انتقل إلى المحتوى
← Aquaponics Food Production Systems

Source material

الفصل 23 الغذاء والاستدامة ومحو الأمية العلمية في حزمة واحدة؟ الفرص والتحديات في استخدام الأحياء المائية بين الشباب في المدرسة، منظور دانمركي

** بنت إغبرغ ميكيلسن وكولينز موماني بوسيري**

** خلاصة: أدت الدعوة إلى إنتاج الأغذية واستهلاكها المستدامين إلى زيادة الاهتمام واتخاذ تدابير سياساتية جديدة لدعم الاقتصاد الدائري والممارسات الزراعية الذكية مناخياً. و يجري بصورة متزايدة دراسة مزايا علم الأحياء المائية و نظم دورة المغذيات ذات الحلقات المغلقة من حيث الإنتاجية المستدامة في مختلف البيئات بما في ذلك البيئات الحضرية. كما أن لدى Aquaponics إمكانية تطبيقها كأداة تعليمية للناس من جميع الأعمار، ولكن خاصة للشباب في المدارس. يدرس هذا الفصل إمكانات علم الأحياء المائية في تعليم الغذاء ومحو الأمية العلمية واستخدام التكنولوجيا كأداة تعليمية في المدارس الابتدائية. يعتمد الفصل على بيانات من برنامج النمو الأزرق والأخضر (GBG) الذي تم تنفيذه بالتعاون بين جامعة ألبورغ وكوبنهاجن والمدارس البلدية ومدرسيها ومؤسسة أكوابونية خاصة. ويعتمد الفصل على ثلاث دراسات تجريبية تشمل دراسة استكشافية عن الفرص التعليمية في المدرسة، ودراسة جدوى أجريت بين المعلمين، بالإضافة إلى الدراسة التعليمية المتعلقة بزراعة الأزرق والأخضر (EgBG)، والتي تم فيها إضافة عنصر تنظيم رقمي. و الخلاصة هي أن النسخ المنخفضة التكلفة من الأحياء المائية تنطوي على إمكانات كبيرة لل تعلم الداعم في المدارس الابتدائية. علاوة على ذلك، تشير النتائج الأولية إلى أن تركيب أجهزة الاستشعار والأجهزة الذكية سهلة التركيب يتيح الفرصة لتوفير تعلم حول الغذاء والاستدامة وفهم أساسي للتحكم في الأنظمة البيولوجية وإدارتها في حزمة واحدة.

الكلمات الأساسية Aquaponics · التعليم المستدام · محو الأمية العلمية · محو الأمية الغذائية · التعليم · المدرسة الابتدائية

المحتويات

  • 23.1 مقدمة
  • 23-2 الأساس المفاهيمي
  • 23.3 الطرق
  • 23-4 النتائج و المناقشة
  • المراجع

باء - ميكيلسن

الدراسات الغذائية المتكاملة، جامعة ألبورغ كوبنهاغن، كوبنهاغن، الدنمارك

جيم - م. بوسيري

قسم التعلم والفلسفة، جامعة ألبورغ، كوبنهاغن، الدنمارك

© المؤلف (المؤلفون) 2019 597

غوديك وآخرون (المحررون), نظم إنتاج الأغذية Aquaponics, https://doi.org/10.1007/978-3-030-15943-6_23

المراجع

Armstrong EG (2008) نموذج هجين للتعلم القائم على المشاكل. في: Boud D, Feletti G (المحررون) التحدي المتمثل في التعلم القائم على المشاكل. روتليدج, لندن

اللحية C (2010) مجموعة أدوات التعلم التجريبي: مزج الممارسة مع المفاهيم. كوغان بيج, لندن

Bosire CM, Sikora TA (2017) المزارع الخضراء الزرقاء في المستقبل: استخدام أكوابونيكش في المدرسة الابتدائية لتعزيز التنمية المستدامة (رسالة الماجستير). تم استردادها من http://projekter.aau.dk/ Projekter/الملفات/259876456/collins_bosire_Tomasz_Sikora\ _\ _blue_Green_Farms_of_The\ _ Future_EMT.pdf

Bosire CM, Breidahl KS, Sikora TA, Mikkelsen BE (2016) التعليم من أجل الاستدامة ومحو الأمية الغذائية — تقييم الفرص والتحديات لاستخدام الأحياء المائية بين الشباب في المدارس. في: Mikkelsen BE، Ofei KT، Tvederink TDO، Romani AQ، Sudzina F (المحررون) وقائع المؤتمر الدولي العاشر على فنون الطهي والعلوم، 5-7 يوليو 2017 جامعة ألبورغ كوبنهاغن - استكشاف Foodscapes المستقبل، نشرتها دراسات الغذاء الأسيرة. جامعة ألبورغ، ص 250—267

