Source material

الفصل 22 أكوابونيكش كأداة تعليمية

1. 22-1 مقدمة

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   أكوابونيكش ليست مجرد تكنولوجيا تطلعية لإنتاج الأغذية؛ بل إنها تعزز أيضا محو الأمية العلمية وتوفر أداة جيدة جدا لتدريس العلوم الطبيعية (علوم الحياة والفيزيائية) في جميع مستويات التعليم، من المدارس الابتدائية (Hofstetter 2007، 2008؛ Bamert and Albin 2005؛ Bollmann- زوبيربويهلر وآخرون 2010؛ جونج وآخرون 2014) إلى التعليم المهني (بومان 2014؛ بيروسي 2016) وعلى المستوى الجامعي (غرابر وآخرون 2014).

   يوفر نظام نموذج الفصول الدراسية المائية طرقًا متعددة لإثراء الفصول الدراسية في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM). ويتيح نهج «التطبيق العملي» أيضا التعلم التجريبي، وهو عملية التعلم من خلال التجربة البدنية، وبصورة أدق عملية «صنع المعنى» لتجربة الفرد المباشرة (Kolb 1984). وهكذا يمكن أن تصبح Aquaponics وسيلة ممتعة وفعالة للمتعلمين لدراسة محتوى STEM. كما يمكن استخدامه في تدريس مواضيع مثل الأعمال والاقتصاد، ومعالجة قضايا مثل التنمية المستدامة، والعلوم البيئية، والزراعة، والنظم الغذائية، والصحة (Hart et al. 2013).

   يمكن بناء أكوابونيكش الأساسية بسهولة وبتكلفة زهيدة. الشبكة العالمية هي مستودع للعديد من الأمثلة من أشرطة الفيديو والتعليمات حول كيفية بناء أكوابونيكش من مجموعة متنوعة من المكونات، مما أدى إلى مجموعة من الأحجام المختلفة والإعدادات. وأظهرت التحقيقات الأخيرة في أحد هذه النماذج الأولية لأكوابونيكش الصغيرة أنه على الرغم من كونها صغيرة، فإنه يمكن أن تحاكي وحدة كاملة النطاق وأنها أداة تعليمية فعالة ذات تأثير بيئي منخفض نسبياً (Maucieri et al. 2018). ومع ذلك، فإن تنفيذ أكوابونيكس في الفصول الدراسية لا يخلو من التحديات. ويفيد هارت وآخرون (2013) بأن الصعوبات التقنية، والافتقار إلى الخبرة والمعرفة، والصيانة خلال فترات العطلات يمكن أن تشكل جميعها حواجز كبيرة أمام المدرسين الذين يستخدمون علم الأحياء المائية في التعليم، وأن عدم الاهتمام من جانب المعلم قد يكون عاملاً حاسماً أيضاً (غراهام وآخرون 2005؛ هارت وآخرون 2014). ومن ناحية أخرى، أظهر Clayborn وآخرون (2017) أن العديد من المعلمين على استعداد لدمج علم الأحياء المائية في الفصول الدراسية، خاصة عندما يتم توفير حافز إضافي، مثل الخبرة العملية.

   وبحث واردلو وآخرون (2002) تصورات المعلمين عن وحدة أكوابونك كنظام للفصل الدراسي، كما أوضح وحدة نموذجية يمكن بناؤها بسهولة. واتفق جميع المعلمين بقوة على أن إدخال وحدة للأحياء المائية إلى الفصول الدراسية هو مصدر إلهام للطلاب وأدى إلى تفاعل أكبر بين الطلاب والمعلمين، وبالتالي المساهمة في حوار حول العلوم. ومن ناحية أخرى، ليس من الواضح بالضبط كيف استفاد المعلمون والطلاب من علوم الأحياء المائية والمواد التعليمية المقدمة. ومن ثم، لا تزال المعلومات اللازمة لتقييم تأثير الفصول المائية على تحقيق أهداف المناهج الدراسية للطلاب غير موجودة. وفي دراسة استقصائية عن استخدام الأحياء المائية في التعليم في الولايات المتحدة الأمريكية (Genello et al.

   2015)، أشار المجيبون إلى أن علم الأحياء المائية يستخدم في كثير من الأحيان لتدريس المواد، والتي تركز بشكل حصري على مواضيع العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. ويركز تعليم الأحياء المائية في المدارس الابتدائية والثانوية على العلوم، ويركز على المشاريع، ويوجه في المقام الأول نحو الطلاب الأكبر سنا، في حين أن الأحياء المائية في الجامعات والجامعات كانت عموما أكبر وأقل اندماجا في المناهج الدراسية. ويجري تدريس المواد المتعددة التخصصات مثل النظم الغذائية والعلوم البيئية باستخدام علم الأحياء المائية في الكليات والجامعات أكثر تواترا مما كانت عليه في المدارس، حيث كان التركيز أكثر في كثير من الأحيان على مواضيع تخصص واحد مثل الكيمياء أو البيولوجيا. ومن المثير للاهتمام أن عددا قليلا فقط من المدارس المهنية والتقنية تستخدم علم الأحياء المائية لتدريس مواد أخرى غير الأحياء المائية. وهذا يشير إلى أنه بالنسبة لهؤلاء المعلمين، فإن علم الأحياء المائية هو موضوع مستقل وليس وسيلة لمعالجة مواضيع STEM أو النظام الغذائي (Genello et al. 2015).

   وفي حين أفادت الدراسات المذكورة أعلاه بأن علم الأحياء المائية ينطوي على إمكانية تشجيع استخدام التجريب والتعلم العملي، فإنها لم تقيّم أثر علم الأحياء المائية على نتائج التعلم. قام Junge et al. (2014) بتقييم الأحياء المائية كأداة لتعزيز تفكير الأنظمة في الفصول الدراسية. وأفاد المؤلفون أن الطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 13 و14 سنة (الصف السابع في سويسرا) عرضوا زيادة ذات دلالة إحصائية من قبل الاختبار إلى ما بعد الاختبار بالنسبة لجميع المؤشرات التي تم قياسها لتقييم قدرات التفكير في النظم. ومع ذلك، وبما أن التلاميذ لم يكن لديهم أي معرفة مسبقة بالتفكير في النظم، وبما أنه لم يكن هناك مجموعة مراقبة، فقد خلص المؤلفون إلى أن هناك حاجة إلى اختبارات تكميلية لتقييم ما إذا كان للأكوابونيكش فوائد إضافية مقارنة بأدوات التدريس الأخرى. وقد عولجت هذه المسألة في الدراسة التي أجراها شنيلر وآخرون (2015) حيث وجدوا تقدماً كبيراً في درجات المعرفة البيئية لدى الطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 10 و11 عاماً مقارنة بمجموعة مراقبة تتراوح أعمارهم بين 17 عاماً. و علاوة على ذلك, أشار معظم الطلاب, عندما سئلوا عن تفضيلاتهم في التدريس, إلى أنهم يفضلون اتباع أساليب تعليمية تجريبية عملية مثل علم الأحياء المائية أو الزراعة المائية. كما ناقش معظم الطلاب المنهج الدراسي مع عائلاتهم، موضحين كيف تعمل المياه المائية والمائية. وتوسع هذه الملاحظة الاعتقاد بأن التعلم العملي باستخدام علم الأحياء المائية (وعلم المياه) ليس له تأثير محفز على المعلمين والطلاب فحسب، بل يؤدي أيضا إلى التعلم بين الأجيال.

   الهدف من هذا الفصل هو تقديم لمحة عامة عن الاستراتيجيات الممكنة لتنفيذ علم الأحياء المائية في المناهج الدراسية في مختلف مستويات التعليم، على النحو المبين في دراسات حالات إفرادية من بلدان مختلفة. واستنادا إلى التقييمات التي أجريت مع بعض هذه الدراسات الإفرادية، نحاول الإجابة على السؤال عما إذا كانت أكوابونيكش تفي بوعدها كأداة تعليمية.

2. 22-2 سيناريوهات عامة لتنفيذ أكوابونيكش في المناهج

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   وقد يكون إدخال علم الأحياء المائية في المدارس طموحا، ولكن في العديد من البلدان، توجد في المدارس الابتدائية والثانوية مناهج جامدة ذات أهداف تعليمية يجب تحقيقها بحلول نهاية كل سنة دراسية. وعادة ما تكون هذه الأهداف، التي تسمى شروط التحصيل أو الكفاءات المحصلة، خاصة بالدورات الدراسية وتحددها السلطات التعليمية. وبالتالي، فإن هذا يدعو إلى استراتيجية مدروسة جيدا لإدخال بنجاح أكوابونيكش في الفصول الدراسية. وبالمقارنة، تتمتع الكليات والجامعات بمزيد من الحرية في رسم مناهجها الدراسية الخاصة.

   

   الشكل 22.1 يمكن للأحياء المائية أن تعالج مختلف الأهداف أو أصحاب المصلحة من خلال عرض تطوير الكفاءات الرئيسية في العمليات التعليمية والتدريبية المناسبة. (تم تعديله بعد غرابر وآخرون 2014)

   22.2.1 ما هي أنواع أكوابونيكش المناسبة للتعليم؟

   هناك، كما ذكر أعلاه، العديد من أكوابونيكش وصفها وتوضح على شبكة الإنترنت. من الممكن أيضًا شراء مجموعة، أو الحصول على نظام كامل يتم تسليمه وتثبيته. ومع ذلك، فإن بناء أكوابونيكش هو في حد ذاته تجربة تعليمية قيمة، وحقيقة أنه لا يتم تسليمها إلى الفصول الدراسية الجاهزة يضيف إلى قيمتها التعليمية.

   يمكن أن تعالج الأحياء المائية أهدافًا مختلفة أو أصحاب مصلحة (الشكل 22.1). ول تحقيق كل ذلك, يتعين على مكونات النظام أن تفي بمتطلبات مختلفة (الجدول 22-1). اختيار أي نوع من أكوابونيكش هو مناسبة لمؤسسة معينة يجب أن ينتج عن تقييم واقعي لمرافقها والأهداف التعليمية.

   اقترح Maucieri et al. (2018) تصنيفًا عامًا للأكوابونيكش وفقًا لمبادئ التصميم المختلفة. في حين أن النظام يمكن أن يحقق في وقت واحد عدة أهداف، بما في ذلك التخضير والديكور، والتفاعل الاجتماعي، وإنتاج الأغذية، فإننا نفترض هنا أن الهدف الرئيسي هو التعليم. إذا اتبعنا تصنيف Maucieri et al. (2018)، الذي يصنف أكوابونيكش وفقا لعدة فئات (أصحاب المصلحة والحجم)، تظهر عدة خيارات متميزة لاختيار أكوابونيكش مناسبة (الجدول 22.2). و يتعين اتخاذ أي قرار في حدود الميزانية المتاحة, وإن كان من الممكن بناء نظام بتكلفة منخفضة جدا.

