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Capitolo 22 L'acquaponica come strumento educativo

1. 22.1 Introduzione

   Original publication 2019 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   L'acquaponica non è solo una tecnologia di produzione alimentare lungimirante, ma promuove anche l'alfabetizzazione scientifica e fornisce un ottimo strumento per l'insegnamento delle scienze naturali (scienze fisiche e della vita) a tutti i livelli di istruzione, dalla scuola primaria (Hofstetter 2007, 2008; Bamert e Albin 2005; Bollmann Zuberbuehler et al. 2010; Junge et al. 2014) alla formazione professionale (Baumann 2014; Peroci 2016) e a livello universitario (Graber et al. 2014).

   Un sistema di modelli di classe aquaponic fornisce diversi modi per arricchire le classi in Scienze, Tecnologia, Ingegneria e Matematica (STEM). L'approccio «hands-on» consente anche l'apprendimento esperienziale, che è il processo di apprendimento attraverso l'esperienza fisica, e più precisamente il processo di «significatività» dell'esperienza diretta di un individuo (Kolb 1984). L'acquaponica può quindi diventare un modo divertente ed efficace per gli studenti di studiare i contenuti STEM. Può essere utilizzato anche per l'insegnamento di materie come l'economia e l'economia, affrontando temi come lo sviluppo sostenibile, le scienze ambientali, l'agricoltura, i sistemi alimentari e la salute (Hart et al. 2013).

   Un acquaponica di base può essere costruito facilmente ed economicamente. Il World Wide Web è un repository di molti esempi di video e istruzioni su come costruire acquaponica da una varietà di componenti, dando luogo a una vasta gamma di dimensioni e configurazioni diverse. Recenti indagini su uno di questi prototipi di micro-aquaponica hanno dimostrato che, pur essendo piccolo, può imitare un'unità su larga scala ed è uno strumento didattico efficace con un impatto ambientale relativamente basso (Maucieri et al. 2018). Tuttavia, l'attuazione dell'acquaponica nelle aule non è priva di sfide. Hart et al. (2013) riferiscono che le difficoltà tecniche, la mancanza di esperienza e conoscenze e la manutenzione durante i periodi di vacanza possono rappresentare ostacoli significativi per gli insegnanti che utilizzano l'acquaponica nell'istruzione, e che anche il disinteresse da parte dell'insegnante può essere un fattore cruciale (Graham et al. 2005; Hart et al. 2014). Clayborn et al. (2017), d'altra parte, hanno dimostrato che molti educatori sono disposti a incorporare l'acquaponica in classe, in particolare quando viene fornito un ulteriore incentivo, come l'esperienza pratica.

   Wardlow et al. (2002) hanno studiato le percezioni degli insegnanti dell'unità acquaponica come sistema di classe e hanno anche illustrato un'unità prototipo che può essere facilmente costruita. Tutti gli insegnanti sono fermamente d'accordo sul fatto che portare un'unità acquaponica in classe è fonte di ispirazione per gli studenti e ha portato a una maggiore interazione tra studenti e insegnanti, contribuendo così a un dialogo sulla scienza. D'altra parte, non è chiaro esattamente come gli insegnanti e gli studenti abbiano fatto uso dell'acquaponica e del materiale didattico offerto. Di conseguenza, mancano ancora le informazioni necessarie per valutare l'impatto delle lezioni di acquaponica sul raggiungimento degli obiettivi dei programmi di studio degli studenti. In un'indagine sull'uso dell'acquaponica nell'istruzione negli Stati Uniti (Genello et al.

   2015), gli intervistati hanno indicato che l'acquaponica veniva spesso utilizzata per insegnare materie, che sono più esclusivamente incentrate su temi STEM. L'educazione all'acquaponica nelle scuole primarie e secondarie è incentrata sulla scienza, orientata ai progetti e orientata principalmente verso gli studenti più anziani, mentre l'acquaponica universitaria e universitaria erano generalmente più grandi e meno integrate nel curriculum. Le materie interdisciplinari come i sistemi alimentari e le scienze ambientali sono state insegnate utilizzando l'acquaponica più frequentemente nei college e nelle università che nelle scuole, dove l'attenzione si è concentrata più spesso su materie singole come la chimica o la biologia. È interessante notare che solo poche scuole professionali e tecniche utilizzavano l'acquaponica per insegnare materie diverse dall'acquaponica. Ciò indica che per questi educatori, l'acquaponica è un soggetto autonomo e non un veicolo per affrontare argomenti STEM o sistema alimentare (Genello et al. 2015).

   Mentre gli studi sopra menzionati riportavano che l'acquaponica aveva il potenziale per incoraggiare l'uso della sperimentazione e dell'apprendimento pratico, essi non hanno valutato l'impatto dell'acquaponica sui risultati dell'apprendimento. Junge et al. (2014) ha valutato l'acquaponica come uno strumento per promuovere il pensiero dei sistemi in classe. Gli autori hanno riferito che gli studenti di età compresa tra 13 e 14 anni (settimo grado in Svizzera) hanno mostrato un aumento statisticamente significativo da pre a post test per tutti gli indici misurati per valutare le capacità di pensiero dei sistemi. Tuttavia, poiché gli alunni non avevano alcuna conoscenza preliminare del pensiero dei sistemi, e poiché non esisteva alcun gruppo di controllo, gli autori hanno concluso che sono necessari test supplementari per valutare se l'acquaponica abbia benefici aggiuntivi rispetto ad altri strumenti didattici. Questo problema è stato affrontato nello studio di Schneller et al. (2015) che ha riscontrato notevoli progressi nei punteggi delle conoscenze ambientali negli studenti di 10-11 anni rispetto a un gruppo di controllo composto da diciassette anni. Inoltre, alla richiesta delle preferenze di insegnamento, la maggior parte degli studenti ha indicato di preferire la pedagogia esperienziale pratica come l'acquaponica o l'idroponica. La maggior parte degli studenti ha anche discusso il curriculum con le loro famiglie, spiegando come funzionano l'idroponica e l'acquaponica. Questa osservazione estende la convinzione che l'apprendimento pratico utilizzando l'acquaponica (e l'idroponica) non solo abbia un impatto stimolante su insegnanti e studenti, ma porti anche all'apprendimento intergenerazionale.

   L'obiettivo di questo capitolo è quello di fornire una panoramica delle possibili strategie per l'attuazione dell'acquaponica nei programmi di studio a diversi livelli di istruzione, illustrate da casi di studio provenienti da diversi paesi. Sulla base di valutazioni condotte con alcuni di questi casi di studio, cerchiamo di rispondere alla domanda se l'acquaponica rispetti la sua promessa come strumento educativo.