وزارة التعليم الدانمركية (2014) تحسين المدرسة العامة - لمحة عامة عن إصلاح المعايير في المدرسة العامة الدانمركية (التعليم الابتدائي والإعدادي) وزارة التعليم الدانمركية. متاح في http: www.uvm.dk/publicschool. ISBN (النسخة الإلكترونية): 978-87603. تم الوصول إليه 24 مايو 2016

ديوي ج (1997) الخبرة و التعليم. كابا دلتا بي، محك العين. (العمل الأصلي نشر عام 1938)

Dyg PM، Mikkelsen BE (2016) نماذج التعاون، الدافع والأهداف وراء التعاون بين المزارع والمدرسة: رؤى حالة من الدنمارك. كثافة العمليات J سوك الأغذية الزراعية 23 (1) :41-62

منظمة الأغذية والزراعة (2010) النظم الغذائية المستدامة والتنوع البيولوجي: الاتجاهات والحلول المتعلقة بالسياسات والبحوث والعمل. ندوة علمية دولية، التنوع البيولوجي والوجبات الغذائية المستدامة متحدون ضد الجوع. روما، إيطاليا، 3-5 تشرين الثاني/نوفمبر 2010

Graber A, Antenen N, Junge R (2014) يستخدم نظام أكوابوني متعدد الوظائف في ZHAW كمختبر للبحث والتدريب. متاح في الموقع http://pd.zhaw.ch/publikation/upload/207534.pdf. تم الوصول إليه في 22 مايو 2016

جونج R, فيلهلم S, Hofstetter U (2014) أكوابونك في الفصول الدراسية كأداة لتعزيز التفكير النظام. متوفر في http://www.adam-europe.eu/prj/10804/prj/Paper_VIVUSConf_Junge_ et_al.pdf. تم الوصول إليه 23 مايو 2016

Jungk R, مولرت N (1987) حلقات العمل المستقبلية: كيفية إنشاء العقود الآجلة المرغوب فيها. معهد الاختراعات الاجتماعية، لندن

ماتورانا H, فاريلا F (1980) تحقيق الحياة. في: دراسات بوسطن في فلسفة العلوم، المجلد 42. ريدل (دوردريخت)

MCKAY-Nesbitt J، Demoranville CW، McNally D (2012) استراتيجية لتعزيز التسويق الاجتماعي: مشاريع التسويق الاجتماعي في الدورات التسويقية التمهيدية. J سوك مارك 2 (1) :52-69. https://doi. org/10.1108/20426761211203256

Mikkelsen BE, Justysen J (2015) متعدد التأديب في التعليم العالي لمهنة foodscape الأسير: حالة الدنمارك. في: وقائع المؤتمر الدولي لفنون الطهي وتناول الطعام في المجتمع. جامعة مونتكلير الحكومية، مونتكلير، pp 262-263

شيبرد ك (2008) التعليم العالي من أجل الاستدامة: البحث عن نتائج التعلم العاطفي. كثافة العمليات J المحافظة عالية Educ 9 (1) :87—98

شيبرد ك، جون ه، برنت ل، ميراندا م، شيلا إس، ليز إس، ميك إس، ماري إف، تيم جي، لينلي دي (2015) البحث عن نتائج تعليمية مناسبة «للتعليم من أجل التنمية المستدامة» ولللتعليم العالي. تقييم إيفال عالية إدوك 40 (6) :855—866

توث V، Mikkelsen BE (2018) تنمو باللون الأزرق والأخضر - استكشاف إمكانات تدريس الغذاء الحضري المستدام بالطريقة الذكية. بروتوكول لأطروحة الماجستير الموسعة في الدراسات الغذائية المتكاملة، جامعة ألبورغ

الأمم المتحدة (2015 أ) التوقعات السكانية في العالم، تنقيح عام 2015، المجلد 2: الملامح الديمغرافية. متوفر في http://esa.un.org/unpd/wpp/Publications/Files/WPP2015_Volume-II-Demo graphic-Profiles.pdf. تم الوصول إليه 8 مارس 2016

الأمم المتحدة (2015 ب) تحويل عالمنا: خطة التنمية المستدامة لعام 2030. متاح في الموقع https://sustainabledevelopment.un.org/post2015/transformingourworld. تم الوصول إليه 3 مارس 2017