   ** الجدول 22.1** المتطلبات العامة لثلاثة أنواع من الأحياء المائية التعليمية

   الجدول ثياد tr class = «رأس» thaspect/th ال بحث تمهيدي (أساسي وتطبيقي) /ث ال التعليم قبل الجامعي p (البكالوريوس، ماجستير، دكتوراه) /ث ال القيمة المضافة للمجتمع: التعليم (الابتدائي والثانوي)، والتدريب المهني، والاتصالات، والاستحقاقات الصحية /ث /tr /thead tbody tr class = «غريب» TDaccess/TD TD الوصول الجيد للعمل اليومي والرصد، /td TD وصول جيد للعمل اليومي والرصد؛ وصول جيد للمجموعات /td TD وصول PGood للمجموعات /td /tr tr class = «حتى» TDSize/TD TD حجم قابل للزيادة في المزارع التجارية المحتملة (حسب المحصول) /td TD حجم قابل للضبط للحصول على نظرة عامة جيدة على خيارات الزراعة المختلفة /td TD حجم قابل للتعديل للحصول على نظرة عامة جيدة /td /tr tr class = «غريب» TDConstruction/TD TD بيسي إعادة عرض سوب/سوب /td TD إعادة عرض بيسي /td TD معظم العناصر التجارية خارج الرف /td /tr tr class = «حتى» TDالتحكم في المناخ/TD TD بأدفانسد /td TD PBasic /td TD PBasic /td /tr tr class = «غريب» TDDالتنوع من طرق الإنتاج/TD TD بفاريابل وفقا لمشاريع البحوث الحالية/سوب /td TD بفاريابل إلى عالية: من الأساسية (مظاهرة للنظام) إلى قطع الحافة ع (البحث) /td TD PHigh: من الأساسي (مظاهرة للنظام) إلى الطليعة (مظاهرة الإمكانات) /td /tr tr class = «حتى» TDRecution، نظم حلقة مغلقة/تد TD الأهمية الكمية: تحسين البصمة الإيكولوجية وبالتالي خفض التكاليف /td TD الأهمية الكمية والنوعية /td TD أهمية نوعية: إثبات المبادئ الإيكولوجية /td /tr tr class = «غريب» TDتوفير الطاقة من مصادر متجددة/TD TD الأهمية الكمية: تحسين البصمة الإيكولوجية وبالتالي خفض التكاليف /td TD الأهمية الكمية والنوعية /td TD أهمية نوعية: إثبات المبادئ الإيكولوجية /td /tr tr class = «حتى» تجميع المياه والصرف الصحي ومعالجتها واستخدام/TD TD الأهمية الكمية: تحسين البصمة الإيكولوجية وبالتالي خفض التكاليف /td TD الأهمية الكمية والنوعية /td TD أهمية نوعية: إثبات المبادئ الإيكولوجية /td /tr /tbody /الجدول

   تم تعديله بعد غرابر وآخرون (2014)

   Supa/sup يسمح اختبار مختلف الإعدادات

   بدءاً من حالة الفن (تتماشى مع الممارسات الحالية لمزارعي الخضروات ومزارعي الأسماك المحترفين) إلى الطليعة (اختبار أساليب الإنتاج المبتكرة)

   الأسئلة الإضافية التي يتعين طرحها قبل تثبيت أكوابونيكش

   • ما حجم النظام للاختيار؟ ومن المرجح أن يزداد حجم النظام بالنسبة لعمر الطلاب: نظم أصغر في رياض الأطفال وأنظمة أكبر في المدارس الثانوية.

   • أين هو النظام الذي سيتم وضعه؟ يمكن وضع الأنظمة الدقيقة (الجدول 22.2) في الفصول الدراسية. ومع ذلك، فإن النظم الصغيرة والصغيرة جدا (الجدول 22-2) تتطلب مساحة أكبر، وربما يلزم بناء دفيئة لإيواء هذه النظم.

   • هل سيكون النظام ميزة مؤقتة أم دائمة؟ إذا كان سيكون ميزة دائمة، الذين سوف تأخذ الرعاية من النظام خلال عطلة الاعياد؟ وإذا كانت هذه الميزة ستكون ميزة مؤقتة، فقد تنظر المؤسسة في استعارة حوض أسماك من أحد الأكوارست بين الموظفين أو الطلاب، الذين سيكونون قادرين أيضا على تقديم المشورة بشأن العناية بالأسماك.

   ** الجدول 22.2** ملاءمة خيارات التصميم المختلفة لأكوابونيكش التعليمية. اللون الأخضر يدل على الخيارات الأنسب، والخيارات الصفراء هي أقل ملاءمة، في حين أن الخيارات الحمراء ليست مناسبة لغالبية الحالات

   

   Supa/supinsulative (كثافة الأسماك في الغالب أقل من 10 كجم/msup3/sup ويسمح باستخدام الحمأة المتكاملة في الأسرة المزروعة).

   (تتطلب كثافة الأسماك فصلاً إضافياً للحمأة؛ ومع ذلك، يجب معالجة الحمأة بشكل منفصل).

   SUPC/SupClosed (أنظمة «مقترنة»): بعد المكون المائي، يتم إعادة تدوير المياه إلى عنصر الاستزراع المائي.

   أو نهاية الأنبوب (أنظمة «مفكك»): بعد المكون المائي، لا يتم إعادة تدوير المياه أو إعادة تدويرها جزئياً فقط إلى عنصر الاستزراع المائي.

   -هل سيتم حصاد السمك؟ وينبغي دائما مراعاة رفاه الحيوان، وينبغي أن يتم قتل الأسماك وفقا لقوانين حماية الحيوان (مجلس الاتحاد الأوروبي 1998). الأطفال قد تواجه مشاكل في قتل وأكل حيوان حي، الذي يشبه دوري (من فيلم العثور على نيمو). إذا لم يتم حصاد الأسماك، فإن السمك الذهبي أو كوي خيار جيد.

   • هل سيتم حصاد النباتات وتؤكل؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فيجب إعداد اقتراحات لاستخدام المنتج. إذا لم يكن كذلك، ثم النظر في استخدام النباتات الزينة بدلا من ذلك.

   22.2.2 كيفية تضمين أكوابونيكش كأداة تعليمية؟

   ومن الواضح أن الأحياء المائية مع الأسماك والنباتات الحية توفر إمكانية المشاركة على المدى الطويل مقارنة بالتجارب العلمية التقليدية ذات الانضباط الواحد. وفي حين أن ذلك يمثل ميزة واضحة للتعلم التجريبي التدريجي والمستمر، فقد أشير إلى أن الحفاظ على اهتمام المعلم على المدى الطويل وتوفير المواد التعليمية يشكلان تحديين رئيسيين أمام النجاح في إدماج الأحياء المائية في الفصول الدراسية (Hart et al. 2013؛ Clayborn et al. 2013؛ Clayborn et al. . 2017).

   ومن الناحية المثالية، ينبغي أن تكون النماذج المائية جزءا لا يتجزأ من الطبقات المختلفة بطريقة تسهل تحقيق الأهداف التعليمية الخاصة بالدورة. و المواضيع التي تعزز فهم الدورات الطبيعية, و إعادة تدوير النفايات, و حماية البيئة, هي الأكثر و ضوحا. ومع ذلك، يمكن أيضا استخدام أكوابونيكش في مواضيع أخرى، مثل الفن والعلوم الاجتماعية والاقتصاد. و الأمثلة التي نوقشت في الأمثلة 22-1 و 22-2 و 22-3 و 22-4 و 22.5 و 22.6 و 22.7 أدناه توفر نظرة ثاقبة على تنوع الأحياء المائية في التعليم.

   يمكن استخدام أكوابونيكش النشطة للتدريس على مدى فترات زمنية مختلفة، وبالتالي هناك سيناريوهات متميزة:

   ) أ (على مدى فترة واحدة، فصلين دراسيين في اﻷسبوع) ٨-١٢ أسبوعا () انظر المثالين ٢٢-١ و٢٢-٣ (

   (ب) كنشاط تعليمي مدته نصف يوم إلى يوم واحد (انظر المثال 22-4)

   (ج) كأسبوع علمي أو أسبوع مشروع على مدى يومين إلى خمسة أيام متتالية (انظر المثال 22.2)

   (د) كنشاط خارج المنهج الدراسي، خلال فترة واحدة تتراوح بين 10 و15 أسبوعاً

   (ﻫ) كميزة دائمة للمدرسة بأكملها، مما يوفر «مقالة محادثة» ومرفق دراسة/بحث لعدة فصول (انظر المثالين 22.5 و22.6، Graber et al. 2014)

3. 22.3 علم الأحياء المائية في المدارس الابتدائية

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   ووفقاً للتصنيف الدولي الموحد للتعليم (اليونسكو - معهد اليونسكو للإحصاء 2012)، فإن التعليم الابتدائي (أو التعليم الابتدائي باللغة الإنكليزية الأمريكية) في المستوى الأول من التصنيف الدولي الموحد للتعليم (السنوات الست الأولى) هو عادة المرحلة الأولى من التعليم الرسمي. وهو يوفر للأطفال من سن 5 إلى 12 سنة فهم أساسي لمختلف المواد، مثل الرياضيات والعلوم وعلم الأحياء ومحو الأمية والتاريخ والجغرافيا والفنون والموسيقى. ول ذلك, فهو مصمم لتوفير أساس متين لل تعلم و فهم المجالات الأساسية لل معرفة, فضلا عن التنمية الشخصية و الاجتماعية. وهو يركز على التعلم على مستوى أساسي من التعقيد مع القليل من التخصص إن وجد. و غالبا ما تنظم الأنشطة التعليمية باتباع نهج متكامل بدلا من توفير التعليم في مواضيع محددة.

   والهدف التعليمي في المستوى الثاني من التصنيف الدولي الموحد للتعليم (3 سنوات أخرى) هو وضع الأساس للتعلم مدى الحياة والتنمية البشرية التي يمكن أن تقوم عليها نظم التعليم بعد ذلك زيادة توسيع فرص التعليم. و عادة ما تنظم البرامج على هذا المستوى حول منهج دراسي أكثر تركيزا على المواضيع.

   ووفقاً لمنظمة الأمم المتحدة للطفولة (اليونيسيف 2018)، فإن توفير التعليم الابتدائي للأطفال له العديد من الآثار الإيجابية، بما في ذلك زيادة الوعي البيئي.

   في سن المدرسة الابتدائية، يمكن بناء فهم الأطفال الغني ولكن الساذج للعالم الطبيعي لتطوير فهمهم للمفاهيم العلمية. وفي الوقت نفسه، يحتاج الأطفال إلى خبرات منظمة بعناية، مع مراعاة معارفهم السابقة، والدعم التعليمي من المعلمين، وفرص المشاركة المستمرة مع نفس مجموعة الأفكار على مدى فترات أطول (Duschl et al. 2007). يمكن أن تكون إحدى الطرق لتوفير المشاركة المستمرة والمستمرة من خلال بناء وإدارة وصيانة الأحياء المائية.

   

   الشكل 22-2 (أ) حفل الافتتاح في مدرسة آلاندسبرو, (ب) علم الأحياء المائية البسيط في آلاندسبرو, (ج) قيام الطلاب الأكبر سنا بإبداء ملاحظات بشأن «كتاب إعادة تدوير», (د) النموذج الذي بناه الطلاب الأصغر سنا خلال فصل فنون

   وفيما يلي النصائح الرئيسية لإدخال علم الأحياء المائية إلى طلاب المدارس الابتدائية:

   • تدعم أنظمة الفصول الدراسية ذات التقنية المنخفضة والقوية مشاركة كل من المعلم والطلاب وهي الأكثر فعالية لهذه المرحلة من التعليم (مثال 22.1، الشكل 22.2ب).
   • الإنتاجية ليست قضية مركزية ولكن مما يدل على قوانين الطبيعة (ركوب الدراجات من المواد الغذائية، وتدفق الطاقة، وديناميات السكان، والتفاعلات داخل النظام البيئي) هو. ول ذلك, يلزم بذل جهد كاف لوضع مواد تعليمية لتحقيق أهداف المنهج الدراسي.
   • من وجهة نظر تعليمية، فهم العمليات الكيميائية والفيزيائية والطبيعية في الأحياء المائية، وإن كان ذلك من خلال التجربة والخطأ، هو أكثر أهمية من تحقيق نظام تشغيل مثالي.
   • تشمل مجموعة واسعة من الأنشطة: رسم النباتات والحيوانات، والحفاظ على مجلة الصف، وقياس نوعية المياه، ومراقبة الأسماك (الحجم والوزن والرفاهية)، وتغذية الأسماك، وطهي المنتجات، ولعب الأدوار، والكتابة، والنثر، والشعر، والأغاني.

   ** مثال 22.1 أكوابونيكش في آلاندسبرو سكولا، المدرسة الابتدائية (السويد) **

   بدأ المشروع الذي استمر 10 أشهر، والذي كان جزءًا من مشروع FP6 «اللعب بالماء»، بحفل افتتاح في سبتمبر (الشكل 22.2 أ) وانتهى قبل العطلة الصيفية. شارك العديد من المعلمين وحوالي 90-100 طالب تتراوح أعمارهم بين 9 سنوات و12 سنة، وكانوا متحمسين للغاية لهذا المشروع. واستخدمت المدرسة المواد المتاحة بسهولة لإنشاء نظامين بسيطين منضدية مع حوض السمك والأسماك والنباتات (الشكل 22.2 ب). قبل بدء الأنشطة التعليمية، قام الطلاب بتعبئة استبيان (انظر القسم الخاص بالتقييم)، والذي تم تكراره بعد ذلك في نهاية الفصل الدراسي. بعد مقدمة إلى أكوابونيكش، زرع الطلاب النظام وسكانه مع الأسماك.