2. 22.2 Scenari generali per l'implementazione dell'acquaponica nei curricula

   Original publication 2019 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   L'introduzione dell'acquaponica nelle scuole può essere un'aspirazione, ma in molti paesi le scuole primarie e secondarie hanno curricula rigidi con obiettivi di apprendimento che devono essere raggiunti entro la fine di ogni anno scolastico. Comunemente, questi obiettivi, chiamati termini di raggiungimento o competenze di risultato, sono specifici del corso e definiti dalle autorità educative. Pertanto, ciò richiede una strategia ben ponderata per introdurre con successo un'acquaponica nelle classi scolastiche. In confronto, i college e le università hanno più libertà di mappare i propri programmi di studio.

   

   Fig. 22.1 Un'acquaponica può raggiungere vari obiettivi o stakeholder offrendo di sviluppare competenze chiave in appropriati processi educativi e formativi. (Modificato dopo Graber et al. 2014)

   22.2.1 Quali tipi di acquaponica sono adatti per l'istruzione?

   Ci sono, come detto sopra, molte acquaponiche descritte e illustrate sul web. È anche possibile acquistare un kit, o avere un sistema completo consegnato e installato. Tuttavia, costruire un'acquaponica è di per sé una preziosa esperienza educativa e il fatto che non sia consegnato in classe ready-made aggiunge al suo valore didattico.

   Un aquaponica può affrontare vari obiettivi o stakeholder (Fig. 22.1). Per ottenere tutti questi elementi, i componenti di un sistema devono soddisfare vari requisiti (tabella 22.1). La scelta del tipo di acquaponica adatto a una determinata istituzione dovrebbe derivare da una valutazione realistica delle sue strutture e degli obiettivi educativi.

   Maucieri et al. (2018) ha proposto una classificazione generale dell'acquaponica secondo diversi principi progettuali. Mentre un sistema può raggiungere contemporaneamente diversi obiettivi, tra cui verde e decorazione, interazione sociale e produzione alimentare, qui supponiamo che l'obiettivo principale sia l'educazione. Se seguiamo la classificazione di Maucieri et al. (2018), che categorizza l'aquaponica in base a diverse categorie (stakeholder, dimensione), emergono diverse opzioni distinte per la scelta di un aquaponica adatto (Tabella 22.2). Qualsiasi decisione deve essere presa entro i limiti del bilancio disponibile, anche se è possibile costruire un sistema a costi molto bassi.

   Tabella 22.1 Requisiti generali per tre tipi di acquaponica didattica

   tavolo testata tr class = header» Thaspetto/TH th PreSearch (base e applicata) /th th Educazione pterziaria p (BSc, MSc, PhD) /th th Valore aggiunto sociale: istruzione (primaria e secondaria), formazione professionale, comunicazione, benefici per la salute /th /tr /testata tbody tr class="dispari» TDAccess/TD td PGood accesso per il lavoro quotidiano e il monitoraggio, /td td PGood accesso per il lavoro quotidiano e il monitoraggio; buon accesso per i gruppi /td td PGood accesso per gruppi /td /tr tr class="even» TDSize/TD td Dimensioni preasonable per il ridimensionamento di potenziali aziende agricole commerciali (a seconda della coltura) /td td Dimensioni preasonable per una buona panoramica delle diverse opzioni di coltivazione /td td Dimensioni preasonable per una buona panoramica /td /tr tr class="dispari» TDConstruction/TD td PeASY rimodellamento supa/sup /td td Rimodellamento PEASY /td td PPrincipalmente elementi commerciali /td /tr tr class="even» Controllo del clima/td td pAdvanced /td td pBasic /td td pBasic /td /tr tr class="dispari» TDDiversità dei metodi di produzione/td td PVariabile secondo gli attuali progetti di ricerca/sup /td td PVariabile a alto: dalla base (dimostrazione del sistema) al tagliente p (ricerca) /td td PHigh: dalla base (dimostrazione del sistema) al tagliente (dimostrazione del potenziale) /td /tr tr class="even» TDRecycling, sistemi a circuito chiuso/td td Importanza quantitativa: migliorare l'impronta ecologica e quindi ridurre i costi /td td Importanza quantitativa e qualitativa /td td Importanza qualitativa: dimostrazione dei principi ecologici /td /tr tr class="dispari» TDFornitura di energia da fonti rinnovabili/td td Importanza quantitativa: migliorare l'impronta ecologica e quindi ridurre i costi /td td Importanza quantitativa e qualitativa /td td Importanza qualitativa: dimostrazione dei principi ecologici /td /tr tr class="even» TDrain raccolta, trattamento e utilizzo/td td Importanza quantitativa: migliorare l'impronta ecologica e quindi ridurre i costi /td td Importanza quantitativa e qualitativa /td td Importanza qualitativa: dimostrazione dei principi ecologici /td /tr /tbody /tavolo

   Modificato dopo Graber et al. (2014)

   supa/sup permette di testare diverse configurazioni

   supb/sup dallo stato dell'arte (in linea con le pratiche attuali dei coltivatori professionali di ortaggi e piscicoltori) fino all'avanguardia (sperimentazione di metodi di produzione innovativi)

   Ulteriori domande da porre prima di installare un aquaponics sono

   • Quale dimensione del sistema scegliere? Le dimensioni del sistema aumenteranno molto probabilmente in relazione all'età degli studenti: sistemi più piccoli nella scuola materna e sistemi più grandi nella scuola superiore.

   • Dov'è il sistema da posizionare? I microsistemi (tabella 22.2) possono essere collocati in un'aula. Tuttavia, sistemi molto piccoli e piccoli (tabella 22.2) richiedono più spazio e forse sarà necessario costruire una serra per ospitarli.

   • Il sistema sarà temporaneo o permanente? Se sarà una caratteristica permanente, chi si prenderà cura del sistema durante le vacanze? Se si tratta di una caratteristica temporanea, l'istituzione potrebbe prendere in prestito un acquario da un acquariofilo tra il personale o gli studenti, che potrebbe anche dare consigli sulla cura dei pesci.

   Tabella 22.2 Idoneità di diverse opzioni di progettazione per un acquaponica educativo. Il colore verde indica le opzioni più adatte, le opzioni gialle sono meno adatte, mentre le opzioni rosse non sono adatte per la maggior parte dei casi

   

   SUPA/SUPesteso (la densità del pesce è per lo più inferiore a 10 kg/msup3/sup e consente l'utilizzo integrato dei fanghi nelle aiuole).

   SUPB/Supintensive (la densità dei pesci richiede un'ulteriore separazione dei fanghi; tuttavia, i fanghi devono essere trattati separatamente).

   Supc/loop sopchiuso (sistemi «accoppiati»): dopo la componente idroponica, l'acqua viene riciclata nella componente acquacoltura.

   Supd/SupoPen loop o estremità del tubo (sistemi «disaccoppiati»): dopo il componente idroponico, l'acqua non viene riciclata o solo parzialmente nella componente acquacoltura.