برنامج الأمم المتحدة الإنمائي (2016) لمحة عامة: تقرير التنمية البشرية لعام 2016 للتنمية البشرية للجميع (على شبكة الإنترنت). متوفر في http://hdr.undp.org/sites/default/files/ HDR2016_EN_Overview_Web.pdf. تم الوصول إليه 24 مارس 2017

Vidgen HA, Gallegos D (2014) تعريف محو الأمية الغذائية ومكوناته. شهية 76:50-59 الخشب DF (2003) التعلم القائم على المشكلة. بي إم جي 326 (7384) :328—330. https://doi.org/10.1136/bmj. 326.7384.328

وصول مفتوح هذا الفصل مرخص بموجب شروط الترخيص الدولي للمشاع الإبداعي 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)، والذي يسمح بالاستخدام والمشاركة والتكيف والتوزيع والاستنساخ بأي وسيلة أو شكل، كما طالما أنك تعطي الائتمان المناسب للمؤلف الأصلي (المؤلفين) الأصلي والمصدر، وتوفير وصلة لترخيص المشاع الإبداعي والإشارة إلى ما إذا كانت قد أجريت تغييرات.

يتم تضمين الصور أو مواد الطرف الثالث الأخرى في هذا الفصل في ترخيص المشاع الإبداعي الخاص بالفصل، ما لم يذكر خلاف ذلك في خط ائتمان للمادة. إذا لم يتم تضمين المواد في ترخيص المشاع الإبداعي الخاص بالفصل ولم يكن الاستخدام المقصود مسموحًا به بموجب اللوائح القانونية أو يتجاوز الاستخدام المسموح به، فستحتاج إلى الحصول على إذن مباشرة من صاحب حقوق الطبع والنشر.

Aquaponics Food Production Systems contributors.

عرض الإصدار الأصلي · Creative Commons Attribution 4.0

أُعيد تنسيق هذه النسخة من المكتبة ودمجها من المصدر الأصلي.

  1. ٢٣-١ مقدمة

    Original publication · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems

    ويشكل إنتاج الأغذية واستهلاكها المستدامان تحديين مجتمعيين هامين. ويشكل تزايد السكان وندرة الأراضي الصالحة للزراعة والتحضر عوامل هامة في هذا المجال، مما يؤدي إلى تزايد الاهتمام بتكنولوجيات الإنتاج الغذائي المستدامة الجديدة، التي لا تقتصر بالضرورة على البيئات البحرية أو الريفية. Aquaponics هي واحدة من هذه التقنيات التي تلقت اهتماما متزايدا، على وجه الخصوص، لأنه يمكن بسهولة تطبيقها أيضا في البيئات الحضرية. وتتيح هذه التكنولوجيات الجديدة، بما في ذلك علم الأحياء المائية، فرصا جديدة كأدوات تعليمية للناس من جميع الأعمار، ولكنها جذابة بشكل خاص للشباب في المدارس. يتناول هذا الفصل النتائج المستخلصة من برنامج النمو الأزرق والأخضر التعليمي (GBG) الذي تم تطويره واختباره في البيئات التعليمية في منطقة كوبنهاغن الكبرى. وتشير دراسات إضافية أيضا إلى أنه يبدو أن هناك إمكانية لاستخدام علم الأحياء المائية كوسيلة رئيسية للتعلم عن الإنتاج الغذائي المستدام في طائفة واسعة من التخصصات الأكاديمية في المدرسة حيث أنه يمكن إدماجه بسهولة في المناهج التعليمية القائمة. وقد درست بعض الدراسات تطبيق أكوابونيكش في سياق تعليمي. درس غرابر وآخرون (2014) إمكانات علم الأحياء المائية كطريقة لإنتاج الأغذية للمناطق الحضرية التي تدرس قضايا استدامة تلاميذ الصف السابع في فصول العلوم. وكانت الفكرة وراء هذا المفهوم هي تعريف الطلاب وتدريبهم على «التفكير في النظم» من خلال الجمع بين زراعة الأسماك والنباتات. وأظهر جونج وآخرون (2014) أن قدرة الطلاب على التفكير بطريقة منهجية تحسنت بشكل ملحوظ نتيجة لذلك. و أشارت الدراسة أيضا إلى أنه بناء على التعلم الاجتماعي في مجموعات, استحدث الطلاب مهارات أكبر في العمل الجماعي. ومع ذلك, و بصرف النظر عن هذه الأمثلة, فإن المؤلفات المائية محدودة نسبيا, وقد ركزت معظم المقالات المتاحة على الجوانب التكنولوجية لل نظم. يحاول هذا الفصل سد هذه الفجوة المعرفية من خلال استكشاف فرص دمج التكنولوجيا المائية في التعلم المدرسي والكشف عن بعض القيود والفرص.