   تم الاحتفاظ بمذكرات، تسمى «كتاب إعادة تدوير»، لكل حوض السمك. قدم الطلاب ملاحظات يومية حول الأنظمة (الشكل 22.2c). وسجلت درجة الحموضة، ودرجة الحرارة، والنترات، وتركيزات النتريت، وطول النباتات، ونشاط الأسماك، وعندما أضافت الطعام والماء إلى النظام. كما قاموا برسومات ووصف أي أحداث هامة وقعت.

   فصول مختلفة في المدرسة ثم كان أسابيع مختلفة حيث تولوا المسؤولية اليومية عن الأنظمة. و كان الطلاب الأصغر سنا يعتنون بنظام و احد, بينما يستخدم الأطفال الأكبر سنا النظام الثاني.

   تم استخدام الوحدات المائية لتدريس مواد مختلفة. عمل الطلاب الأصغر سنا مع مفهوم إعادة الدوران من خلال بناء نماذج من الورق المقوى من أكوابونيكش، مع أنابيب ومضخات والأسماك والنباتات (الشكل 22.2د). كما عملوا مع اللوحات والدراما والموسيقى من أجل زيادة فهمهم للعلاقة بين النباتات والأسماك.

   جمع الطلاب الأكبر سنا معلومات عن الأس الهيدروجيني، ودرجة الحرارة، والنترات، والنتريت، والتغيرات الأخرى في «كتاب إعادة تدوير». وهي تسعى إلى مواضيع مختلفة، منها على سبيل المثال: 1 دورة المياه من منظور عالمي؛ 2 الاستخدام اليومي للمياه في المنزل؛ 3 اختلاف مظاهر المياه وروائحها وأذواقها؛ 4 بيولوجيا الأسماك وإيكولوجيتها؛ 5 نظم إعادة تدوير إيكولوجية أخرى؛ و6 أهمية المياه في على نطاق عالمي. كما قاموا بتدريس التلاميذ الأصغر سنا، على سبيل المثال، من خلال شرح أنظمة إعادة الدوران، أو إظهار التجارب الصغيرة.

   للاطلاع على التقييم، انظر القسم 22.8.1.2.

   مثال 22.2 دورة دراسية تركز على الماء لمدة يومين في وايدنسويل، سويسرا**

   على مدى يومين، زار 16 طالبا (تتراوح أعمارهم بين 13-14 سنة) ومعلمهم من مدرسة جيربيراشر حرم جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية في وايدنسويل، حيث قام طالب جامعي بإعداد برنامج لمدة يومين حول أهمية استخدام المياه المائية كمحور تركيز (الشكل 22.6). و جرى تقييم تطور التعلم عن طريق استبيان (قبل النشاط و بعده).

   عدي 1: /u

   • عنوان ترحيب، شرح الجدول الزمني للدورة.
   • اختبار المعرفة (ما الذي يعرفه الطلاب عن الاستزراع المائي، وإعادة التدوير، والتغذية النباتية، والنظم الإيكولوجية، وما إلى ذلك)
   • مفهوم «أنظمة» وأوضح من خلال القياس بسيط مع مطرقة كمثال على نظام (ويتكون المطرقة من جزأين: المقبض والرأس. إذا تم فصل الأجزاء، المطرقة لا يمكن أن تعمل. لذلك، المطرقة هي أكثر من مجرد مجموع أجزائه، بل هو نظام.)
   • تقييم فهم الأنظمة أمام وحدة التدريس: ما هو النظام؟ املأ نص الفجوة.
   • مقدمة إلى الأحياء المائية والنظم الإيكولوجية. يتعلم الطلاب ما هو النظام البيئي ويفهمون أن الأنظمة الفردية مدمجة فيه.
   • زيارة إلى أكوابونيكش مظاهرة (الشكل 22.3أ).
   • توسيع المعرفة: أهمية البروتينات في الغذاء. مناقشة وملء نص الفجوة.
   • توسيع المعرفة: فوائد دورة المياه المغلقة (مناقشة وملء ورقة العمل).
   • العمل العملي: بناء اثنين من أكوابونيكش بسيطة، إضافة النباتات (الريحان)، وقياس النتريت ودرجة الحموضة.
   • أساسيات البلطي (Oreochromis niloticus) والريحان، Ocimum basilium البيولوجيا.
   • الأهمية العالمية للمياه (لعبة الأدوار، أوراق العمل).
   • وقت الأسئلة.

   عدي 2: /u

   • لماذا الحفاظ على المياه ضروري؟ كم عدد الأشخاص الذين يهكون بسبب نقص مياه الشرب؟ (مهمة الرياضيات).
   • قياس درجة الحموضة ومحتوى النتريت في الأحياء المائية. يتعلم الطلاب كيفية إجراء اختبار أكوا وما تشير إليه القيم.
   • الإجابة على أسئلة التكرار (لعبة بطاقة مع المكافآت, أوراق العمل).
   • العمل العملي: نقل البلطي من الحوض إلى أكوابونيكش. إطعام السمك املأ ورقة مراقبة السمك.
   • ارسم ملصقًا من Aquaponics، موضحًا المصطلحات المهمة (الشكل 22.3b). • اختبار المعرفة النهائي وتقييم وحدة التعلم (انظر أيضًا القسم 22.8.1.3).

   

   ** الشكل 22.3 (أ) ** طلاب الصف السادس من مدرسة جيربيراشر يزورون المعرض المائي في جامعة زيورخ للعلوم التطبيقية (Waedenswil، سويسرا). (ب) ملصق صممه نفس الطلاب يشرح أساسيات علم الأحياء المائية

4. 22-4 علم الأحياء المائية في المدارس الثانوية

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   ووفقا لتصنيف التصنيف الدولي الموحد للتعليم (اليونسكو - معهد اليونسكو للتعليم، 2012)، يوفر التعليم الثانوي أنشطة تعليمية وتعليمية تستند إلى التعليم الابتدائي والإعداد لدخول سوق العمل الأول وكذلك التعليم غير الجامعي والجامعي بعد الثانوي. وبصفة عامة، يهدف التعليم الثانوي إلى توفير التعلم على مستوى متوسط من التعقيد.

   وفي حين أن الطلاب في مرحلة التعليم الابتدائي موجهون أساسا نحو تمارين الرصد والوصفية على الكائنات الحية والعمليات في الأحياء المائية، يمكن تثقيف الطلاب من المدارس الثانوية في فهم العمليات الديناميكية. تمكن Aquaponics هذا التعقيد المتزايد ويعزز التفكير في النظام (Junge et al. 2014).

   ** مثال 22.3 دورة فصل دراسي واحد في مدرسة نحوية في سويسرا**

   Hofstetter (Hofstetter 2008) نفذت وحدات التدريس المائية في مدرسة النحو (الألمانية: صالة للألعاب الرياضية) في زيوريخ واختبرت الفرضية القائلة بأن دمج الأحياء المائية في التدريس له تأثير إيجابي على التفكير في الأنظمة (Ossimitz 2000) بين الطلاب. ينتمي طلاب الجمنازيوم في سويسرا إلى قسم أعلى من المتوسط من الطلاب: لديهم درجات جيدة جدا، وتستخدم للعمل المستقل، وتظهر القدرة الثابتة والاهتمامات العامة في مختلف القضايا. و شاركت في ثلاثة فصول لل صف السابع بلغ مجموع الطلاب 68 طالبا (32 طالبة و 36 ذكورا) تتراوح أعمارهم بين 12 و 14 سنة.

   تم بناء ستة أكوابونيات بسيطة وصغيرة وفقا للوصف العام في بامرت وألبين (2005) (الشكل 22.4). و كان الطلاب مسؤولين عن بناء النظم و تشغيلها و مراقبتها. وقد تم تزويدهم بالمواد اللازمة و قاموا ببناء و حدات الاستزراع المائي و المائي. تم زرع شتلات الطماطم (Solanum lycopersicom) والريحان (Ocimum basilicum) في أسرة من الطين الموسع. تم تخزين كل حوض السمك مع اثنين من رود المشتركة (Scardinius erythrophthalmus) اشتعلت في بركة قريبة وعاد إلى هناك بعد التجربة.

   تم رصد كل نظام يوميا، وتم تنفيذ العمليات التالية: قياس ارتفاع النبات، ومراقبة صحة النبات، وقياس علف الأسماك وتغذية الأسماك، ومراقبة سلوك الأسماك، وقياس درجة حرارة المياه، وتجهيز الحوض بالماء. تم توثيق جميع القياسات والملاحظات في مذكرات، والتي عملت أيضا على نقل المعلومات بين المجموعات الثلاث التي عملت على نفس النظام.

   تم التسلسل التعليمي (الجدول 22-3) بين تشرين الأول/أكتوبر 2007 وكانون الثاني/يناير 2008. وأدخلت عدة مواضيع في الدروس مفاهيم النظام الأساسية (العلاقة بين مكونات النظام، ومفاهيم التغذية المرتدة، والتنظيم الذاتي)، والمعارف الأساسية عن الأحياء المائية. ويرد وصف تفصيلي لجميع الوحدات التعليمية في بولمان - زوبيربويلر وآخرون (2010). تم تقييم تأثير تسلسل التدريس على نظم التفكير الكفاءات في بداية ونهاية التسلسل (انظر القسم 22.8.1.4) وتم وصفه بالتفصيل في Junge et al. (2014).

   مثال 22.4 استكشاف العمل: يوم العلوم في جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية لطلاب المدارس الثانوية، سويسرا**

   يقوم عشرون طالبًا تتراوح أعمارهم بين 18 و19 عامًا (السنة الدراسية الحادية عشرة، يتخصصون في علم الأحياء والكيمياء) من مدرسة كانتونال في مينزينجن بزيارة جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية (ZHAW) كل عام للمشاركة في ورشة عمل Aquaponics. يختلف البرنامج قليلاً من سنة إلى أخرى، اعتمادًا على التجارب الحالية في مختبر Aquaponics.

   أوبروغرام: /u

   • تحية: مقدمة إلى ورشة العمل.
   • فيديو التعلم الإلكتروني: مقدمة إلى أكوابونيكش.
   • جولة في منشأة تجريبي أكوابونك؛ مناقشة السلوك المناسب في المنشأة التجريبية.
   • أساليب قياس التعلم. تقسيم إلى 4 فرق.
   • جولة في مختبر أكوابونيكش، تتكون من 4 أنظمة (ثلاثة أكوابونك وواحد مائي). و جمع كل فريق بيانات من نظام و احد.

   USectation: /u

   1. قياس جودة المياه في أجزاء مختلفة من النظم المائية المائية والمائية (خزان السمك، المرشح الحيوي، والمستنقع) باستخدام مقياس متعدد الأقطاب المحمولة باليد (Hach Lange GmbH، Rheineck، CH) لقياس درجة الحرارة (T)، ودرجة الحموضة، ومحتوى الأكسجين، والموصلية الكهربائية (EC).
   2. استخدام Dualex-Clip لقياس مؤشر توازن النيتروجين (NBI)، محتوى الكلوروفيل (CHL)، محتوى الفلافونويد (FLV)، ومحتوى الأنثوسيانين (ANTH) من أوراق ثلاث خس.
   3. ملء البيانات في جدول بيانات Excel المعد مسبقًا.
   4. العودة إلى الفصل الدراسي: حساب ما إذا كانت هناك اختلافات بين نباتات الثليتوس التي تنمو في النظم المائية المائية المائية، ومقارنة البيانات، والمناقشات.