   • Il pesce verrà raccolto? Il benessere degli animali deve essere sempre rispettato e l'uccisione dei pesci deve avvenire secondo le leggi sulla protezione degli animali (Consiglio dell'Unione europea 1998). I bambini potrebbero avere problemi nell'uccidere e mangiare un animale vivo, che assomiglia a Dory (dal film che trova Nemo). Se il pesce non verrà raccolto, allora il pesce rosso o il Koi sono una buona opzione.

   • Le piante verranno raccolte e mangiate? Se sì, allora i suggerimenti per l'utilizzo del prodotto devono essere preparati. In caso contrario, allora prendere in considerazione l'uso di piante ornamentali invece.

   22.2.2 Come incorporare Aquaponics come strumento didattico?

   Un'acquaponica con pesci e piante viventi offre ovviamente il potenziale di impegno a lungo termine rispetto ai tradizionali esperimenti scientifici a singola disciplina. Sebbene questo sia un bene manifesto per l'apprendimento esperienziale progressivo e continuo, è stato indicato che la salvaguardia dell'interesse dell'insegnante nel lungo periodo e la fornitura di materiale didattico sono sfide chiave per integrare con successo l'acquaponica nelle classi scolastiche (Hart et al. 2013; Clayborn et al. . 2017).

   Idealmente, il modello acquaponica dovrebbe essere incorporato in classi diverse in modo da facilitare il raggiungimento di obiettivi educativi specifici del corso. I soggetti, che promuovono la comprensione dei cicli naturali, del riciclaggio dei rifiuti e della tutela dell'ambiente, sono i più ovvi. Tuttavia, l'acquaponica può essere utilizzata anche in altre materie, come l'arte, le scienze sociali e l'economia. Gli esempi discussi negli esempi 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5, 22.6 e 22.7 che seguono forniscono una panoramica della versatilità dell'acquaponica nell'istruzione.

   L'acquaponica attiva può essere utilizzata per l'insegnamento in diversi periodi di tempo, e di conseguenza ci sono scenari distinti:

   (a) Per un periodo, 1—2 classi a settimana (8-12 settimane) (cfr. esempi 22.1 e 22.3)

   (b) Attività educativa da metà a una giornata (cfr. esempio 22.4)

   (c) Come settimana della scienza o settimana del progetto per 2-5 giorni consecutivi (vedi esempio 22.2)

   (d) Come attività extracurricolare, per un periodo di 10-15 settimane

   (e) Come caratteristica permanente per l'intera scuola, fornendo così un «pezzo di conversazione» focale e un centro di studio/ricerca per diverse classi (cfr. Esempi 22.5 e 22.6, Graber et al. 2014)

3. 22.3 Acquaponica nelle scuole primarie

   Original publication 2019 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   Secondo la classificazione internazionale standard dell'istruzione (UNESCO-UIS 2012), l'istruzione primaria (o l'istruzione elementare in inglese americano) al livello CITE 1 (primi 6 anni) è tipicamente la prima fase dell'istruzione formale. Fornisce ai bambini di età compresa tra 5 e 12 anni una conoscenza di base di varie materie, come matematica, scienza, biologia, alfabetizzazione, storia, geografia, arte e musica. Esso è quindi progettato per fornire una solida base per l'apprendimento e la comprensione delle aree fondamentali della conoscenza, nonché per lo sviluppo personale e sociale. Si concentra sull'apprendimento a un livello base di complessità con poca, se presente, specializzazione. Le attività educative sono spesso organizzate con un approccio integrato piuttosto che fornire istruzione in materie specifiche.

   L'obiettivo educativo del livello CITE 2 (altri 3 anni) è quello di gettare le basi per l'apprendimento permanente e lo sviluppo umano su cui i sistemi di istruzione possono ampliare ulteriormente le opportunità educative. I programmi a questo livello sono solitamente organizzati attorno a un curriculum più orientato ai soggetti.

   Secondo il Fondo delle Nazioni Unite per l'infanzia (UNICEF 2018), fornire ai bambini un'istruzione primaria ha molti effetti positivi, tra cui una maggiore consapevolezza ambientale.

   All'età della scuola primaria, i bambini ricchi ma ingenui comprensioni del mondo naturale possono essere costruite per sviluppare la loro comprensione dei concetti scientifici. Allo stesso tempo, i bambini hanno bisogno di esperienze attentamente strutturate, tenendo conto delle loro conoscenze preliminari, del supporto didattico da parte degli insegnanti e delle opportunità di impegno sostenuto con lo stesso insieme di idee per periodi più lunghi (Duschl et al. 2007). Un modo per fornire un impegno costante e continuo può essere attraverso la costruzione, la gestione e la manutenzione di un'acquaponica.

   

   Fig. 22.2 (a) Cerimonia di apertura nella scuola di Älandsbro, (b) L'acquaponica semplice di Älandsbro, (c) Studenti più anziani che fanno osservazioni per il «Libro di ricircolo», (d) Modello costruito dagli studenti più giovani durante una lezione di arte

   I consigli chiave per introdurre l'acquaponica agli studenti delle scuole elementari sono i seguenti:

   • I sistemi di classe low-tech e robusti favoriscono l'impegno sia dell'insegnante che degli studenti e sono più efficaci per questa fase di istruzione (Esempio 22.1, Fig. 22.2b).
   • La produttività non è un problema centrale, ma dimostrare le leggi della natura (ciclo dei nutrienti, flusso energetico, dinamica della popolazione, e le interazioni all'interno dell'ecosistema) è. Pertanto, è necessario fare uno sforzo sufficiente nello sviluppo di materiali didattici per raggiungere gli obiettivi del curriculum.
   • Dal punto di vista educativo, la comprensione dei processi chimici, fisici e naturali di un'acquaponica, anche se attraverso tentativi ed errori, è più importante del raggiungimento di un sistema perfettamente gestito.
   • Includere una vasta gamma di attività: disegnare piante e animali, tenere un diario di classe, misurare la qualità dell'acqua, monitorare i pesci (dimensioni, peso e benessere), nutrire i pesci, cucinare i prodotti, giocare di ruolo, scrivere, prosa, poesia e canto.

   **Esempio 22.1 Acquaponica presso Älandsbro skola, Scuola Primaria (Svezia) **

   Il progetto di 10 mesi, che faceva parte del 6PQ «Gioca con l'acqua», è iniziato con una cerimonia di apertura a settembre (fig. 22,2a) e si è concluso prima delle vacanze estive. Diversi insegnanti e circa 90-100 studenti di età compresa tra i 9 e i 12 anni sono stati coinvolti e sono stati molto entusiasti del progetto. La scuola ha utilizzato materiali facilmente disponibili per creare due semplici sistemi da tavolo con acquario, pesci e piante (Fig. 22.2b). Prima dell'inizio delle attività di apprendimento, gli studenti hanno compilato un questionario (vedi sezione «Valutazione»), che è stato poi ripetuto alla fine del mandato. Dopo un'introduzione all'acquaponica, gli studenti hanno piantato il sistema e lo hanno popolato con pesci.