    و يستند هذا الفصل إلى ثلاث حالات تجريبية, حيث طبق علم الأحياء المائية في المدارس الابتدائية في منطقة كوبنهاغن الكبرى. ويشمل ذلك دراسة استكشافية عن الفرص التعليمية في المدرسة (Bosire et al. 2016)، ودراسة جدوى أجريت بين المعلمين (Bosire and Sikora 2017)، بالإضافة إلى الرؤى المستقاة من الجزء الأول من دراسة تعليمية عن الأزرق والأخضر (Toth and Mikkelsen 2018).

    وبالتالي فإن الهدف من هذا الفصل هو إدخال ومناقشة التدخلات المائية التعليمية التي تستخدم فيها أكوابونيكش في مدرسة ابتدائية في الدانمرك ومناقشة كيفية أخذ النظرية موضع التنفيذ. يناقش الفصل إمكانات علم الأحياء المائية لتكون قادرة على المساهمة في تعزيز تعلم أعمق عن الإنتاج الغذائي الحضري المستدام بين أطفال المدارس الصغار في المدارس، بالإضافة إلى إمكانات خلق محو الأمية الرقمية من خلال إضافة استشعار رقمي ذاتي التنظيم وأداة الصيانة، أي أداة eGbG.

  2. 23-2 الأساس المفاهيمي

    Original publication · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems

    و يمكن توقع أن يكون دعم التنمية المستدامة لل نظام الغذائي من خلال الجهود التعليمية استثمارا جيدا, لأن أطفال المدارس هم صانعو السياسات و المنتجين في المستقبل.

    ووفقاً لشيبارد (2008)، يركز المربون، ولا سيما المربون الأعلى، تقليدياً، على المجال المعرفي للتعلم دون التركيز كثيراً على التعليم الابتدائي. ونرى أن استخدام أدوات التعلم المناسبة على مستوى المدارس الابتدائية يمكن أن يكون ركيزة أساسية لإحداث تغيير إيجابي طويل الأجل في المجتمعات. ويمكن تحقيق ذلك من خلال أساليب التعلم والتدريس البديلة، تختلف عن النهج الاستنتاجية التقليدية مثل «التعلم بالممارسة» و «التعلم التجريبي» التي طورها ديوي (1997) في خبرته العملية وتعليمه. في عملنا البحثي، نقدم نوعًا من منظور الأبعاد اللامنهجية، حيث نضيف إلى نتائج تعلم التلاميذ من خلال الاستفادة من المجال العاطفي، الذي يركز على الاهتمامات والمواقف والتقدير والقيم والسلوكيات المتغيرة والمجموعات العاطفية أو التحيزات (Shephard et al. 2015). يعد أكوابونيكش العملي بتقديم أداة التعلم الاستقرائي القائم على المشاكل للتعليم.

    تستند جميع حالات الدراسة إلى فكرة تعلم الخدمة (SL)، حيث يستخدم الطلاب المعرفة الأكاديمية لتلبية احتياجات المجتمع، ومثلث المعرفة (التعليم، البحث، الابتكار)، والتي هي جزء من التدريس في برنامج الدراسات الغذائية المتكاملة (IFS) في جامعة ألبورغ (Mikkelsen and Justsen 2015). ويستخدم IFS أيضا التعلم القائم على المشاكل (PBL)، حيث يتم التعامل مع التعلم مع مشاكل مفتوحة مع عدم وجود إجابة صحيحة مطلقة، فضلا عن نهج SL. SL هو نهج تربوي متجذر في PBL وكذلك في نهج التعلم التجريبي (MCKAY-Nesbitt et al. 2012). باستخدام نهج SL، من المتوقع أن يشارك الطلاب في مشاريع بناء على احتياجات ورغبات ومتطلبات المجتمعات المحلية. و الاهتمام الأخير بإصلاح الممارسات و الاستراتيجيات التعليمية يجعل استخدام الأحياء المائية عنصرا هاما في السياق التعليمي في الوقت المناسب و ملائما. وبالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الأساليب الاستقرائي مثل PBL والتعلم القائم على التخصصات (Wood 2003: Armstrong 2008) وكذلك التعلم التجريبي (Beard 2010؛ MCKay-Nesbitt et al. 2012)، حيث تستخدم مشاكل وأسئلة الحياة اليومية لإثراء عملية التعلم. هذه المفاهيم كلها مواتية للتعليم أكوابوني. وعلاوة على ذلك، فإن فكرة SL تتوافق مع مفهوم التعليم المائي والإصلاح المدرسي الدانمركي الأخير (وزارة التعليم الدانمركية 2014) التي تقدم مبادئ توجيهية بشأن كيفية دمج الجوانب العملية والنظرية للمنهج الدراسي.