   

   الشكل 22.4 أكوابونيكش الفصول الدراسية البسيطة. (تم تكييفها بعد بامرت وألبين 2005). تنمو النباتات في حاويات مليئة بالركام الطيني الموسع الخفيفة (LECA) التي عادة ما تستخدم في الزراعة المائية

   الجدول 22.3 تسلسل وحدات التدريس في ثلاثة فصول لطلاب الصف السابع خلال فصل دراسي واحد في مدرسة نحوية بسويسرا

   الجدول ثياد tr class = «رأس» الوحدة التدريسية/ال ال عدد من الدروس /ث ال طرق /ث ال المحتوى /ث /tr /thead tbody tr class = «غريب» TDTU1/TD TD 1 /td TD دراسة استقصائية للمعارف القائمة /td TD اختبار ما قبل النشاط /td /tr tr class = «حتى» TDTU2/TD TD 4 /td TD محاضرة للمعلم والبحث والعروض التقديمية من قبل الطلاب /td TD أساسيات النظام /td /tr tr class = «غريب» TDTU3/TD TD 2 /td TD محاضرة من قبل المعلم، تعيين الطالب /td TD تتيح أداة «دائرة الاتصال» للطلاب رسم تخطيطي لنظام (تم اعتماده من Quaden و Ticotsky 2004) /td /tr tr class = «حتى» الصف TD = 2 TU4/TD الصف td = 2 2 /td TD اكتشاف التعلم /td الصف td = 2 تخطيط أكوابونيكش: وحدات فرعية، وصلات /td /tr tr class = «غريب» TD عروض تقديمية من الطلاب /td /tr tr class = «حتى» TDTU5/TD TD 2 /td TD التعلم القائم على المشاكل (PBL) /td TD تحديد المؤشرات الرئيسية للنظام: الأسماك والنباتات وتفاعلاتها /td /tr tr class = «غريب» TDTU6/TD TD 3 /td TD اكتشاف التعلم /td TD رصد أكوابونيكش /td /tr tr class = «حتى» TDTU7/TD TD 3 /td TD عروض تقديمية من الطلاب /td TD رسم رسم تخطيطي للترابط في أكوابونيكش /td /tr tr class = «غريب» TDTU8/TD TD 1 /td TD استقصاء المعارف /td TD اختبار ما بعد النشاط /td /tr tr class = «حتى» TDTU9/TD TD 2 /td TD حفلة أكوابونك /td TD الحصاد، وإعداد السلطة، وتناول الطعام /td /tr /tbody /الجدول

   عُدلت بعد جونج وآخرون (2014)

5. 22-5 أكوابونيكش في التعليم والتدريب المهنيين

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   تعرف اليونسكو - الاتحاد الأوروبي/منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي/المكتب الإحصائي للجماعات الأوروبية (2017) برامج التعليم المهني بأنها «مصممة للمتعلمين لاكتساب المعرفة والمهارات والكفاءات الخاصة بمهنة معينة أو تجارة أو فئة من المهن أو الحرف. ويؤدي النجاح في إكمال هذه البرامج إلى الحصول على مؤهلات مهنية ذات صلة بسوق العمل تعترف السلطات الوطنية المختصة و/أو سوق العمل بأنها ذات توجه مهني» (اليونسكو، 2017).

   من أجل تثقيف مزارعي الأحياء المائية في المستقبل وفنيي الأحياء المائية، يجب أن يشمل التدريب التشغيل المهني للأكوابونيكش. ولذلك، فإن بيئة التدريب تحتاج إلى أن تكون حديثة. ومع ذلك، لا يجب أن يكون الإعداد كبيرًا: 30 msup2/sup يجب أن يكفي (Podgrajsek et al. 2014، الأمثلة 22.5 و 22.6). و ينبغي أن يقوم مهنيون بتخطيط هذه النظم و بنائها لأنها تتطلب رصدا و تشغيلا معقدين.

   ويمكن أن يشارك الطلاب في: '1 التركيب (تحت التوجيه المهني)؛ '2 الصيانة العامة والتشغيل (بما في ذلك الفحوص اليومية والتنظيف)؛ '3تشغيل النظام الفرعي المائي (الزراعة، والحصاد، والإدارة المتكاملة للآفات، ومكافحة المناخ، وتعديل مستويات الأس الهيدروجيني والمغذيات، وما إلى ذلك)؛4تشغيل النظام الفرعي للاستزراع المائي (تغذية الأسماك، وتحديد وزن الأسماك، وتعديل مستويات الأس الهيدروجيني، وما إلى ذلك)؛5رصد البارامترات (نوعية المياه، ونمو الأسماك وصحتها، ونمو النباتات، ونوعيتها)؛6` عمليات الحصاد وما بعد الحصاد.

   واستثمر الاتحاد الأوروبي في تطوير التعليم المهني من خلال برنامج ليوناردو، ومؤخرا ERASMUS+. وقد مولت هذه البرامج العديد من المشاريع التي شملت تنفيذ أكوابونيكش، بما في ذلك مشروع ليوناردو دا فينشي لنقل الابتكار (برنامج التعلم مدى الحياة) «إدخال أكوابونيكش في التعليم والتدريب المهني: الأدوات ووحدات التدريس وتدريب المعلمين» (AQUA-VET) '. و أعد المشروع منهجا دراسيا لل تعليم المهني في مجال الأحياء المائية, و يمكن الاطلاع على نتائجه في الموقع www.zhaw.ch/iunr/aquavet](http://www.zhaw.ch/de/lsfm/institute-zentren/iunr/ecological-engineering/oekotechnologie/nachhaltige-aquakultur/aquavet). وتم اختبار وحدات التدريس في ثلاث مدارس مهنية في إيطاليا وسويسرا (Baumann 2014) وسلوفينيا (Peroci 2016). و كجزء من هذا المشروع, شيدت و حدة لل علوم المائية في مدرسة ناكلو المهنية التابعة لمركز التكنولوجيا الحيوية في سلوفينيا (مثال 22-5). ومن الأمثلة الأخرى على ذلك الوحدة المائية التي بنيت في Provinciaal Technisch Insituut, وهي مدرسة البستنة في بلجيكا (مثال 22.6).

   مثال 22.5 Aquaponics في مركز التكنولوجيا الحيوية في ناكلو في سلوفينا**

   تم إنشاء أكوابونيكش (الشكل 22.5أ) في عام 2013 في إطار مشروع ليوناردو دا فينشي «أكوا-فيت» (كريفوغراد كليمنتشيتش وآخرون 2013؛ بودغرايشيك وآخرون 2014). تم تطوير وحدة دورة لتعليم الأحياء المائية وتدريسها لصف مكون من 30 طالباً في السنة الثانية من برنامج الفنيين البيئيين (بيروسي 2016). وكان الهدف هو بحث إمكانية إدراج علم الأحياء المائية في البرنامج العادي للتعليم المهني الثانوي في العلوم التقنية الحيوية، وفي المنهج الدراسي المعياري للمهارات المهنية اللازمة للتأهيل المهني الوطني «لمزارع أكوابونك». وتألفت الدورة من ستة دروس (45 دقيقة لكل منها)، منها أربعة مخصصة لنظرية الأحياء المائية واثنان للتدريب العملي (الشكل 22.5ب).

   الدرس 1 علم الأحياء المائية: التعريف، مقدمة في الاستزراع المائي والاستزراع المائي، تشغيل الأحياء المائية.

   الدرس 2 الكائنات الدقيقة: 1 دور الكائنات الدقيقة: الكائنات الدقيقة المفيدة، ودورة النيتروجين، وأهمية المرشحات الحيوية في الأحياء المائية؛ 2 رصد البارامترات المختارة، وخطة الرصد، والبروتوكولات، وتقييم النتائج.

   الدرس 3 الأسماك: هيكل وعمل جسم السمك، واختيار أنواع الأسماك المناسبة للنمو في الأحياء المائية، وطرق التغذية، وأمراض وإصابات الأسماك، وتربية الأسماك.

   الدرس 4 تشريح النبات، واختيار الأنواع النباتية المناسبة للنمو في الأحياء المائية، ودور النباتات في علم الأحياء المائية، وتحديد الأمراض النباتية، والاستراتيجيات المناسبة لوقاية النباتات.

   _العمل العملي (2 ح) _ عمل الطلاب في مجموعتين (المراقبة، الرصد، المناقشة، العرض) في وحدة أكوابونك في مركز ناكلو التقني الحيوي.

   غطت أنشطة التعلم مستويات مختلفة من المهارات، وقدمت دروسا مصممة تصميما جيدا للجزأين النظري والعملي على حد سواء. تم تقييم التقدم في التعلم عن طريق عدة استبيانات (انظر القسم 22.7.2).

   ** مثال 22.6 Aquaponics في Provinciaal Technisch Insituut، مدرسة البستنة في بلجيكا**

   كان معهد Provinciaal Technisch (PTI) في كورتريك رائداً في مجال علوم الأحياء المائية في قاعات الدراسة في بلجيكا على مستوى التعليم المهني. بدأ المشروع في عام 2008، عندما تم إدخال صهاريج الأسماك إلى الدفيئة التي تستخدم لتدريس دورات عملية للطلاب في مجال الزراعة والتكنولوجيا الحيوية (الشكل 22.6).

   في البداية، تم استخدام أكوابونيكش على أساس مخصص في عدد من الفصول الدراسية، على سبيل المثال، لتعليم بيولوجيا النباتات والأسماك، وكيمياء المياه، وما إلى ذلك، ولكن بعد بضع سنوات فقط أصبحت أكوابونيكش جزءا لا يتجزأ من هيكليا في عدد من وحدات الدورات. و يتمثل التحدي الرئيسي في إيجاد الوقت اللازم لترجمة أهداف الإنجاز الحكومية إلى و حدات لل دورات الدراسية الخاصة بالأحياء المائية. و يوضح هذا التحدي أهمية توفير الدعم الكافي سواء من حيث تلبية احتياجات المنهج الدراسي أو من حيث التصدي لل عقبات التشغيلية و التنظيمية التي تعترض المبادرات المائية الجديدة في المدارس.

   منذ البداية، عملت أكوابونيكش في معهد التدريب المهني أيضا كرائد في مشاريع البحوث التطبيقية مع الجامعات (جامعة غنت، KU لوفان، ULG Gembloux)، والكليات الجامعية (هوويست، هوجنت، أوديسي)، ومعاهد البحوث (Inagro، PCG)، والشركات الخاصة (Aqua4c، Agriton، Lambers-Seeghers، Vanraes الأتمتة). في الواقع، أصبحت المدرسة شريكا قيما في العديد من المشاريع الوطنية والدولية. ولا يشارك التلاميذ في معهد التدريب المهني في العمل التشغيلي اليومي فحسب بل أيضا في جمع البيانات من أجل التجارب التي ينسقها الباحثون الأكاديميون. ويتيح هذا التعاون فرصة فريدة للطلاب للتعرف على أنشطة الكليات والجامعات الجامعية، وقد يحفز الطلاب على التقدم نحو التعليم العالي.

   

   ** الشكل 22-5 (أ) ** Aquaponics في مركز التكنولوجيا الحيوية في ناكلو في سلوفينيا. (الصورة: جارني 2014). (ب) العمل العملي في الوحدة المائية التابعة لمركز ناكلو التقني الحيوي. (صور بيروسي 2016)

   img src =» /images/learn-library/6c2a1294-66cf-41e3-8100-a43278368f83.jpg "ستايل = «التكبير: 50%;»/

   ** الشكل 22.6** وجهة نظر إلى الدفيئة من بروفينسيال تكنيش إنسيتوت (بتي).

   تقع خزانات الأسماك (التي تحتوي على باركو العقرب) تحت أخدود الطماطم المروية بالتنقيط. في وسط الاحتباس الحراري، يزرع جراد البحر الأسترالي (Cherax quadricarinatus) في سلسلة من الأحياء المائية

6. 22.6 أكوابونيكش في التعليم العالي

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   ويتعين تكييف برامج التعليم العالي لتلبية توقعات الألفية الجديدة، مثل الأمن الغذائي والسيادة على المدى الطويل، والزراعة المستدامة/الإنتاج الغذائي، والتنمية الريفية، والقضاء على الجوع، والزراعة الحضرية. وتعني هذه العوامل المحركة الهامة أن مؤسسات التعليم العالي العاملة في مجالات إنتاج الأغذية يمكن أن تؤدي دوراً رئيسياً في تدريس علم الأحياء المائية من خلال تنمية القدرات وخلق المعارف وتبادلها. بالإضافة إلى ذلك، من الواضح أن الاهتمام بالتدريس والتعلم المائي آخذ في الازدياد (Junge et al. 2017).

