Програма - авторская.
Автор - А.Н. Квашенко.
Год утверждения (начало апробации): 1993.
Курс преподает А.Н. Квашенко.

Объяснительная записка

Проведение факультативного курса по основам исследования поведения животных представляется целесообразным по нескольким причинам. Во-первых, это развитие и углубление представления школьниками программных разделов биологии: прежде всего – физиологии высшей нервной деятельности и общей физиологии. Во-вторых, знакомство со смежными сферами исследований, обычно не рассматриваемыми в школе – этологией и зоопсихологией. В-третьих, курс обеспечивает теоретическую поддержку ученикам 9 класса, выбравшим на практикуме по проведению научно-исследовательских работ темы, связанные с изучением поведения животных. Наконец, нельзя забывать о высокой актуальности в современном мире данной сферы исследований, материалы которых широко применяются – от создания манипуляторов и программирования блоков деятельности роботов до решения медицинских и экологических проблем.

Спецкурс рассчитан на учебный год (34 занятия по два академических часа, всего 68 часов).

Структура программы

Введение (2 ч.)
Физиология нервной деятельности (28 ч.)
Этология (20 ч.)
Зоопсихология (18 ч.)

Содержание программы

Введение

История вопроса и различные подходы к изучению поведения животных – физиология высшей нервной деятельности, этология и зоопсихология.

Физиология нервной деятельности

Строение и работа нейрона. Формирование и распространение нервного импульса по мембране нейрона. Синаптическая передача. Торможение и возбуждение. Суммация. Спонтанно активные нейроны. Пороги возбуждения нейронов.Концепция рефлекса. Декарт, Сеченов и Павлов. Изучение безусловных рефлексов. Модель рефлекторной дуги врождённого рефлекса.

Работы школы И.П. Павлова по изучению условных рефлексов. Модель замыкания условной связи. Ориентировочный рефлекс. Два типа торможение условной связи. Условные рефлексы старших порядков. Биологическое значение условных рефлексов.

Принципы составления моделей нейронных сетей. Решение задач на нейронные сети. Составление задач на нейронные сети.

Строение и работа нервных систем. Основные понятия. ЦНС и ПНС позвоночных животных. Строение и работа спинного мозга и спинномозговых нервов. Отделы и формации головного мозга позвоночных. Функциональные зоны и центры головного мозга.

Анохин и Бернштейн – концепция рефлекторного кольца. Принцип обратной связи. Положительная и отрицательная обратная связь. Акцептор действия и модель потребного будущего. Системная организация работы ЦНС.

Этология

Отличия в подходах классических физиологов и этологов. Работы Лоренца и Тинбергена по исследованию ключевых раздражителей. Супероптимальные раздражители. Направляющие раздражители. Стандартные паттерны действия.Концепция инстинкта. Стереотипные и пластичные поведенческие акты. Выделение поискового и завершающего этапов инстинктивного поведения и их характеристики. Принцип матрёшки. Динамика инстинктивного акта – принцип воронки.Модель инстинктивного акта К. Лоренца (гидравлическая модель). Смещённая активность и замещающие действия. Принцип единства энергии действия. Понятие потребностного состояния. Процессы торможения, как фактор конкретизации формы поведения. Роль ключевых и направляющих раздражителей. Перераспределение энергии действия. Представления К. Лоренца об агрессивном поведении.

Разработка методик полевых экспериментов. Исследования ориентации у роющих ос.Социальная этология. Определение социального взаимодействия и социальной структуры. Знаковое поведение как видотипичный ключевой раздражитель. Пищевое поведение птенцов серебристой чайки. Модель динамики социального взаимодействия на примере брачного поведения трёхиглой корюшки.

Социальные структуры. Иерархические структуры – принцип доминантности. Структура стаи малабарских данио. Структура стада плащеносных павианов. Сезонная динамика социальных структур на примере волчьей стаи. Экологически обусловленная динамика социальных структур. Варианты социальной организации – гарем, скрытый гарем, материнское стадо, «мальчишники», моногамные семьи. Структуры без иерархии на примере поведения на пастбище отары овец.Этология человека.

Зоопсихология

Особенности зоопсихологического подхода к изучению животных по сравнению с этологическим и физиологическим. Субстрат-предметные границы в исследовании поведения. Формулировка Декартом психофизической проблемы.Школы и методы исследования поведения животных.

Бихейвиаризм. Стимул-реактивная схема и принцип «черного ящика». Работы Торндайка. Проблемный ящик Скиннера. Лабиринт и его варианты. Исследования научения у животных. Методики исследования восприятия у животных. Методики создания проблемных ситуаций.

Гештальтпсихология. Основные положения гештальтистов. Работы В Кёллера с шимпанзе. Концепция инсайта. Работы Йёркса с орангутанами. Работы Шнирлы с исследованием социальных структур у грызунов.

Методические вопросы при исследовании поведения животных. Наблюдение и эксперимент. Принцип избыточности при составлении этограммы. Техника этографирования. Применимость данной методики для подтверждения данной гипотезы. Методы фиксации результатов наблюдения. Постановка контрольных серий в опыте. Объём выборок и достоверность результатов. Что даёт математическая обработка результатов. Правомерность выводов и классические ошибки вывода.

Требования к знаниям и умениям учащихся

Учащиеся должны знать:

Концепцию рефлекторной регуляции поведения; классификацию рефлексов; модель замыкания условной связи по Павлову; модель рефлекторного кольца Бернштейра; принципы составления нейронных сетей. Этологическую концепцию инстинктивной регуляции поведения; модели различных вариантов социальных структур и их динамики у животных. Основные методики лабораторного исследования поведения животных: проблемный ящик, варианты лабиринтов, прыжковый стенд, открытое поле. Основные требования к работе экспериментатора: воспроизводимость результата, достоверность результата, фальсифицируемость эксперимента. Особенности постановки научного наблюдения и эксперимента.

Учащиеся должны уметь:

Строить модели простейших нейронных сетей и использовать эти умения для составления схем заданных рефлексов. Обосновывать биологическую роль конкретных ключевых раздражителей; анализировать целостный инстинктивный акт, выделяя в нём подготовительные и завершающие этапы. Анализировать социальные взаимодействия, выделяя в них ключевые и направляющие этапы. Анализировать взаимосвязи социальных структур и их динамики с конкретной экологией данного вида животных.

Литература для учащихся

1. Бернштейн Н. А. О построении движений. Медгиз. 1947.
2. Беркинблит М. Б. Нейронные сети. Москва. МИРОС. 1993.
3. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология (в 3-х томах). М.: Мир. 1990.
4. Дьюсбери Д. Поведение животных. М.: Мир. 1981.
5. Лавик-Гудолл Д. В тени человека. М.: Мир. 1974.
6. Лоренц К. Кольцо царя Соломона. М.: Мир. 1975.
7. Панов Е.Н. Поведение животных и этологическая структура популяций. М.: Наука. 1983.
8. Пиз А. Язык телодвижений. Нижний Новгород: Ай Кью. 1992.
9. Тинберген Н. Поведение животных. М.: Мир. 1976.
10. Тинберген Н. Социальное поведение животных. М.: Мир. 1993.
11. Ярошевский М. Г. Психология в ХХ столетии. М.: Наука. 1981.