   Un diario, chiamato «Libro di Ricircolo», è stato tenuto per ogni acquario. Gli studenti hanno fatto note quotidiane sui sistemi (Fig. 22.2c). Hanno registrato il pH, la temperatura, le concentrazioni di nitrati e nitriti, la lunghezza delle piante, l'attività dei pesci, e quando hanno aggiunto cibo e acqua nel sistema. Hanno anche fatto disegni e descritto eventuali eventi significativi, che si sono verificati.

   Diverse classi nella scuola hanno avuto settimane diverse in cui hanno assunto la responsabilità quotidiana dei sistemi. Gli studenti più giovani si sono occupati di un sistema, mentre il secondo è stato utilizzato dai bambini più grandi.

   Le unità acquaponiche sono state utilizzate per l'insegnamento di diverse materie. Gli studenti più giovani hanno lavorato con il concetto di ricircolo costruendo modelli di cartone di un acquaponica, con tubi, pompe, pesci e piante (Fig. 22.2d). Hanno anche lavorato con dipinti, dramma e musica per migliorare la loro comprensione del rapporto tra le piante e il pesce.

   Gli studenti più anziani hanno raccolto informazioni su pH, temperatura, nitrati, nitriti e altri cambiamenti nel «Libro di ricircolo». Essi perseguono temi diversi, ad esempio: (i) il ciclo dell'acqua in una prospettiva globale; (ii) l'uso quotidiano dell'acqua in una casa; (iii) le diverse apparenze, odori e sapori dell'acqua; (iv) biologia ed ecologia dei pesci; (v) altri sistemi di ricircolo ecologico; (vi) l'importanza dell'acqua su un scala globale. Hanno anche insegnato agli alunni più giovani, per esempio, spiegando i sistemi di ricircolo o dimostrando piccoli esperimenti.

   Per la valutazione, vedere Sez. 22.8.1.2.

   Esempio 22.2 Corso acquaponico di due giorni a Waedenswil, Svizzera

   Per oltre 2 giorni, 16 studenti (di età compresa tra 13 e 14 anni) e il loro insegnante della Gerberacher School hanno visitato il campus dell'Università di Scienze Applicate di Zurigo (ZHAW) a Waedenswil, dove uno studente universitario aveva preparato un programma di due giorni sull'importanza dell'acqua utilizzando l'acquaponica come focus (Fig. 22.6). La progressione dell'apprendimento è stata valutata mediante un questionario (preattività e post-attività).

   UDay 1: /u

   • Indirizzo di benvenuto, spiegazione del programma del corso.
   • Test di conoscenza (cosa sanno gli studenti di acquacoltura, riciclaggio, nutrizione vegetale, ecosistemi, ecc.)
   • Il concetto di «sistemi» spiegato attraverso una semplice analogia con il martello come esempio di un sistema (Il martello è composto da due parti: la maniglia e la testa. Se le parti sono separate, il martello non può funzionare. Quindi, il martello è più della semplice somma delle sue parti, è un sistema.)
   • Valutazione della comprensione dei sistemi prima dell'unità didattica: Che cos'è un sistema? Compilare il testo dello spazio vuoto.
   • Introduzione all'acquaponica e agli ecosistemi. Gli studenti imparano cos'è un ecosistema e capiscono che i singoli sistemi sono integrati in esso.
   • Visita alla dimostrazione acquaponica (Fig. 22.3a).
   • Ampliare le conoscenze: L'importanza delle proteine negli alimenti. Discutere e riempire il testo del divario.
   • Ampliare le conoscenze: I vantaggi di un ciclo di acqua chiuso (Discutere e compilare il foglio di lavoro).
   • Lavoro pratico: Costruzione di due semplici acquaponica, aggiunta di piante (basilico), misurazione nitrito e pH.
   • Nozioni di base di tilapia (Oreochromis niloticus) e basilico, Ocimum basilicum biologia.
   • Importanza globale dell'acqua (Gioco di ruolo, Fogli di lavoro).
   • Tempo per le domande.

   UDay 2: /u

   • Perché è necessaria la conservazione dell'acqua? Quante persone muoiono a causa della mancanza di acqua potabile? (Task Matematica).
   • Misurare il pH e il contenuto di nitriti negli acquari. Gli studenti imparano come eseguire un Aqua-Test e cosa indicano i valori.
   • Rispondere alle domande di ripetizione (gioco di carte con ricompense, Fogli di lavoro).
   • Lavoro pratico: Trasferire tilapia dall'acquario all'acquaponica. Dai da mangiare al pesce. Compilare il foglio di osservazione dei pesci.
   • Disegna un poster di Aquaponics, spiegando i termini importanti (Fig. 22.3b). • Test di conoscenza finale e valutazione dell'unità di apprendimento (vedi anche Sez. 22.8.1.3).

   

   **Fig. 22.3 (a) ** Studenti del sesto grado della Gerberacher School in visita all'acquaponica dimostrativa presso l'Università di Scienze Applicate di Zurigo (Waedenswil, Svizzera). (b) Un poster progettato dagli stessi studenti, che spiega le basi dell'acquaponica

4. 22.4 Acquaponica nelle scuole secondarie

   Original publication 2019 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   Secondo la classificazione ISCED (UNESCO-UIS 2012), l'istruzione secondaria fornisce attività di apprendimento e istruzione basate sull'istruzione primaria e preparandosi sia per il primo ingresso nel mercato del lavoro che per l'istruzione post-secondaria non terziaria e terziaria. In generale, l'istruzione secondaria mira a fornire l'apprendimento a un livello intermedio di complessità.

   Mentre a livello di istruzione primaria, gli studenti sono principalmente diretti verso esercizi osservativi e descrittivi su organismi e processi in un'acquaponica, gli studenti delle scuole secondarie possono essere istruiti nella comprensione dei processi dinamici. Aquaponics consente questa maggiore complessità e favorisce il pensiero del sistema (Junge et al. 2014).

   Esempio 22.3 Corso di un semestre in una scuola di grammatica in Svizzera

   Hofstetter (Hofstetter 2008) ha implementato unità didattiche acquaponiche in una scuola di grammatica (tedesco: Gymnasium) di Zurigo e ha testato l'ipotesi che incorporare l'acquaponica nell'insegnamento abbia un'influenza positiva sul pensiero dei sistemi (Ossimitz 2000) tra gli studenti. Gli studenti di ginnasio in Svizzera appartengono a una parte superiore alla media della popolazione studentesca: hanno ottimi voti, sono abituati a lavorare autonomamente e mostrano capacità e interessi generali coerenti in diverse questioni. Sono state coinvolte tre classi di settima elementare, con un totale di 68 studenti (32 donne, 36 maschi), di età compresa tra i 12 e i 14 anni.