   في الجامعات والكليات، يتم تدريس علوم الأحياء المائية عادة كجزء من دورات الزراعة والبستنة والاستزراع المائي، كما أن سياق تطوير محتوى الدورة في التعليم العالي خاص بالديناميات الداخلية والخارجية لكل مؤسسة. ويتمثل التحدي الرئيسي في تصميم المقررات الدراسية على مستوى التعليم العالي في الطبيعة المتعددة التخصصات للأحياء المائية، حيث أن المعرفة المسبقة عن الاستزراع المائي والبستنة ضرورية. وفي حين أن بعض الدراسات بحثت استخدام الأحياء المائية في التعليم (Hart et al. 2013؛ Hart et al. 2014؛ Junge et al. 2014؛ Genello et al. 2014؛ Genello et al. 2015)، وهناك عدد من الدورات المتاحة على الإنترنت، فإن مخطط الدورة التدريبية لعلم الأحياء المائية في المستوى الثالث في مجرى رئيسي لا يوجد بعد، أو على الأقل لم يتم نشرت. وفيما يتعلق بدورات تعليم الأحياء المائية على مستوى التعليم العالي المقرر تنفيذها في الاتحاد الأوروبي، يلزم اتباع عملية بولونيا، التي تؤكد الحاجة إلى تنفيذ نتائج التعلم بصورة مجدية من أجل تعزيز منطقة التعليم العالي الأوروبية. نتائج التعلم هي (1) البيانات التي تحدد ما سيعرفه المتعلم أو سيتمكن من القيام به نتيجة لنشاط تعليمي؛ و (2) بيانات عما يتوقع من المتعلم أن يعرفه، وفهمه، و/أو أن يتمكن من إثباته بعد إكمال عملية التعلم؛ و (3) عادة ما يتم التعبير عنها كمعرفة، المهارات، أو المواقف (كينيدي 2008).

   و يقدم الجدول 22-4 و المثال 22-7 إطارين مفاهيميين لتدريس علم الأحياء المائية. وتعتبر كل من الدورات لتكون قيمة 5 ECTS الاعتمادات (نظام تحويل الائتمان الأوروبي)، والتي تتوافق مع حمولة دراسة من حوالي 150 ساعة.

   مثال 22.7 مشروع Aqu @teach، شراكة استراتيجية إيراسموس في التعليم العالي (2017-2020) **

   المهمة الأساسية للمشروع هي وضع منهج دراسي مائي (150 ساعة من عبء عمل الطالب الموافق 5 ائتمانات ECTS ووحدة مهارات تنظيم المشاريع التكميلية (60 ح)، والتي سيتم تدريسها عن طريق التعلم المختلط. يوفر التعلم المختلط (الذي يجمع بين الوسائط الرقمية والإنترنت مع صيغ الفصول الدراسية التي تتطلب الحضور الفعلي المشترك للمعلمين والطلاب) مسارات بديلة لاكتساب المعرفة وإشراك الطلاب في إنشاء المحتوى. وهذا يحسن أيضا إعداد الطلاب لدروسهم، ويعزز دوافعهم، بحيث يمكن تكريس التفاعلات مع المعلم للتعلم المتعمق وتطوير المهارات العملية. وتكتسي تكنولوجيات المعلومات والاتصالات أهمية خاصة في تدريس علم الأحياء المائية لأنها تتيح العرض الفعال للنظم والعمليات، مثل نمذجة المحاكاة (الرسم، العددي) للبارامترات (وزن مدخول/مساحة سطح الأسماك/الأعلاف المائية، وما إلى ذلك). سيستخدم الطلاب الذين يتلقون دورة Aqu @teach المحافظ الإلكترونية (برنامج Mahara) لتوثيق تقدمهم في التعلم. وسيتضمن المنهاج الوحدات التالية:

   | وحدة | عدد الساعات | | — | — | — | | 1 | تقنية أكوابونك | 8 | | 2 | تربية الأحياء المائية | 12 | | 3 | تشريح الأسماك, صحة ورفاهية | 8 | | 4 | تغذية الأسماك ونموها | 10 | | 5 | توازن الماء المغذي | 5 | | 6 | الزراعة المائية | 13 | | 7 | أصناف نباتية | 10 | | 10 | الإدارة المتكاملة للآفات | 8 | | 9 | مراقبة المعلمات | 8 | | 10 | سلامة الأغذية | 12 | | 11 | معلمات البحث العلمي | 10 | | 12 | تصميم و بناء | 16 | | 13 | زراعة حضرية | 10 | | 14 | أكوابونيكش عمودي | 8 | | 15 | الجوانب الاجتماعية للأحياء المائية | 12 |

   إن استخدام التعلم المختلط لتدريس منهج فريد متعدد التخصصات سيمكن طلاب سعادتهم من مجموعة متنوعة من التخصصات الأكاديمية من الانضمام معاً جسدياً وعملياً لاكتساب المهارات المهنية والعرضية التي يرغبها أصحاب العمل. وسوف يكتسبون مهارات متقدمة في الاقتصاد الدائري، والهندسة البيئية والإيكولوجية، ونظم الإنتاج ذات الحلقات المغلقة (الطاقة والمياه والنفايات)، باستخدام علم الأحياء المائية كمثال للممارسات الجيدة. وفي نهاية المشروع في عام 2020، سيتاح الدليل الموحد والمنهج الدراسي على الموقع الشبكي للمشروع (https://aquateach.wordpress.com/)، إلى جانب مجموعة أدوات من التقنيات التعليمية المبتكرة المناسبة لتدريس الأحياء المائية، وكتاب مدرسي ومواد تعليمية، ودليل لأفضل الممارسات للتدريس أكوابونيكش. و سيكون المنهج الدراسي لل علوم المائية و المنهج الدراسي التكميلي لمهارات تنظيم المشاريع متاحا مجانا كدورة تفاعلية على الإنترنت في مجال علوم الأحياء المائية.

   ** الجدول 22-4** مخطط مقترح لدورة علم الأحياء المائية على المستوى الجامعي (5 ECTS). ويحتوي الإطار المرن على موضوعين رئيسيين (الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية)، وهو مجمّع في ستة مجالات تعليمية

   الجدول ثياد tr class = «رأس» عنوان الدورة التدريبية: /th ال كولسبان = 2 أكوابونيكش /ث /tr /thead tbody tr class = «غريب» وصف الدورة: /th تد كولسبان = 2 Aquaponics هي طريقة لإنتاج الأغذية تجمع بين الزراعة المائية والاستزراع المائي لتشكيل نظام يعيد تدوير المياه والمغذيات وينمو النباتات البرية والمائية بما في ذلك الطحالب والكائنات المائية مع التقليل من تصريف النفايات. يتيح هذا المساق للطلاب استخدام المهارات التقنية المكتسبة لإنشاء نظام متكامل. فهي تزودهم بالمعرفة اللازمة لتكون قادرة على الاضطلاع بالجوانب الحرجة للأكوابونيكش. /td /tr tr class = «حتى» مستوى الإدخال: /th ال كولسبان = 2 البكالوريوس أو ماجستير /ث /tr tr class = «غريب» اسم الوحدة/ث ال 1 - أكوابونيكش /ث ال 2 - عمليات أكوابونيكش /ث /tr tr class = «حتى» الغرض من الوحدة /ث TD فهم تصميم النظام وإدارته ومكوناته وتقنيات البناء. /td TD لفهم خصائص المياه، والدورات الميكروبيولوجية والكيميائية الحيوية (على سبيل المثال، دورة النيتروجين) داخل الأحياء المائية، والتفاعلات بين الماء والنباتات. /td /tr tr class = «غريب» المعرفة والمهارات السابقة الموصى بها: /th TD المعرفة الأساسية للبيولوجيا والزراعة (البستنة والاستزراع المائي). /td TD المعرفة الأساسية لنوعية المياه والكائنات المائية وعلم الأحياء المجهرية المائية. /td /tr tr class = «حتى» الصف عشر = 6نتائج التعليم/ال TD يجب أن يكون الطلاب قادرين على /td TD يجب أن يكون الطلاب قادرين على /td /tr tr class = «غريب» TD شرح خصائص أكوابونيكش. /td TD و شرح بارامترات نوعية المياه; /td /tr tr class = «حتى» tdexplain أنواع أكوابونيك./تد TD و شرح الدورات البيوكيميائية و التحولات الميكروبية; /td /tr tr class = «غريب» TD شرح تقنيات البناء؛ و /td TD و تحديد معايير إنتاج الأسماك و النباتات; /td /tr tr class = «حتى» الصف td = 2 وصف المكونات التشغيلية. /td TD حساب جميع بارامترات نمو الأسماك ذات الصلة؛ و /td /tr tr class = «غريب» TD شرح الحصاد والتجهيز. /td /tr tr class = «غريب» الصف عشر = 8 المعرفة و/أو المهارات: /ث الصف td = 8 عند الانتهاء من الوحدة، يجب أن يكون الطلاب قادرين على تصميم أكوابونيكش. /td TD عند الانتهاء من الوحدة، يجب أن يكون الطلاب قادرين على /td /tr tr TD و وصف معايير نوعية المياه; /td /tr tr class = «حتى» TD تحليل نوعية المياه الرئيسية؛ المعلمات (الأكسجين المذاب، الرقم الهيدروجيني، الأمونيا، النتريت، النترات)؛ /td /tr tr class = «غريب» TD شرح آثار درجة حرارة الماء على الأسماك والنباتات؛ /td /tr tr class = «حتى» TD شرح ظروف المياه المثلى للأسماك؛ /td /tr tr class = «غريب» TD شرح التفاعل بين الماء والنباتات؛ /td /tr tr class = «حتى» TD شرح استراتيجيات التغذية؛ /td /tr tr class = «غريب» TD حساب حصص التغذية المطلوبة /td /tr tr class = «حتى» th rowspan = 2 متطلبات الأدلة: /th الصف td = 2 سيطلب من الطلاب تقييم الأنواع المختلفة من الأحياء المائية من حيث مزاياها وعيوبها النسبية. /td TD سيطلب من الطلاب /td /tr tr class = «غريب» TD تطبيق حساب لكثافة التخزين ونظام التغذية باستخدام حجم الأسماك، وحجم المياه، ومعلمات جودة المياه. /td /tr tr class = «حتى» اسم الوحدة/ث ال 3 - الإنتاج النباتي /ث ال 4 - الكائنات المائية الإنتاج /ث /tr tr class = «غريب» الصف الثاني = 2 الغرض من الوحدة /ث TD إظهار القدرة على رعاية النباتات من أجل الحفاظ على النمو الأمثل والصحة مع النظر في التقليم، والزراعة، والري. /td الصف td = 2 فهم نمو الكائنات الحية المائية مثل الأسماك والقشريات ومتطلباتها في النظام المائي. /td /tr tr class = «حتى» TD لوصف الظروف المثلى لنمو النبات. /td /tr tr class = «غريب» الصف الثالث = 2 الموصى بها المعرفة والمهارات السابقة: /ث TD المعرفة الأساسية للبستنة. /td الصف td = 2 علم وظائف الأعضاء الأساسية للكائنات المائية، المفاهيم التغذوية، تكاثر الأسماك والقشريات في الاستزراع المائي. /td /tr tr class = «حتى» TD الكمبيوتر/محو الأمية التقنية. /td /tr tr class = «غريب» الصف التاسع = 11 نتائج التعليم/ال TD يجب أن يكون الطلاب قادرين على /td TD يجب أن يكون الطلاب قادرين على /td /tr tr class = «حتى» TD وصف كيفية زرع النبات. /td TD شرح نمو الكائنات الحية المائية، والمبادئ التغذوية في تربية الأحياء المائية، وإنتاج الإصبعيات، وإدارة الترابية، والانعكاس الجنسي للتربية/الزريعة؛ /td /tr tr class = «غريب» TD و وصف متطلبات نمو النباتات; /td TD شرح مبادئ الاستزراع المائي. /td /tr tr class = «حتى» TD تحديد النباتات الأكثر ملاءمة لأكوابونيكش؛ /td /tr tr class = «غريب» TD و وصف تقنيات إنتاج البذور; /td /tr tr class = «حتى» TD و وصف تقنيات الزرع; /td /tr tr class = «غريب» TD تخصيص النباتات المناسبة للمواسم المختلفة؛ /td /tr tr class = «حتى» TD تحديد ضغط المياه؛ و /td /tr tr class = «غريب» TD معدل التدفق وكيفية حساب هذه؛ /td /tr tr class = «حتى» tdexplain كيفية السيطرة على الآفات؛ و/تد /tr tr class = «غريب» TD شرح تقنيات الحصاد. /td /tr tr class = «حتى» الصف عشر = 5 المعرفة و/أو المهارات: /ث TD عند الانتهاء من الوحدة، يجب أن يكون الطلاب قادرين على شرح /td الانتهاء من TDon الوحدة، يجب أن يكون الطلاب قادرين على: /td /tr tr class = «غريب» TD إنتاج الشتلات /td TD وصف عمل راس /td /tr tr class = «حتى» TD نمو النبات /td TD تحديد أنواع الأسماك/القشريات المناسبة للأحياء المائية /td /tr tr class = «غريب» TD مكافحة الأمراض والحشرات /td الصف td = 2 تحديد متطلبات نمو الكائنات المائية المختلفة /td /tr tr class = «حتى» TD الحصاد /td /tr tr class = «غريب» th rowspan = 2 متطلبات الأدلة: /th TD سيطلب من الطلاب /td سوف تكون هناك حاجة طلاب TD/TD /tr tr class = «حتى» TD مقارنة النباتات المختلفة فيما يتعلق بملاءمتها لأكوابونيكش /td TDوصف دور الاستزراع المائي داخل الأحياء المائية /tr tr class = «غريب» اسم الوحدة/ث ال 5 - اقتصاديات أكوابونيكش /ث th6. استراتيجية إدارة المخاطر/ث /tr tr class = «حتى» الغرض من الوحدة /ث TD فهم العمليات المطلوبة لإنشاء نظام قابل للاستمرار اقتصادياً /td TDلفهم عناصر إدارة المخاطر بما في ذلك تحديد المخاطر وتحليلها والاستجابات والسيطرة عليها /tr tr class = «غريب» المعرفة والمهارات السابقة الموصى بها: /th TD المعارف الرياضية والإحصائية الأساسية /td TDBasic المعرفة الرياضية/TD /tr tr class = «حتى» الصف التاسع = 6 نتائج التعلم/ال TD يجب أن يكون الطلاب قادرين على /td يجب أن يكون الطلاب قادرين على/TD /tr tr class = «غريب» TD و شرح الربحية و الاستدامة; /td TD و تحديد المخاطر المحتملة; /td /tr tr class = «حتى» TD و تقدير الاستهلاك, و النفقات الرأسمالية, و مصروفات التشغيل, و المبيعات, و بيان الأرباح و الخسائر; /td TD و وضع خطة لإدارة المخاطر; /td /tr tr class = «غريب» TD و شرح الحسابات المستخدمة لتحديد التدفقات النقدية; /td TD تحليل المخاطر الكمية والنوعية؛ /td /tr tr class = «حتى» TD مناقشة رصيد الميزانية؛ /td td rowspan = 2 مراقبة والسيطرة على المخاطر. /td /tr tr class = «غريب» TD معدل المؤشرات المالية. /td /tr tr class = «حتى» المعرفة و/أو المهارات: /ث TD عند الانتهاء من الوحدة، يجب أن يكون الطلاب قادرين على إنشاء نموذج الجدوى الاقتصادية. /td TD عند الانتهاء من الوحدة، يجب على الطلاب معرفة كيفية إنشاء مصفوفة تأثير احتمالية تتعلق بالمخاطر. /td /tr tr class = «غريب» th rowspan = 2 متطلبات الأدلة: /th TD سيطلب من الطلاب /td TD سيطلب من الطلاب /td /tr tr class = «حتى» TD إنشاء نموذج جدوى باستخدام مؤشرات مالية مختلفة بناءً على دراسة حالة /td TD إنشاء مصفوفة تأثير احتمالية للمخاطر بناءً على دراسة حالة /td /tr tr class = «غريب» أنشطة تقييم النتائج: /th تد كولسبان = 2 عرض شفوي/الكمبيوتر، تقرير مكتوب، مسابقات الفصول الدراسية. /td /tr /tbody /الجدول