    في حين أن هناك العديد من الأنظمة المائية التي يمكن توفيرها من قبل الشركات المصنعة و/أو أنظمة مصممة خصيصا من قبل الاستشاريين، تكنولوجيا أكوابونك من حيث المبدأ بسيطة نوعا ما. وبالتالي يمكن فهم المبادئ الأساسية بشكل جيد من قبل الطلاب، ويمكن تصميم الأنظمة وبنائها ومراقبتها من قبل الطلاب باستخدام مجموعة من المواد والأساليب، بدءا من الأساسية إلى المتطورة. ومع أخذ هذه الفرضية، فإن أكوابونيكش هي تقنية مناسبة للغاية لنهج مثلث المعرفة. ويمكن تعزيز التعليم من خلال إقامة روابط بين الجوانب الثلاثة لمثلث المعرفة، أي التعليم والبحث والابتكار. التفكير المبتكر حول كيفية تنفيذ التعليم من أجل الاستدامة باستخدام أدوات تعليمية عملية يقود المعلم نحو علم الأحياء المائية: طريقة إنتاج الأغذية التي هي في الأساس تكامل تكافلي بين تخصصات ناضجة - إعادة تدوير تربية الأحياء المائية والمياه في نظام إنتاج واحد. حيث تولد الأسماك الحية المغذيات اللازمة لإنتاج النباتات. تم إنشاء وحدة نظام أكوابوني بسيطة، مثل الوحدة الموضحة في الشكل 23.1، في مدرسة ابتدائية في كوبنهاغن. يوضح الشكل بعض المكونات الأساسية المستخدمة مع تفاصيل موجزة عن مبدأ عملها: حوض السمك البسيط حيث يتم الاحتفاظ بالمياه في خزان السمك على ارتفاع ثابت من خلال التصميم المناسب لراحة الأسماك. من خلال بعض عمليات الضخ من خزان مستنقع يقع تحت قاع النمو، يتم تدوير المياه الزائدة التي تحتوي على نفايات الأسماك من خلال أسرة زراعة النباتات، حيث يتم استضافة البكتيريا والميكروبات الأخرى.

    ** الشكل 23.1** التعلم المائي والنموذج التجريبي المتابعة. يوضح الرسم التوضيحي الإعداد بما في ذلك خزان أسماك الحوض وأجهزة المراقبة المستخدمة لقياس توازن النظام بأكمله. الجزء الأخير هو جوهر الهدف التعليمي للطلاب. (صور: مجاملة ليجا غونارسدوتير)

    يعمل الحوض وسرير النمو معا كمرشحات ميكانيكية وبيولوجية، على التوالي، عن طريق إزالة المواد الصلبة والنفايات الذائبة.

    يوضح الإعداد الوارد في الشكل 23.1 مثالاً تعليمياً عملياً يركز على الاستدامة لأنه يقدم مثالاً عملياً على كيفية معالجة الأهداف المحددة في إطار أهداف التنمية المستدامة في جدول أعمال الأمم المتحدة 2030 من أجل التنمية المستدامة (الأمم المتحدة 2015 ب). الهدف رقم 2، الذي يهدف إلى القضاء على الجوع، وتحقيق الأمن الغذائي وتحسين التغذية، وتعزيز الزراعة المستدامة، والهدف رقم 4، الذي يركز على ضمان التعليم الجيد الشامل والمنصف وتعزيز فرص التعلم مدى الحياة للجميع (الأمم المتحدة 2015 ب). ويمكن إدراج هذه القضايا الحاسمة في نهج التعلم القائم على المشاكل (PBL) الذي تم تطويره في حالة GBG. واستنادا إلى إيمان راسخ مشترك بوجود حلول تكنولوجية لمشاكل النظم الغذائية المعاصرة، يساهم نهج GBG في إظهار «التحديث الإيكولوجي» في عمليات إنتاج الأغذية. ومن خلال تطوير التعليم لموضوعات EgbG المتعلقة بالاستدامة ومحو الأمية الغذائية، أصبح من الواضح أنه لكي يحقق هذا النظام التغيير، فإن هناك حاجة إلى المنبر الصحيح الذي يمكن من خلاله تبادل المعارف والمهارات بين الشباب ومدرسيهم في المدرسة.