   Sei acquaponici semplici e piccoli sono stati costruiti secondo la descrizione generale di Bamert e Albin (2005) (Fig. 22.4). Gli studenti sono stati responsabili della costruzione, del funzionamento e del monitoraggio dei sistemi. Essi sono stati forniti con i materiali necessari e hanno costruito l'acquacoltura e le unità idroponiche. Le piantine di pomodoro (Solanum lycopersicum) e basilico (Ocimum basilicum) sono state piantate in letti di argilla espansa. Ogni acquario era rifornito di due scardinius erythrophthalmus (Scardinius erythrophthalmus) catturati in uno stagno vicino e vi ritornarono dopo l'esperimento.

   Ogni sistema è stato monitorato quotidianamente e sono state effettuate le seguenti operazioni: misurazione dell'altezza delle piante, osservazione dello stato delle piante, misurazione dei mangimi e alimentazione dei pesci, monitoraggio del comportamento dei pesci, misurazione della temperatura dell'acqua e rabboccare l'acquario con acqua. Tutte le misurazioni e le osservazioni sono state documentate in un diario, che serviva anche a trasferire informazioni tra i tre gruppi che hanno lavorato sullo stesso sistema.

   La sequenza di insegnamento (tabella 22.3) si è svolta tra ottobre 2007 e gennaio 2008. Diversi temi sono stati introdotti nelle lezioni concetti di sistema di base (relazione tra componenti del sistema, concetti di feedback, e autoregolamentazione), e conoscenze di base sull'acquaponica. Tutte le unità didattiche sono descritte in dettaglio in Bollmann-Zuberbuehler et al. (2010). L'effetto della sequenza di insegnamento sulle competenze di pensiero dei sistemi è stato valutato all'inizio e alla fine della sequenza (vedere Sez. 22.8.1.4) ed è stato descritto in dettaglio in Junge et al. (2014).

   Esempio 22.4 ExplorLabor: Giornata della scienza presso l'Università di Scienze Applicate di Zurigo per gli studenti delle scuole secondarie, Svizzera

   Venti studenti dai 18 ai 19 anni (11° anno scolastico, laureati in Biologia e Chimica) della Scuola Cantonale di Menzingen visitano ogni anno l'Università di Scienze Applicate di Zurigo (ZHAW) per un workshop di acquaponica. Il programma varia leggermente di anno in anno, a seconda degli esperimenti in corso nel laboratorio Aquaponics.

   UProgram: /u

   • Saluti: Introduzione al workshop.
   • Video di e-Learning: Introduzione all'acquaponica.
   • Visita della struttura demo aquaponica; discussione di comportamenti appropriati nella struttura sperimentale.
   • Metodi di misurazione dell'apprendimento. Divisione in 4 squadre.
   • Visita del Laboratorio Aquaponica, composto da 4 sistemi (tre aquaponici e uno idroponici). Ogni team ha raccolto i dati da un unico sistema.

   UAssegnazione: /u

   1. Misurazione della qualità dell'acqua in diverse parti dei sistemi acquaponici e idroponici (acquario, biofiltro e pozzetto) utilizzando il contatore multielettrodo palmare (Hach Lange GmbH, Rheineck, CH) per misurare la temperatura (T), il pH, il contenuto di ossigeno e la conducibilità elettrica (EC).
   2. Utilizzando il Dualex-Clip per misurare l'indice di equilibrio di azoto (NBI), il contenuto di clorofilla (CHL), il contenuto di flavonoidi (FLV) e il contenuto di antociani (ANTH) di foglie di tre lattughe.
   3. Compilazione dei dati nel foglio di calcolo Excel prepreparato.
   4. Ritorno in classe: Calcolo se ci sono differenze tra le piante elettriche che crescono nei sistemi acquaponici e idroponici, confronto dei dati e discussioni.

   

   Fig. 22.4 Aquaponics semplice in aula. (Adattato dopo Bamert e Albin 2005). Le piante crescono nei contenitori riempiti con aggregato di argilla espansa leggera (LECA) che viene solitamente utilizzato nelle idrocolture

   Tabella 22.3 Sequenza di unità di insegnamento in tre classi di studenti di settima elementare durante un semestre di corso in una scuola di grammatica in Svizzera

   tavolo testata tr class = header» Unità didattica/th th Numero di lezioni /th th Metodi /th th Contenuti /th /tr /testata tbody tr class="dispari» TDTU1/TD td 1 /td td Indagine sulle conoscenze esistenti /td td Test di pre-attività /td /tr tr class="even» TDTU2/TD td 4 /td td Lezione per insegnante, ricerca e presentazioni da parte degli studenti /td td Nozioni di base del /td /tr tr class="dispari» TDTu3/TD td 2 /td td Lezione per insegnante, incarico studente /td td Strumento «Circolo di connessione» permette agli studenti di disegnare un diagramma di un sistema (adottato da Quaden e Ticotsky 2004) /td /tr tr class="even» td rowspan=2 TU4/td td rowspan=2 2 /td td Apprendimento al /td td rowspan=2 Pianificazione di un'acquaponica: sub-unità, connessioni /td /tr tr class="dispari» td Presentazioni degli studenti /td /tr tr class="even» TDTU5/TD td 2 /td td Apprendimento basato sui problemi (PBL) /td td Definizione dei principali indicatori del sistema: Pesci e piante e loro interazioni /td /tr tr class="dispari» TDTU6/TD td 3 /td td Apprendimento al /td td Monitoraggio dell'acquaponica /td /tr tr class="even» TDTu7/TD td 3 /td td Presentazioni degli studenti /td td Disegnare un diagramma delle interconnessioni in acquaponica /td /tr tr class="dispari» TDTU8/TD td 1 /td td Sondaggio della conoscenza /td td Test post-attività /td /tr tr class="even» TDTU9/TD td 2 /td td Festa Aquaponic /td td Raccolta, preparazione di insalata, mangiare /td /tr /tbody /tavolo

   Modificato dopo Junge et al. (2014)

5. 22.5 Acquaponica nell'istruzione e nella formazione professionale

   Original publication 2019 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   UNESCO-UIS/OCS/EUROSTAT (2017) definisce i programmi di formazione professionale come «progettati per consentire agli studenti di acquisire le conoscenze, le competenze e le competenze specifiche di una particolare professione, commercio o classe di professioni o mestieri. Il completamento di tali programmi porta a qualificazioni professionali rilevanti per il mercato del lavoro, riconosciute come orientate sul lavoro dalle autorità nazionali competenti e/o dal mercato del lavoro» (UNESCO, 2017).

   Per educare i futuri agricoltori aquaponici e tecnici aquaponici, la formazione deve includere il funzionamento professionale dell'acquaponica. Pertanto, l'ambiente di formazione deve essere allo stato dell'arte. Tuttavia, l'impostazione non deve essere grande: 30 msup2/sup dovrebbero essere sufficienti (Podgrajsek et al. 2014, Esempi 22.5 e 22.6). Tali sistemi dovrebbero essere pianificati e costruiti da professionisti in quanto richiedono un monitoraggio e un funzionamento complessi.