7. 22.7 هل تفي أكوابونيكش بوعدها في التدريس؟ تقييم وحدات التدريس من قبل المعلمين

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   22.7.1 مقابلات المعلمين في اللعب مع الماء

   تم تقييم وحدات التدريس Aquaponic في مشروع FP6 «اللعب بالماء» في سبع مناسبات منفصلة في ثلاثة بلدان (السويد والنرويج وسويسرا). وشملت هذه الدراسة ست مدارس (مدرسة واحدة في النرويج، ومدرسة واحدة في السويد، وأربع في سويسرا) حيث يتراوح عمر الطلاب بين 7 سنوات و14 سنة. وطُلب من ستة معلمين الاحتفاظ بمذكرات استخدموها بعد ذلك للرد على استبيان على الإنترنت مكمل بمقابلات هاتفية، يرد تلخيصها في الجدول 22-5.

   و أشارت التغذية المرتدة من المدرسين بشأن تجربتهم في علم الأحياء المائية إلى أن بعض القضايا معقدة لل غاية بالنسبة لل مدارس الابتدائية. وقد تكون تجارب «اللعب بالماء»، مثل التجارب المتاحة على الموقع الشبكي للمشروع (www.zhaw.ch/iunr/playy-withwater/](http://www.zhaw.ch/iunr/play-with-water/)) أنسب للاستخدام في التعليم الثانوي. التعلم

   الجدول 22-5 إجابات موجزة لل معلمين الستة الذين أجريت معهم مقابلات بشأن مزايا و مساوئ استخدام أكوابونيكش كأداة تعليمية

   الجدول ثياد tr class = «رأس» ما هي المزايا الرئيسية؟ /ث ال عدد الإشارات /ث ال ما هي العيوب الرئيسية؟ /ث ال عدد الإشارات /ث /tr /thead tbody tr class = «غريب» TDمناسبة لتعلم نظام التفكير /TD TD 3 /td TD لا شيء /td TD 2 /td /tr tr class = «حتى» تدتيتيريسيس العمل الجماعي/تد TD 2 /td TD متطلبات الوقت العالي. /td TD 2 /td /tr tr class = «غريب» tdmability من الطلاب/TD TD 2 /td TD متطلبات المعرفة العالية. /td TD 2 /td /tr tr class = «حتى» TDيوفر التنوع في التدريس/تد TD 2 /td TD المفاهيم الصعبة واللغة. /td TD 1 /td /tr tr class = «غريب» TDMotivating للطلاب/تد TD 1 /td TD حساسة للآفات /td TD 1 /td /tr tr class = «حتى» TDMotivating للمعلمين/تد TD 1 /td TD كان الطلاب لا تولي اهتماما دائما. /td TD 1 /td /tr tr class = «غريب» TDTransfer بين مواضيع مختلفة ممكنة/تد TD 1 /td TD/td TD/td /tr tr class = «حتى» TDتنوعا: العديد من الأهداف التعليمية الممكنة/TD TD 1 /td TD/td TD/td /tr /tbody /الجدول

   تتضمن المواد و صفا لل عمليات المعقدة و التفاعلات الإيكولوجية التي تتطلب معرفة أعمق بالعلوم الطبيعية مثل الكيمياء أو البيولوجيا مما يمكن توقعه في المدارس الابتدائية. إذا كان من المقرر استخدام المواد من قبل المعلمين، فإنه يحتاج إلى توفير المعلومات في شكل جاهز للفصل الدراسي. و ينبغي تبسيط تفسيرات العمليات الكيميائية و البيولوجية مثل النترجة إلى حد كبير.

   22-7-2 دراسة شاملة لإمكانيات إدراج علم الأحياء المائية في التعليم المهني الثانوي في سلوفينيا

   Peroci (2016) بحثت سلسلة من الجوانب المتعلقة بإمكانية إدراج الأحياء المائية في العملية التعليمية للتعليم المهني الثانوي في سلوفينيا (الشكل 22.7). وهذا يشمل

   

   ** الشكل 22.7** الهيكل العام لدراسة بيروسي (2016) حول إمكانية إدراج الأحياء المائية في العملية التعليمية للتعليم المهني الثانوي في سلوفينيا

   (ط) تحليل كتالوجات التعليم الثانوي المهني في ميادين التكنولوجيا الأحيائية بغية تقييم مدى توافق هذه البرامج التعليمية مع أهداف التعلم المتصلة بالأحياء المائية.

   '2 'تصميم دورة تعليمية قصيرة تشمل تعريف نواتج التعلم (المعرفة و المهارات). تم اختبار وتقييم المواد التعليمية للتعلم التجريبي من قبل فئة من الطلاب في مركز التكنولوجيا الحيوية ناكلو (سابقة 5، القسم 22.8.2).

   3 دراسة استقصائية لمعارف الأحياء المائية والمواقف تجاهها في المدارس التقنية الأحيائية في سلوفينيا يجريها الطلاب الذين يحضرون برامج مديري الأراضي، وفنيي البستنة، والتقنيين في الزراعة والإدارة، والفنيين البيئيين، من أجل تقييم مواقف الطلاب تجاه هذا النوع من إنتاج الأغذية (انظر القسم 22.8.2.)) تم إعداد قائمة المرشحين المحتملين للمشاركة في المسح على أساس بشأن قيام و زارة التعليم و العلوم و الرياضة في جمهورية سلوفينيا باستعراض المدارس الثانوية.

   '4` مقابلات شبه منظمة مع المعلمين في المدارس ذات الصلة، ودراسة تنفيذ علم الأحياء المائية كأداة للتعلم في سلوفينيا ([Sect. 22-7-2-1](#22721 - مقابلة مع المعلمين والمدربين - استخدام الأحياء المائية في العملية التعليمية في سلوفينيا)).

   مقابلة مع المعلمين والمدربين الذين يستخدمون أكوابونيكش في العملية التعليمية في سلوفينيا

   من أجل التحقيق في استخدام أكوابونيكش كأداة تعليمية في سلوفينيا، أجرت بيروسي (2016) مقابلات شبه منظمة (45-60 دقيقة) مع خمسة معلمين.

   كشف تحليل المقابلات عن الأسباب التالية لاستخدام أكوابونيكش: (1) إمكانية التعلم التجريبي، (2) التركيب المرن الذي يمكن تكييفه مع الهدف التعليمي، (3) طريقة جيدة لتدريس إنتاج الأغذية، ولتدريس مواضيع العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. وكانت هذه الأسباب مشابهة جداً للأسباب التي كشفت عنها المقابلات التي أجراها في أمريكا الشمالية هارت وآخرون (2013). ومع ذلك، على النقيض من ذلك، في المقابلات التي أجريت في سلوفينيا، كان هناك سببان لاستخدام الأحياء المائية غائبين: المتعة، وتطوير المسؤولية والتعاطف مع الكائنات الحية.

   واستناداً إلى تحليل المقابلات المتعلقة بوحدات الأحياء المائية الثلاث المستخدمة في التعليم في سلوفينيا، ينبغي أن يركز تنفيذ علم الأحياء المائية في المستقبل كأداة تعليمية على الخطوات التالية:

   1 - تطوير مجموعة من نتائج التعلم التي يمكن تحقيقها باستخدام أكوابونيكونيت

   2 - تصميم وحدة التدريس المائية، التي تسهل نتائج التعلم والكفاءات التي يجب أن يكتسبها الطلاب من أجل أن يصبحوا «مزارع أكوابونك»

   3 - إقامة صلة بين المعلمين والمدربين (رياض الأطفال، المدارس الابتدائية، المدارس الثانوية، الجامعات)، المجتمعات المحلية، الشركات، والأفراد العاملين في مجال الأحياء المائية

   4 - وضع مبادئ توجيهية لدمج علم الأحياء المائية في عملية التعلم

   5 - أداء ورش عمل لتصميم وبناء وتشغيل وصيانة أكوابونيكش

8. 22.8 هل تفي أكوابونيكش بوعدها في التدريس؟ تقييم استجابات الطلاب على أكوابونيكش

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   22-8-1 مشروع الاتحاد الأوروبي FP6 «موارد مياه الصرف الصحي»

   كان الهدف من مشروع موارد مياه الصرف هو تجميع وتطوير وتقييم مواد تعليمية وإيضاحية عن بحوث وأساليب تكنولوجية إيكولوجية للتلاميذ الذين تتراوح أعمارهم بين 10 سنوات و 13 سنة (http://www.scientix.eu/web/guest/projects/ تفاصيل المشروع؟ Articleid=95738)](http://www.scientix.eu/web/guest/projects/project-detail?articleId=95738). وتم تقييم وحدات التدريس من أجل تحسين الأساليب والمحتوى وتعظيم نتائج التعلم. واستنادا إلى المناقشات التي جرت مع المهنيين التربويين، استند التقييم إلى نهج بسيط باستخدام الاستبيانات والمقابلات شبه المنظمة. وقام المعلمون بتقييم الوحدات بالرد على الاستبيان الإلكتروني (انظر القسم 22.7.1). وتم تقييم الوحدات المائية في السويد (في مركز تكنيكوس للعلوم، وفي آلاندسبرو سكولا في هارنوساند)، وفي سويسرا.