    وقد أظهرت دراسات أخرى أن نقص محو الأمية الغذائية والتغذوية بين الشباب يثير قلقا متزايدا (فيدغن وغالاغوس 2014؛ ديغ وميكلسن 2016). وهذا أمر يبعث على القلق بشكل خاص، حيث أن الطرق التقليدية لإنتاج الأغذية والمحركات المستمرة الحالية للعلم والتكنولوجيا قد غذت الاستغلال العالمي غير المستدام لموارد الأرض، مما أدى إلى العديد من التحديات داخل النظام الغذائي (منظمة الأغذية والزراعة 2010؛ برنامج الأمم المتحدة الإنمائي 2016). و بالإضافة إلى ذلك, فإن الزيادة في عدد سكان العالم و التحضر السريع أثقل كاهل النظام الغذائي. وتتوقع الأمم المتحدة أن يزيد عدد سكان العالم بأكثر من بليون نسمة خلال السنوات الخمس عشرة المقبلة، ليصل إلى 8.5 بليون نسمة في عام 2030. ومن المتوقع أن تعيش أغلبية هؤلاء (66%) في المدن بحلول عام 2050 (الأمم المتحدة 2015a). وقد جعلت هذه الاتجاهات، بالاقتران مع نمو عادات الأكل غير الصحية والاضطرابات المتصلة بالتغذية، نهجاً جديداً إزاء التغذية الغذائية والزراعية في المدارس أمراً ضرورياً.

    وأظهرت الرؤى المستمدة من مشروع GBG ونتائج العديد من المقابلات مع كل من المعلمين والطلاب أن التطبيق الناجح للتكنولوجيا المائية يعتمد على التخطيط الدقيق وصيانة النظام. وقد تم تطوير النسخة الرقمية من GBG - EgbG - لمواجهة هذه التحديات والاستفادة من الفرص ذات الصلة في تعزيز محو الأمية الرقمية في المدارس. وتستلهم فكرة EgbG فكرة التنظيم الذاتي في الأنظمة البيولوجية. وهو يستند من الناحية المفاهيمية إلى فكرة التهيئة التلقائية: في إشارة إلى نظام قادر على استنساخ نفسه والحفاظ عليه. يصف المصطلح الذي تم إدخاله لأول مرة في عام 1972 من قبل علماء الأحياء ماتورانا وفاريلا (1980) الحفاظ على الذات الكيمياء من الخلايا، ومنذ ذلك الحين، تم تطبيق المفهوم في مجموعة واسعة من المجالات مثل الإدراك, نظرية النظم, و علم الاجتماع. في دراسة EgbG، التي يتضح من الإعداد والمكونات الواردة في الشكل 23.2، يتم قياس جودة المياه ودرجة الحرارة والأكسجين المذاب وثاني أكسيد الكربون والأس الهيدروجيني والأمونيا والنتريت باستخدام أجهزة استشعار تستخدم إعداد إلكتروني ورقمي، يليها تنظيم آلي مناسب و إدخال تعديلات على المستويات المطلوبة أو المحددة. ويمكّن هذا النظام المستخدم إلى جانب نظام الصيانة الأساسي الأطفال من تعلم تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT)، إلى جانب مواضيع العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، بالإضافة إلى فهم أوسع لممارسات الزراعة الحضرية المستدامة ورعاية الحيوان. يقلل EgbG من الخطأ البشري ويقلل من كمية الموارد الحيوية مثل العمل البدني والساعات التي ستكون مطلوبة بخلاف ذلك لرعاية وصيانة نظام أكوابوني متوازن.

    الشكل 23.2 إعداد EgbG التجريبي. يوضح الرسم التوضيحي جزأي النظام. نظام أكوابونك نفسه وأجهزة القياس وجهاز القياس المصغر المستخدم لمتابعة الحالة البيولوجية لنظام إيغبغ

  3. 23-3 الأساليب

    Original publication · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems

    وفي سياق هذا الفصل، تم استخدام ثلاثة مصادر للبيانات بما في ذلك (أ) دراسة استكشافية عن الفرص التعليمية في المدرسة (Bosire et al. 2016)، (ب) دراسة جدوى أجريت بين المعلمين (Bosire and Sikora 2017)، (ج) دراسة EgbG (Toth and Mikkelsen 2018).

    و أجريت الدراسة الأولى (أ) كاستكشاف لل فرص و التحديات التي ينطوي عليها استخدام علم الأحياء المائية كأداة تعليمية. وتهدف الدراسة إلى التحقيق إلى أي مدى من المنطقي استخدام أكوابونيكش في التدريس المدرسي. وتم جمع بيانات من ثلاث مقابلات نوعية مستقلة (N = 3). والمخبرون هم (1) مدرس علم الأحياء يعمل في تدريس العلوم الطبيعية في المدرسة الابتدائية؛ (2) خبير استشاري في الأعمال التجارية، وهو خبير في مجال تربية الأحياء المائية أيضا؛ (3) مزارع بيولوجي محلي واحد. وقد استوحى إجراء تحليل البيانات من نهج ورشة العمل المستقبلية (Jungk and Müllert 1987)، مما أدى إلى تصنيف وتقييم وفقا للفئات الثلاث من النقد والخيال والاستراتيجية.