   Gli studenti possono essere coinvolti in: (i) installazione (sotto guida professionale); (ii) manutenzione e funzionamento generali (compresi i controlli quotidiani e la pulizia); (iii) funzionamento del sottosistema idroponico (impianto, raccolta, gestione integrata dei parassiti, controllo climatico, regolazione del pH e dei livelli di nutrienti, ecc.); ( iv) funzionamento del sottosistema acquacoltura (alimentazione dei pesci, determinazione del peso dei pesci, adeguamento dei livelli di pH, ecc.); v) monitoraggio dei parametri (qualità dell'acqua, crescita e salute dei pesci, crescita delle piante e qualità); e vi) operazioni di raccolta e post-raccolta.

   L'Unione europea ha investito nello sviluppo dell'istruzione professionale attraverso il programma Leonardo e, più recentemente, ERASMUS+. Questi programmi hanno finanziato diversi progetti che includevano l'implementazione dell'acquaponica, tra cui il Progetto Leonardo da Vinci Transfer of Innovation (Lifelong Learning Programme) «Introducing Aquaponics in IFP: Tools, Teaching Units e Teacher Training» (AQUA-VET) '. Il progetto ha preparato un programma di formazione professionale in acquaponica e i risultati sono disponibili all'indirizzo www.zhaw.ch/iunr/aquavet. Le unità didattiche sono state testate in tre scuole professionali in Italia, Svizzera (Baumann 2014) e Slovenia (Peroci 2016). Nell'ambito di questo progetto è stata costruita un'unità acquaponica presso la scuola professionale del Centro Biotecnico Naklo in Slovenia (esempio 22.5). Un altro esempio è l'unità acquaponica costruita presso il Provincial Technisch Insituut, una scuola di orticoltura in Belgio (esempio 22.6).

   Esempio 22.5 Acquaponica presso il Centro Biotecnico Naklo in Slovenia

   L'acquaponica (Fig. 22.5a) è stata costruita nel 2013 nell'ambito del progetto Leonardo da Vinci «AQUA-VET» (Krivograd Klemenčič et al. 2013; Podgrajšek et al. 2014). Un modulo didattico acquaponica è stato sviluppato e insegnato a una classe di 30 studenti nel secondo anno del loro programma Tecnico Ambientale (Peroci 2016). L'obiettivo era quello di studiare la possibilità di includere l'acquaponica nel programma regolare di formazione professionale secondaria in scienze biotecniche, e nel curriculum standard delle competenze professionali necessarie per la qualificazione professionale nazionale di un «agricoltore aquaponico». Il corso consisteva in sei lezioni (45 min ciascuna), di cui quattro dedicate alla teoria dell'aquaponica e due alla formazione pratica (Fig. 22,5 b).

   Lezione 1 Acquaponica: definizione, introduzione all'acquacoltura e all'idroponica, funzionamento di un'acquaponica.

   Lezione 2 Microrganismi: (i) il ruolo dei microrganismi: microrganismi utili, il ciclo dell'azoto e l'importanza dei biofiltri nell'acquaponica; (ii) monitoraggio dei parametri selezionati, piano di monitoraggio, protocolli e valutazione dei risultati.

   Lesson 3 Pesce: struttura e funzionamento del corpo ittico, selezione di specie ittiche adatte alla coltivazione in acquaponica, metodi di alimentazione, malattie e lesioni dei pesci e allevamento di pesci.

   Lesson 4 Anatomia vegetale, selezione delle specie vegetali adatte alla coltivazione in acquaponica, ruolo delle piante nell'acquaponica, identificazione delle malattie delle piante e strategie di protezione delle piante appropriate.

   _Lavoro pratico (2 h) _ Gli studenti hanno lavorato in due gruppi (osservazione, monitoraggio, discussione, presentazione) presso l'unità acquaponica del Centro Biotecnico Naklo.

   Le attività di apprendimento hanno riguardato diversi livelli di abilità, fornendo lezioni ben progettate sia per le parti teoriche che per quelle pratiche. La progressione dell'apprendimento è stata valutata mediante diversi questionari (cfr. Sez. 22.7.2).

   Esempio 22.6 Acquaponica presso Provincial Technisch Insituut, una scuola di orticoltura in Belgio

   Il Provincial Technisch Instituut (PTI) di Kortrijk è stato pioniere dell'acquaponica in aula in Belgio a livello di istruzione professionale. Il progetto è iniziato nel 2008, quando sono stati introdotti acquari nella serra che viene utilizzata per insegnare corsi pratici agli studenti di agronomia e biotecnologia (Fig. 22.6).

   Inizialmente, l'acquaponica è stata utilizzata su base ad hoc in diverse classi, ad esempio per insegnare la biologia delle piante e dei pesci, la chimica dell'acqua, ecc., ma è stato solo dopo un paio di anni che l'acquaponica è diventata strutturalmente incorporata in un certo numero di moduli di corso. La sfida principale è stata quella di trovare il tempo per tradurre gli obiettivi di raggiungimento del governo nei moduli del corso di acquaponica. Questa sfida illustra l'importanza di fornire un sostegno sufficiente sia per soddisfare le esigenze del curriculum, sia per affrontare gli ostacoli operativi e organizzativi per nuove iniziative acquaponiche nelle scuole.

   Fin dall'inizio, l'acquaponica del PTI ha anche agito come pilota in progetti di ricerca applicata con università (Gand University, KU Lovanio, ULG Gembloux), college universitari (HoWest, HoGent, Odisee), istituti di ricerca (Inagro, PCG) e aziende private (Aqua4c, Agriton, Lambers-Seeghers, Vanraes automazione). In effetti, la scuola è diventata un partner prezioso in molteplici progetti nazionali e internazionali. Gli alunni del PTI sono coinvolti non solo nel lavoro operativo quotidiano, ma anche nella raccolta di dati per esperimenti coordinati dai ricercatori accademici. Questa collaborazione crea un'opportunità unica per gli studenti di familiarizzare con le attività di università e università e può stimolare gli studenti a progredire verso l'istruzione superiore.

   

   **Fig. 22.5 (a) ** Acquaponica presso il Centro Biotecnico Naklo in Slovenia. (Foto: Jarni 2014). b) Lavoro pratico presso l'unità acquaponica del Centro biotecnico Naklo. (Foto Peroci 2016)

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

   Fig. 22.6 Una vista sulla serra del Provincial Technisch Insituut (PTI).