   22-8-1-1 مركز العلوم تكنيكوس، السويد

   وفي الفترة بين عامي 2006 و 2008، تم تركيب وحدة أكوابونية في مركز تكنيخوس للعلوم في هارنوساند، السويد (www.technichus.se). تم وضع الاستبيان بجانب النظام حتى يتمكن الطلاب الزائرون من الإجابة على الأسئلة في أي وقت. وتألفت من 8 أسئلة (الشكل 22.8).

   وأظهرت الإجابات أن الطلاب فهموا كيفية إعادة توزيع المياه في النظام. فهم أقل جيدا كيف يتم نقل المغذيات داخل النظام ومحتويات العناصر الغذائية، ومن المثير للاهتمام أن واحدا من كل أربعة طلاب لم يكن يعرف أن النباتات التي تنمو في وحدة أكوابونك صالحة للأكل.

   22.8.1.2 آلاندسبرو سكولا، السويد

   تم شرح الاستبيان المستخدم في Älandsbro skola لأول مرة من قبل المعلم من أجل التأكد من أن الطلاب سوف يفهمون الأسئلة. تم الرد على الأسئلة قبل بدء المشروع وفي نهاية المشروع.

   

   ** الشكل 22.8** استبيان وتواتر إجابات الطلاب الـ 24 (الذين تتراوح أعمارهم بين 8 و 17 سنة) الذين يزورون المعرض في Technichus، السويد

   في المتوسط، كانت هناك 28% إجابات أكثر صحة على الأسئلة العامة حول المتطلبات الغذائية للنباتات والأسماك بعد وحدة التدريس. و كما كان متوقعا, و على غرار النتائج التي توصل إليها بامرت و ألبين (2005), كانت الزيادة في المعرفة و اضحة.

   وكانت استنتاجات التحقيق أن (1) العمل مع الأحياء المائية لديه إمكانات كبيرة لمساعدة التلاميذ على تحقيق أهداف التعلم ذات الصلة في المنهج الدراسي السويدي لعلم الأحياء والعلوم الطبيعية؛ (2) يعتقد المعلمون أن العمل أعطى فرصا طبيعية للحديث عن ركوب المادة وأنه جذب اهتمام التلاميذ؛ '3 أظهرت الاستبيانات أن عددا كبيرا من التلاميذ غيروا رأيهم بشأن احتياجات الأسماك والنباتات قبل وبعد عملهم مع النظام؛ و '4 أظهرت المقابلات التي أجريت مع التلاميذ الأكبر سنا أنهم اكتسبوا معرفة جيدة بالنظام.

   والأهم من ذلك، أن جميع الأشخاص المعنيين (المعلمين والطلاب) وجدوا أن أكوابونيكش وفرت وسائل لتوسيع أفق الانضباط، بطريقة منعشة وفعالة.

   مقارنة نجاح علوم الأحياء المائية في الفصول الدراسية من البيئات الحضرية والريفية في سويسرا

   قارن Bamert (2007) تأثيرات التدريس مع الأحياء المائية في الفصول الدراسية بالطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 11 و13 سنة في بيئتين مختلفتين في سويسرا. تقع المدرسة في دونات، كانتون غريسونز، في منطقة جبال الألب الريفية، حيث يعيش معظم الطلاب في مزارع مجاورة. العديد من هذه المزارع عضوية، لذلك كان هؤلاء الطلاب يعرفون مفاهيم معينة عن الدورات في الطبيعة من حياتهم اليومية. وكان هناك 16 طالباً تتراوح أعمارهم بين 11 و13 عاماً في الصف المشترك للصفين الخامس والسادس. لغتهم الأم هي Rhaeto-Romanic، ولكن دروس الأحياء المائية قدمت باللغة الألمانية.

   أما المدرسة في فايدنسويل، فهي تقع في منطقة زيورخ الكبرى. نشأ الطلاب في الغالب في بيئة حضرية وكان أقل خبرة في الطبيعة مقارنة مع الطلاب من دونات. لأن الطلاب من دونات ذكر أن الجزء النظري كان صعبا نوعا ما، لم يتم شرح النتريفيكاتيون في Waedenswil (مثال 22.2). أيضا، يجب على المرء أن ينظر في أن وحدة التدريس انتشرت على مدى 11 أسبوعا في دونات، في حين أنه تم إجراء ورشة عمل لمدة يومين في Wädenswil.

   يتم عرض إجابات على الأسئلة حول ما يحبون/يكرهون أكثر حول دروس أكوابونيكش في الشكل. 22.9. في حين أن الطلاب الريفيين كانوا أكثر فتنًا بالنظام نفسه، كان الطلاب الحضريون مفتونين في الغالب بالأسماك. بشكل عام، كانت الأسماك أكبر حافز في كلتا الفئتين. كانت معاوضة الأسماك، والنقل، والتغذية، ومجرد مراقبتها كلها أنشطة شعبية جدا. العطش للمعرفة حول الأسماك ينطوي أساسا على أسئلة حول التكاثر، والنمو، وما إلى ذلك.

   22.8.1.4 تعزيز التفكير في الأنظمة مع Aquaponics في سويسرا

   تم تقييم تأثير تسلسل التدريس الموصوف في المثال 22.3 على كفاءات التفكير في الأنظمة في بداية ونهاية التسلسل. و

   

   ** الشكل 22.9** إجابات الطلاب من بيئتين مختلفتين (دونات الريفية و Waedenswilurban) حول ما يحلو به/يكرهون أكثر في الدروس المائية

   تحسنت قدرة الطلاب على التفكير بطريقة نظامية بدلا من الخلافة الخطية بشكل ملحوظ في مرحلة ما بعد الاختبار مقارنة مع ما قبل الاختبار.

   نظم التفكير هو واحد من الكفاءات الرئيسية في العالم المعقد (Nagel and Wilhelm-Hamiti 2008)، وهو ضروري من أجل الحصول على نظرة عامة على النظم الأساسية للعالم الحقيقي، لأن معظم المشاكل معقدة وتتطلب نهجا نظاميا لتطوير حل قابل للتطبيق.

   ويشمل التفكير في النظم أربعة أبعاد مركزية (Ossimitz 1996؛ Ossimitz 2000): '1 التفكير في النماذج؛ '2 التفكير المترابط؛ '3 التفكير الديناميكي (التفكير في العمليات الديناميكية، مثل التأخيرات وحلقات التغذية المرتدة والتذبذبات)؛ و '4 التلاعب بالنظم، مما ينطوي على القدرة على العمل العملي و إدارة النظام و التحكم في النظام. أكوابونيكش الفصول الدراسية في الغالب تتعلق بالتفكير المترابط والتفكير في النماذج. و ينطوي التفكير المترابط على تحديد و تقييم الآثار المباشرة و غير المباشرة, ولا سيما فيما يتعلق بتحديد حلقات التغذية المرتدة, و البناء, و فهم الشبكات و السبب و الأثر.

   وكان الهدف الرئيسي من تسلسل التدريس «أكوابونيكش الفصول الدراسية» الموصوف في المثال 22.3 تمكين الطلاب من تبني الأدوات، التي يمكن أن تساعدهم على دراسة المشاكل المعقدة. و كانت الفرضية التي اختبرت أن إدماج الأحياء المائية في و حدات التدريس سيكون له تأثير إيجابي على قدرات التلاميذ على التفكير في النظم.

   و أجرى جميع الطلاب ال 68 اختبارا في بداية و نهاية تسلسل التدريس. وكانت مرحلة ما قبل الاختبار وما بعده متطابقة وتحتوي على نص قصير عن الحياة كمزارع، مما دفع الطلاب إلى التفكير في المزارعين وسلوكهم. وانتهى الأمر بالسؤال: «لماذا وضع المزارع السماد في حقوله؟» أجاب التلاميذ برسم و/أو وصف للأسباب. تم تقييم إجابات الطلاب وفقا للطريقة التي حددها BollMannzuberBuehler et al. (2010)، والذي يسمح باستخدام طريقة نوعية مع النتائج الكمية (لمزيد من التفاصيل حول هذا، انظر أيضا Junge et al. 2014).

   و عموما, تحول ترسيم النظم من وصف نوعي إلى وصف تخطيطي أكثر و أصبح أكثر تعقيدا في مرحلة ما بعد الاختبار. عندما تم تعيين الدرجات العددية لكل مستوى من مستويات الرسم (الجدول 22.6)،

   ** الجدول 22-6** تحديد حدود تمثيل النظام

   الجدول ثياد tr class = «رأس» الترابط/ث ال الوصف /ث ال نقاط /ث /tr /thead tbody tr class = «غريب» TDNO الرسم/تد TD لا يوجد تمثيل على الإطلاق /td TD 1 /td /tr tr class = «حتى» تمثيل TDChematic /تد TD مخططات بدون اتصال منطقي /td TD 2 /td /tr tr class = «غريب» تدفيور مع مراحل/تد TD تسلسل منطقي مع الحد الأدنى من 3 مراحل /td TD 3 /td /tr tr class = «حتى» TDother أنواع تمثيل/تد TD جميع التمثيلات الأخرى، والتي لا يمكن تخصيصها بوضوح /td TD 4 /td /tr tr class = «غريب» TDالخطية الرسم البياني/TD TD يحتوي على سلسلة واحدة على الأقل من الأحداث /td TD 5 /td /tr tr class = «حتى» تديفكت الرسم التخطيطي/تد TD يحتوي بالإضافة إلى تقاطع واحد على الأقل /td TD 6 /td /tr tr class = «غريب» TDNetwork الرسم التخطيطي/تد TD يحتوي بالإضافة إلى حلقة ملاحظات واحدة على الأقل و/أو دورة /td TD 7 /td /tr /tbody /الجدول

   ** الجدول 22-7** مقارنة بين درجات الترسيم الوسيطة بين الاختبار قبل الاختبار وبعده

   الجدول ثياد tr class = «رأس» ث/ث ال اختبار ما قبل النشاط (. /الوسيط) /ث ال اختبار ما بعد النشاط (. /الوسيط) /ث ال تغيير /ث /tr /thead tbody tr class = «غريب» TDGirls/TD TD 2.5 /td TD 7 /td TD 4.5 /td /tr tr class = «حتى» TDBoy/TD TD 2 /td TD 7 /td TD 5 /td /tr /tbody /الجدول

   ظهر النمط (الجدول 22-7). وفي حين بلغ كلا الجنسين المستوى المتوسط البالغ 7، مما يعني أن غالبية الرسومات تحتوي على حلقة واحدة و/أو دورة واحدة على الأقل، في نهاية التسلسل التعليمي، كان التغيير أكثر وضوحا بين الأولاد الذين بدأوا في مستوى أدنى. و يشير ذلك إلى أن الأولاد يستفيدون من الخبرة العملية أكثر من البنات.

   في الخطوة التالية، تم حساب مؤشر التعقيد، ومؤشر الربط البيني، ومؤشر الهيكل (لمزيد من التفاصيل، انظر Junge et al. 2014).

