärker und Bestrafung« thematisiert.

[...]

Ende der Leseprobe aus 76 Seiten

Details

Titel
Operante Konditionierung. Eine experimentelle Studie mit einem Zwerghamster
Hochschule
Pädagogische Hochschule in Schwäbisch Gmünd
Note
2,0
Autor
Jahr
2021
Seiten
76
Katalognummer
V1024397
ISBN (eBook)
9783346421784
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Klassische Konditionierung, Lernen, Operante Konditionierung, Pawlow, Skinner, Puzzlebox, Thorndike, Psychologie, Studium, Lehramt, Bachelorarbeit, Effekte, Law of effects, Experiment, Versuch, Hamster, Zwerghamster, Labyrith, Behaviorismus, Kognitivismus, Verstärker, Verstärkerpläne, Bestrafer
Arbeit zitieren
Bachelor of Arts Jeanette-Annabell Gerth (Autor:in), 2021, Operante Konditionierung. Eine experimentelle Studie mit einem Zwerghamster, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1024397

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