   Le vasche di pesce (contenenti Scortum barcoo) si trovano sotto i calanchi di pomodoro irrigati a goccia. Nel mezzo della serra, i gamberi australiani (Cherax quadricarinatus) sono coltivati in una serie di acquari

6. 22.6 Acquaponica nell'istruzione superiore

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   I programmi di istruzione superiore devono essere adattati per soddisfare le aspettative del nuovo millennio, come la sicurezza alimentare a lungo termine e la sovranità, l'agricoltura/produzione alimentare sostenibile, lo sviluppo rurale, la fame zero e l'agricoltura urbana. Questi fattori importanti significano che gli istituti di istruzione superiore coinvolti nei settori della produzione alimentare possono svolgere un ruolo chiave nell'insegnamento dell'acquaponica attraverso lo sviluppo di capacità e la creazione e la condivisione di conoscenze. Inoltre, è chiaro che l'interesse per l'insegnamento e l'apprendimento dell'acquaponica è in aumento (Junge et al. 2017).

   Nelle università e nei college, l'acquaponica viene solitamente insegnata come parte dei corsi di agricoltura, orticoltura o acquacoltura e il contesto per lo sviluppo dei contenuti dei corsi nell'istruzione superiore è specifico per le dinamiche interne ed esterne di ciascuna istituzione. La sfida principale nella progettazione di corsi a livello di istruzione superiore è la natura interdisciplinare dell'acquaponica, poiché la conoscenza preventiva sia dell'acquacoltura che dell'orticoltura è essenziale. Mentre alcuni studi hanno studiato l'uso dell'acquaponica nell'istruzione (Hart et al. 2013; Hart et al. 2014; Junge et al. 2014; Genello et al. 2015) e sono disponibili diversi corsi on-line, uno schema del corso per l'acquaponica a livello terziario a un flusso principale non esiste ancora, o almeno non è stato pubblicato. Per i corsi di acquaponica a livello terziario da attuare nell'UE, occorre seguire il processo di Bologna, che sottolinea la necessità di un'attuazione significativa dei risultati dell'apprendimento al fine di consolidare lo Spazio europeo dell'istruzione superiore (EHEA). I risultati dell'apprendimento sono (i) dichiarazioni che specificano ciò che uno studente sa o sarà in grado di fare come risultato di un'attività di apprendimento; (ii) dichiarazioni di ciò che uno studente dovrebbe conoscere, comprendere e/o essere in grado di dimostrare dopo aver completato un processo di apprendimento; e (iii) sono generalmente espresse come conoscenza, abilità, o atteggiamenti (Kennedy 2008).

   La tabella 22.4 e l'esempio 22.7 introducono due quadri concettuali per l'insegnamento dell'acquaponica. Entrambi i corsi sono considerati un valore di 5 crediti ECTS (European Credit Transfer System), che corrispondono ad un carico di studio di circa 150 h.

   **Esempio 22.7 Progetto Aqu @teach, un partenariato strategico Erasmus+ nell'istruzione superiore (2017—2020) **

   Il compito principale del progetto è quello di elaborare un curriculum acquaponico (150 h di carico di lavoro dello studente corrispondente a 5 crediti ECTS e un modulo supplementare di competenze imprenditoriali (60 h), che sarà insegnato mediante l'apprendimento misto. L'apprendimento misto (combinando media digitali e Internet con formati in aula che richiedono la co-presenza fisica di insegnanti e studenti) offre percorsi alternativi per acquisire conoscenze e coinvolgere gli studenti nella creazione di contenuti. Ciò migliora anche la preparazione degli studenti alle lezioni e ne favorisce la motivazione, in modo che le interazioni con l'insegnante possano essere dedicate all'apprendimento approfondito e allo sviluppo di competenze pratiche. Le tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC) sono particolarmente utili per l'insegnamento dell'acquaponica in quanto consentono una presentazione efficace di sistemi e processi, come la modellazione di simulazione (grafica, numerica) dei parametri (peso dei pesci/mangimi/superficie dei letti aquaponici, ecc.). Gli studenti che seguono il corso Aqu @teach utilizzeranno i portafogli elettronici (programma Mahara) per documentare i loro progressi nell'apprendimento. Il programma comprenderà i seguenti moduli:

   | | Modulo | Numero di ore | | — | — | | 1 | Tecnologia Aquaponica | 8 | | 2 | Acquacoltura | 12 | | 3 | Anatomia dei pesci, salute e benessere | 8 | | 4 | Alimentazione e crescita dei pesci | 10 | | 5 | Bilancio idrico nutriente | 5 | | 6 | Idroponica | 13 | | 7 | Varietà vegetali | 10 | | 10 | Gestione integrata dei parassiti | 8 | | 9 | Monitoraggio dei parametri | 8 | | 10 | Sicurezza alimentare | 12 | | 11 | Parametri di ricerca scientifica | 10 | | 12 | Progettazione e realizzazione | 16 | | 13 | Agricoltura urbana | 10 | | 14 | Acquaponica verticale | 8 | | 15 | Aspetti sociali dell'acquaponica | 12 |

   L'uso dell'apprendimento misto per insegnare un curriculum multidisciplinare unico consentirà agli studenti HE di diverse discipline accademiche di unirsi fisicamente e virtualmente per acquisire competenze professionali e trasversali desiderate dai datori di lavoro. Essi acquisiranno competenze avanzate nell'economia circolare, nell'ingegneria ambientale ed ecologica e nei sistemi di produzione a circuito chiuso (energia, acqua, rifiuti), utilizzando l'acquaponica come esempio di buone pratiche. Al termine del progetto, nel 2020, la guida del modulo e il programma di studio saranno resi disponibili sul sito web del progetto (https://aquateach.wordpress.com/), insieme a un toolbox di tecniche didattiche innovative appropriate per l'insegnamento dell'acquaponica, un libro di testo e materiali didattici e una guida alle migliori pratiche per l'insegnamento acquaponica. Il programma di acquaponica e il curriculum di competenze imprenditoriali supplementari saranno liberamente accessibili come corso interattivo online di acquaponica.

   Tabella 22.4 Presentazione del corso di acquaponica proposto a livello universitario (5 ECTS). Il quadro flessibile contiene due temi chiave (idroponica e acquacoltura) ed è raggruppato in sei aree di apprendimento

   tavolo testata tr class = header» Titolo del corso: /th th colspan=2 Acquaponica /th /tr /testata tbody tr class="dispari» Descrizione ThCourse: /th td colspan=2 L'acquaponica è un metodo di produzione alimentare che combina idroponica e acquacoltura per formare un sistema che ricircola l'acqua e i nutrienti e cresce piante terrestri e acquatiche, comprese le alghe e gli organismi acquatici, riducendo al minimo lo scarico dei rifiuti. Questo corso permette agli studenti di utilizzare le competenze tecniche acquisite per creare un sistema integrato. Esso fornisce loro le conoscenze necessarie per essere in grado di intraprendere ed essere consapevoli degli aspetti critici dell'acquaponica. /td /tr tr class="even» Livello Entry: /th th colspan=2 BsC o MSc /th /tr tr class="dispari» Nome unità/th th