   مؤشر التعقيد (الألمانية: Komplexitätsindex، KI) يوضح عدد مفاهيم النظام التي نفذها الطالب:

   $\ النص {كي} =\ النص {المتغيرات} +\ النص {الأسهم} +\ النص {سلسلة من الأحداث} +\ النص {تقاطع} +\ النص {حلقات ردود الفعل} $ (22.1)

   مؤشر الربط البيني (Vernetzungsindex، VI) يظهر تواتر الاتصالات بين المتغيرات:

   $ السادس = 2\ مرات\ النص {الأسهم}/\ النص {المتغيرات} $ (22.2)

   يوضح مؤشر الهيكل (Strukturindex، SI) عدد مفاهيم النظام المعقدة التي قام الطالب بتنفيذها في التمثيل:

   $\ النص {SI} = (\ النص {سلاسل الأحداث} +\ النص {تقاطعات} +\ النص {حلقات ردود الفعل})/\ النص {المتغيرات} $ (22.3)

   ووجد الطلاب المزيد من مفاهيم النظام وعرفوا عن متغيرات النظام في مرحلة ما بعد الاختبار أكثر مما كانوا عليه في الاختبار السابق، وهي حقيقة تنعكس في جميع المؤشرات المطبقة (الشكل 22-10).

   ويبدو أن هذه النتائج تدعم الفرضية القائلة بأن دمج الأحياء المائية في التدريس له تأثير إيجابي على قدرات التفكير في الأنظمة لدى الطلاب، وأن «تسلسل Aquaponic للفصول الدراسية» نجح في تدريب الطلاب على التفكير في الأنظمة.

   

   الشكل 22.10 تعقيد الإجابات في اختبارات ما قبل النشاط وما بعد النشاط. أعلاه: مؤشر التعقيد (KI)، المركز: مؤشر الربط البيني (VI)، أدناه: مؤشر الهيكل (SI)

   تقييم وحدة تدريس الأحياء المائية في التعليم المهني في سلوفينيا

   22-8-2-1 تقييم دورة علم الأحياء المائية، مركز ناكلو التقني الحيوي، سلوفينيا

   تم تقييم التقدم التعليمي للدورة المائية القصيرة ضمن دراسة بيروسي (2016) (انظر السابقة 5) عن طريق استبيانات: (1) قبل الاختبار/ما بعد الاختبار؛ (2) اختبار مستوى المهارات المكتسبة فيما يتعلق بإنتاج الأغذية في الأحياء المائية؛ (3) تقييم التدريس.

   تم تقييم تأثير العوامل المختلفة على شعبية الدروس والعمل العملي. وصف الطلاب عدة عوامل باعتبارها حاسمة لاهتمامهم بدورة الأحياء المائية. وكانت أهم العوامل ذات الصلة هي: المعلمين الأكثر استرخاء (80 في المائة)؛ الترفيه (76 في المائة)؛ الموقع الجذاب للعمل العملي (72 في المائة)؛ الاتصال بالطبيعة (68 في المائة)؛ العمل العملي النشط (64 في المائة)؛ استخدام أساليب جديدة مثيرة للاهتمام (56 في المائة). وعموما، صنف الطلاب الدروس الأكثر إثارة للاهتمام بأنها تلك التي كانت أقل صعوبة (على سبيل المثال، كان الدرس «رصد نوعية المياه والبكتيريا» أقل إثارة للاهتمام والأكثر صعوبة) (الشكل 22-11).

   22-8-2-2 مسح المعرفة والمواقف تجاه علم الأحياء المائية

   قام بيروسي (2016) بدراسة المعرفة والمواقف تجاه الأغذية المنتجة والاهتمام باستخدام علم الأحياء المائية بين الطلاب في 8 مدارس مهنية ثانوية في المجالات التقنية الحيوية ضمن البرامج التعليمية لمدير الأراضي (السنة الأولى - الثالثة)، وفني البستنة (السنة الأولى - الرابعة)، وفني في الزراعة والإدارة (السنة الأولى إلى الرابعة)، وفني البيئة (السنة الأولى إلى الرابعة) خلال عامي 2015 و2016.

   و تضمنت الدراسة الاستقصائية استبيانا مدته 15 دقيقة مشفوعا بردود مغلقة (نعم أو لا). وأظهر المسح أن 42.9٪ من 1049 طالبا قد سمعوا بالفعل عن الأحياء المائية. وقد تعلموا ذلك في المدرسة (379 طالبا)، ومن وسائل الإعلام (79)، ومن الأقران والمعارف (42)، ومن الإعلانات (18)، وعند زيارة الأحياء المائية (12)، وفي المعارض الزراعية (2)، وفي الأحياء (1). معظم الإجابات الإيجابية كانت من طلاب من مركز التكنولوجيا الحيوية ناكلو حيث تم بناء أكوابونيكش في عام 2012 (بودغراجيك وآخرون. 2014) وتم دمج أكوابونيكش بالفعل في عملية التعلم؛ وكان 28٪ من المستطلعين يفتقرون إلى أي معرفة حول أكوابونيكش و 19.8٪ من المستطلعين قالوا أنهم سيفعلون اختيار دورة أكوابونيكش على وحدات أخرى، ويرجع ذلك في الغالب إلى طبيعتها متعددة التخصصات وبسبب نهجها المستدام والإبداعي. وتوقع الطلاب أيضا أنه بعد حضور مثل هذه الدورة، سيكون لديهم فرص أفضل للعثور على وظيفة. معظم الطلاب يحبون العمل العملي، وقال 10.7٪ من المشاركين أنهم يرغبون في التطوع من خلال الحفاظ على أكوابونيكش وأنهم يرغبون في إنشاء أكوابونيكش الخاصة بهم. وأظهر التحليل المتعلق باهتمام الطلاب في إنتاج الأغذية باستخدام أكوابونيكش أنهم يحبون هذه الفكرة. ومع ذلك، لم يكونوا متأكدين مما إذا كانوا سيأكلون الأسماك والخضروات المنتجة بهذه الطريقة، ويرجع ذلك في الغالب إلى عدم وجود خبرة سابقة في تناول الطعام المنتج في أكوابونيكش. وبناء على هذه النتائج، يمكننا أن نفترض أن إنتاج الغذاء في أكوابونيكش سيكون مقبولا جيدا من قبل طلاب المدارس المهنية الثانوية في مجالات التكنولوجيا الحيوية. وهذا أمر مهم لأن هؤلاء الطلاب هم الجيل القادم من رواد الأعمال والمزارعين والفنيين الذين لن يولدوا ويصنعوا ويطوروا علم الأحياء المائية في المستقبل فحسب، بل يساعدون أيضاً في توليد الثقة في الأحياء المائية بين أصحاب المصلحة حتى يصبح جزءاً من إنتاج الأغذية في سلوفينيا في المستقبل.

   

   ** الشكل 22-11** تقييم الاهتمام المتصور (أعلاه) والصعوبة (أدناه) للدروس المائية في المدرسة المهنية في ناكلو، سلوفينيا. (تم التعديل بعد بيروسي 2016)

9. 22-9 المناقشة والاستنتاجات

   Original publication 2019 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   و تعتبر الأحياء المائية مثالا مثاليا على النظام الذي يمكن أن يقترب الطبيعة من الفصول الدراسية و يمكن استخدامه كنقطة انطلاق لمجموعة من الأنشطة التعليمية على المستويين الابتدائي و الثانوي. نظام نموذجي، جنبا إلى جنب مع الأساليب التعليمية المقابلة، يعمل على جعل العمليات الطبيعية أكثر واقعية للتلاميذ. وهذا بدوره يساعد على تطوير الكفاءات اللازمة للتعامل مع تعقيدات البيئة ومشاكلها، ويعزز الشعور بالمسؤولية تجاه الإنسانية. كما أن خلق فرصة لتجربة عملية مع الطبيعة والعناصر الطبيعية مثل المياه والأسماك والنباتات يطور الوعي البيئي وفهم أكبر لإمكانات الحلول العملية والرغبة في العمل على أساس هذه المعرفة.

   في هذا الفصل، قدمنا دراسات حالة مختلفة لاستخدام أكوابونيكش في مختلف المستويات التعليمية، وكذلك عددا من الأمثلة التي تقيم فوائد إدخال أكوابونيكش في المدارس.

   وفي حين أن أساليب التقييم في كل دراسة منفصلة كانت منطقية في حد ذاتها، وقدمت رؤى مثيرة للاهتمام، فإن المقارنات الواضحة في جميع الدراسات ليست عملية، لأن الأساليب لم تكن قابلة للمقارنة أو كانت جزئياً فقط.

   خلال مشروع FP6 «WasteWaterResource»، أعرب الأخصائيون التربويون في الفريق عن بعض التعليقات الانتقادية حول استخدام الاستبيانات لقياس التأثيرات على الوعي البيئي والسلوك بين الطلاب (Scheidegger and Wilhelm 2006):

   • في استبيانات متعددة الخيارات، يميل الطلاب إلى تقديم الإجابات التي يعتقدون أن المعلم يرغب في سماعها.

   • الأطفال غالبا ما يكون لديهم صعوبات في ترتيب إجاباتهم على أسئلة مثل «_how كان الدافع لي في محاضرات أكوابونك؟ _» (1: منخفضة جدا إلى 5: عالية للغاية).

   • تتأثر الأجوبة بشكل كبير بالمعلم والأهداف الحالية للتعليم.

   ولذلك، فمن المشكوك فيه ما إذا كانت أساليب المسح الكمي مناسبة للكشف عن الآثار المحتملة، وما إذا كانت توفر بيانات واقعية عن تصورات الطلاب.

   ويبدو أن من الأنسب التركيز على أساليب التقييم النوعي مثل المقابلات شبه المنظمة مع المعلمين، أو عملية المراقبة الذاتية وفقا لأسلوب البحث العملي الذي حدده Altrichter and Posch (2007). والمدرسون هم ممارسون لديهم خبرة طويلة الأجل في التعامل مع الطلاب، وبالتالي يمكنهم تقديم معلومات أفضل وأعمق عن التأثير المحتمل مما يمكن أن يكشف عنه المسح. ومن شأن إجراء مقابلة أو حوار أعمق مع المعلمين أن يوفر أيضا معلومات عن القضايا الحاسمة لنظم التعلم و الأفكار المتعلقة بمواصلة تطويره. السؤال البحثي «_كيف كان المدرسون ينظرون إلى المادة؟ _» يبدو أنه يوفر معلومات أكثر فائدة بكثير من السؤال «_ما هو التأثير على الطلاب؟ _»

   ويبدو أن إحدى المسائل الرئيسية للنجاح في نشر وحدات التدريس الجديدة هي الإدماج القوي للوحدات في الأطر المدرسية الوطنية. و تشير التغذية المرتدة من المدارس بقوة إلى أن الوقت المتاح لل معلمين لل غاية لل عثور على أفكار و مواد تعليمية جديدة و الشروع فيها. وعادة ما تستخدم بوابات المعلومات القائمة بالفعل التي توفر المواد في شكل يتوافق مع خطة التعليم الوطنية وتكون جاهزة لمستوى مدرسي معين. ولذلك، هناك حاجة إلى إقامة تعاون مع الجهات الفاعلة الرئيسية في الأطر التربوية الوطنية. من أجل تقييم أفضل لتأثيرات علم الأحياء المائية على مواضيع العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات البيئية وغيرها من النتائج التعليمية، فإن دراسة مقارنة بين المؤسسات التعليمية حيث تستخدم علم الأحياء المائية كأداة تعليمية تستند إلى نفس أساليب البحث المصممة تصميماً جيداً وتعالج أهداف التدريس المختلفة اللازمة.

   ** إقرارات** تم دعم هذا العمل جزئياً من خلال التمويل الذي تم تلقيه من إجراء COST FA1305 «مركز EU Aquaponics - تحقيق الإنتاج المستدام المتكامل للأسماك والخضراوات للاتحاد الأوروبي».

   ونحن ننوه بمساهمة الاتحاد الأوروبي (FP6-2004-العلوم والمجتمع - 11، العقد رقم 021028) في مشروع «WesterWater Resource»، ونشكر الفريق بأكمله، وخاصة نيلز إيكلوند، سنوري نوردال، ودانيال تود.

   ونحن ننوه بمساهمة الاتحاد الأوروبي (ليوناردو دا فينشي نقل مشروع الابتكار، رقم الاتفاقية - 2012-1-CH1-LEO05-00392) لمشروع أكوا فيت، ونشكر الفريق بأكمله، وخاصة نادين أنتنين، أورسكا كليتش، أليكسندرا كريفوغراد كليمنتشيتش، بيترا بيروسي، وأوروش سترنيشا.