    وفي الدراسة الثانية (ب)، أجريت دراسة جدوى في مدرسة بلاغارد العامة الواقعة داخل بلدية كوبنهاغن بالتعاون مع اثنين من مدرسي علم الأحياء ومعلم الفيزياء وبموافقة من إدارة المدرسة. و شارك أيضا في ذلك المزارع و الخبير المحلي في مجال الأحياء المائية. تم تطوير مرفق أكوابونك منخفض التكلفة للتدريس باستخدام نظام إنتاج الأغذية البسيط (DIY) والمكونات الجاهزة. وكانت فكرة هذا التصميم والبناء هي توضيح أن هذا النوع من التكنولوجيا يمكن القيام به بسهولة، وأنه ليس فقط من أجل النمو الحضري المتقدم ولكن أيضا يمكن أن تستخدم كأداة لتعليم العلوم في البيئات المتواضعة مثل المدرسة المحلية. و بما أن ميزانية المدرسة محدودة, فإن الهدف العام هو إنجاز المشروع بتكلفة منخفضة و تكييف النظام بعناية مع متطلبات المناهج الدراسية القائمة.

    وفي الدراسة الثالثة (ج)، تمت إضافة مكون رقمي إلى نسخة محسنة من نظام aquaponic وتم إدخال EgbG. EgbG هو برنامج تعليمي يعتمد على أكوابونيكس بسيطة، وهو مصمم لخلق رؤى التعلم بين المراهقين. و ينصب تركيز البرنامج بصفة خاصة على تدريس مبادئ الإنتاج الغذائي المستدام في المدن وفي الوقت نفسه على تيسير تعلم تكنولوجيا المعلومات و الاتصالات. يهدف البرنامج التعليمي إلى إظهار كيف يمكن التحكم في نظام بيولوجي مثل أكوابونيكش، والمناورة، والتنظيم الذاتي باستخدام أجهزة الاستشعار وآليات التغذية المرتدة. ويتم ذلك عن طريق ربط أجهزة الاستشعار التي تقيس درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وتوازن المواد الغذائية عبر واجهة رقمية مثل اردوينو. وقد طورت المجموعة أداة بسيطة للزراعة الحضرية تستند إلى حزمة تعليمية للمدارس حيث يمكن للطلاب التعرف على هذه التقنية في فصول علم الأحياء. ومن خلال دراسة كيفية عمل أجهزة الاستشعار، لديهم القدرة على تعلم كيفية دمج تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لرصد ومراقبة نظام بيولوجي حي.

    يمكن استخدام برنامج eGBG التعليمي في مساق متعدد التخصصات مع تكنولوجيا المعلومات والاتصالات كموضوع أو في مواضيع البيولوجيا والفيزياء والكيمياء. مكونات EgbG هي نظام أكوابوني منخفض التكلفة تم تطويره لسياق المدرسة كما هو موضح سابقًا. وقد قدمت بيوتيكت بعض العناصر الرئيسية، وهي شركة ذات اختصاص اجتماعي وثقافي مع التركيز على التكنولوجيا البيئية. تقدم BioteKet سلسلة من ورش العمل والفعاليات، مما يتيح لمواطني كوبنهاغن فرصة لاكتساب الخبرة في الحياة الحضرية المستدامة. وقد تم التجميع تحت الإشراف الفني للشركة. و وفقا لل مناهج الدراسية الوطنية, لا تدرس تكنولوجيا المعلومات و الاتصالات في المدارس الابتدائية كمادة قائمة بذاتها, بل بطريقة مستعرضة تشمل عدة مواد. ولذلك يبدو الجمع بين التحكم الذكي القائم على الاستشعار والنظام البيولوجي مباشرة لهذا المطلب. تتطلب تقنيات الزراعة الحضرية نظام مراقبة مع العديد من أجهزة الاستشعار لأن الحفاظ على النظام في التوازن يتطلب القياس المستمر لدرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وما إلى ذلك لتلبية هذا الشرط، تم تطوير EgbG بالتعاون بين جامعة ألبورغ، وهي مدرسة بلدية في ألبرتسلوند، بيوتيكت المؤسسة. وقد تم تشكيل عملية التطوير كدراسة بحثية إجرائية تم فيها جمع البيانات جنبا إلى جنب مع عملية التطوير.

  4. 23-4 النتائج والمناقشة

    Original publication · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems

    1 - من الدراسة الأولى، أظهرت النتائج أن رؤى طريقة جديدة للتدريس مع إدراج التكنولوجيا الحديثة يمكن أن ينظر إليها على أنها ميزة في التأثير على العمليات التحويلية في المدرسة. ومع ذلك, فإن هذه العملية تتطلب بعض الاعتبارات الحاسمة و العملية و النظرية لتنفيذ النظام لجعله ناجحا و مستداما على المدى الطويل. وشملت بعض القضايا الإيجابية من وجهة نظر المستخدمين مجموعة واسعة من التطبيقات في مواضيع علم الأحياء، والرياضيات، والعلوم، وأكثر من ذلك. الحد من التلوث واستخدام الموارد بكفاءة؛ ومرونة إعداد النظام، على سبيل المثال، على أسطح المنازل؛ وإنتاج منتجات مزدوجة (شبيهة بالعضوية\ ) (أسماك وأغذية نباتية). وتشمل القيود المحتملة القيود الزمنية، ونقص الموارد المالية، فضلا عن الحاجة إلى الرعاية والصيانة بشكل متكرر. ( في الاتحاد الأوروبي، تنص التشريعات الحالية على أن المنتجات النباتية التي تزرع في التربة هي وحدها التي يمكن اعتبارها «عضوية». وهذا ليس هو الحال، على سبيل المثال، في الولايات المتحدة الأمريكية، حيث يمكن أن تزرع المنتجات المائية العضوية والقانونية باعتبارها منتجات عضوية.)

    2 - من الدراسة الثانية (ب)، دراسة الجدوى، أشارت تجارب الدراسة إلى أن مفهوم التعلم، والفكرة الشاملة، والتعليمات تتناسب بشكل جيد مع المناهج التعليمية وكذلك مع المشاريع التي خططت المدرسة بالفعل لتنفيذها في مجال الاستدامة. و أظهرت التجربة أن هذا التدريس يحتاج إلى تخطيط دقيق قبل الموعد المحدد بوقت كاف. وعلاوة على ذلك، فإن فكرة اتباع نهج مثلث المعرفة، الذي يجمع التعلم في مجال الخدمات، والبحوث الجامعية، والمشاريع الصغيرة، وموظفي التعلم في شبكة غير رسمية للمشاريع والابتكار، هي طريقة مثمرة لتنظيم المشروع. وبالإضافة إلى ذلك، تحظى المبادرة بدعم البلدية التي ترى أن ريادة الأعمال ونهج التعلم المبتكرة أهدافاً هامة.

    3 - وأظهرت الدراسة الثالثة (ج)، وهي دراسة EgBG، أن المدرسة كانت داعمة وأن لديها بالفعل أجهزة استشعار تم شراؤها حديثًا لقياس الأس الهيدروجيني ودرجة الحرارة وCosub2/sub والأكسجين المذاب (DO). ولذلك، يمكن إجراء البيانات بأقل جهد جديد للتدريب، لأن هيئة التدريس مهيأة بالفعل لجمع البيانات رقمياً. وكانت المدرسة، عند بدء المشروع، تخطط بالفعل لقياس النترات والأمونيا باستخدام أجهزة الاستشعار، لأن المفهوم الأساسي للتعليم هو زيادة المعرفة والمهارة والكفاءة فيما يتعلق بدورة النيتروجين. فكرة إنشاء التكنولوجيا المائية وتطبيقها في التدريس كانت مقبولة بسهولة من قبل المدرسة لأن المدرسة المجاورة لديها بالفعل هذا النوع من نظام AP قيد التشغيل.

    ** شكر لمدرسي علم الأحياء ميتي وآخر في مدرسة بلاغارد في بلدية كوبنهاغن، إلى ليليا غونارسدوتير والمعلمين في مدرسة هيرستدلوند، وإلى إنجي كريستنسن من مركز الطبيعة في بلدية ألبرتسلوند. كما نشكر فيكتور توث، وهو طالب في الدراسات الغذائية المتكاملة، جامعة ألبورغ، على توفير بيانات من دراسة eGBG. بفضل أيضا توماز سيكورا وكاترين بريدال من الدراسات الغذائية المتكاملة التي شاركت في العمل الميداني. شكرا أيضا للمالك والرئيس التنفيذي لاسي أنتوني كارلسن من Bioteket، كوبنهاغن، لتوفير المكونات والتوجيه في تطوير برنامج GBG.