   1. Acquaponica /th th
   2. Operazioni acquaponiche /th /tr tr class="even» Scopo THUnite/TH td Per comprendere la progettazione e la gestione dei sistemi, i componenti e le tecniche di costruzione. /td td Per comprendere le caratteristiche dell'acqua, i cicli microbiologici e biochimici (ad esempio, il ciclo dell'azoto) all'interno di un'acquaponica e le interazioni tra acqua e piante. /td /tr tr class="dispari» ThreCommended conoscenze e competenze preliminari: /th td Conoscenze di base di biologia e agricoltura (orticoltura e acquacoltura). /td td Conoscenze di base della qualità dell'acqua, degli organismi acquatici, della microbiologia acquatica. /td /tr tr class="even» th Rowspan=6Risultati di apprendimento/th td Gli studenti dovrebbero essere in grado di /td td Gli studenti dovrebbero essere in grado di /td /tr tr class="dispari» td spiegare le caratteristiche di un'acquaponica; /td td spiegare i parametri di qualità dell'acqua; /td /tr tr class="even» tdexplain i tipi di acquaponica; /td td spiegare i cicli biochimici e le trasformazioni microbiche; /td /tr tr class="dispari» td spiegare le tecniche di costruzione; e /td td individuare i criteri per la produzione di pesce e vegetali; /td /tr tr class="even» td rowspan=2 descrivere i componenti operativi. /td td calcolare tutti i parametri pertinenti per la crescita dei pesci; e /td /tr tr class="dispari» td spiegare la raccolta e la lavorazione. /td /tr tr class="dispari» th rowspan=8 Conoscenze e/o competenze: /th td rowspan=8 Al termine dell'unità, gli studenti dovrebbero essere in grado di progettare un acquaponica. /td td Al termine dell'unità, gli studenti dovrebbero essere in grado di /td /tr tr td descrivere i criteri di qualità dell'acqua; /td /tr tr class="even» td analizzare la qualità dell'acqua principale; parametri (ossigeno disciolto, pH, ammoniaca, nitrito, nitrato); /td /tr tr class="dispari» td spiegare gli effetti della temperatura dell'acqua su pesci e piante; /td /tr tr class="even» td spiegare le condizioni ottimali dell'acqua per i pesci; /td /tr tr class="dispari» td spiegare l'interazione tra acqua e piante; /td /tr tr class="even» td spiegare le strategie di alimentazione; e /td /tr tr class="dispari» td calcolare le razioni di alimentazione richieste /td /tr tr class="even» th rowspan=2 Requisiti in materia di prove: /th td rowspan=2 Gli studenti saranno tenuti a valutare i diversi tipi di acquaponica in termini di vantaggi e svantaggi relativi. /td td Gli studenti saranno tenuti a /td /tr tr class="dispari» td Applicare un calcolo per la densità di stoccaggio e il regime di alimentazione utilizzando i parametri relativi alla dimensione del pesce, al volume dell'acqua e alla qualità dell'acqua. /td /tr tr class="even» Nome unità/th th
   3. Produzione di impianti /th th
   4. Organismi Acquatici Produzione /th /tr tr class="dispari» th rowspan=2 Scopo unità/TH td Dimostrare la capacità di prendersi cura delle piante al fine di mantenere la crescita e la salute ottimali, considerando la potatura, la semina e l'irrigazione. /td td rowspan=2 Comprendere la crescita di organismi acquatici come pesci e crostacei e le loro esigenze in un sistema acquaponico. /td /tr tr class="even» td Descrivere le condizioni ottimali per la crescita delle piante. /td /tr tr class="dispari» th rowspan=2 Conoscenze e competenze preliminari consigliate: /th td Conoscenza di base dell'orticoltura. /td td rowspan=2 Fisiologia di base degli organismi acquatici, concetti nutrizionali e riproduzione di pesci e crostacei in acquacoltura. /td /tr tr class="even» td Informatica/alfabetizzazione tecnica. /td /tr tr class="dispari» th rowspan=11 Risultati di apprendimento/th td Gli studenti dovrebbero essere in grado di /td td Gli studenti dovrebbero essere in grado di /td /tr tr class="even» td descrivere come piantare una pianta; /td td spiegare la crescita degli organismi acquatici, i principi nutrizionali in acquacoltura, la produzione di fingerling, la gestione dei riproduttori, l'inversione del sesso di allevamento/avannotti; e /td /tr tr class="dispari» td descrivere i requisiti di crescita delle piante; /td td spiegare i principi dell'acquacoltura. /td /tr tr class="even» td identificare le piante più idonee per l'acquaponica; /td /tr tr class="dispari» td descrivere tecniche di produzione di sementi; /td /tr tr class="even» td descrivere le tecniche di trapianto; /td /tr tr class="dispari» td allocare piante adatte per diverse stagioni; /td /tr tr class="even» td definire la pressione dell'acqua; e /td /tr tr class="dispari» td portata e come calcolarli; /td /tr tr class="even» tdexplain come controllare i parassiti; e/td /tr tr class="dispari» td spiegare le tecniche di raccolta. /td /tr tr class="even» th rowspan=5 Conoscenze e/o competenze: /th td Al termine dell'unità, gli studenti dovrebbero essere in grado di spiegare /td TdOn completamento dell'unità, gli studenti dovrebbero essere in grado di: /td /tr tr class="dispari» td produzione di piantine /td td descrivere il funzionamento di RAS /td /tr tr class="even» td crescita delle piante /td td identificare le specie di pesce/crostacei adatte all'acquaponica /td /tr tr class="dispari» td controllo delle malattie e degli insetti /td td rowspan=2 identificare il fabbisogno di crescita dei diversi organismi acquatici /td /tr tr class="even» td raccolta /td /tr tr class="dispari» th rowspan=2 Requisiti in materia di prove: /th td Gli studenti saranno tenuti a /td TDStudents sarà richiesto a/td /tr tr class="even» td Confrontare diverse piante per quanto riguarda la loro idoneità all'acquaponica /td TDDescrivere il ruolo dell'acquacoltura all'interno di un'acquaponia/td /tr tr class="dispari» Nome unità/th th
   5. Economia dell'acquaponica /th th6. Strategia di gestione del rischio/ /tr tr class="even» Scopo THUnite/TH td Comprendere i processi necessari per la creazione di un sistema economicamente valido /td TDPer comprendere gli elementi di gestione del rischio, tra cui l'identificazione, l'analisi, le risposte e il controllo/td /tr tr class="dispari» ThreCommended conoscenze e competenze preliminari: /th td Conoscenze matematiche e statistiche di base /td TDBasic/td conoscenza matematica/td /tr tr class="even» th rowspan=6 Risultati di apprendimento/th td Gli studenti dovrebbero essere in grado di /td Gli studenti TDGli studenti dovrebbero essere in grado a/td /tr tr class="dispari» td spiegare redditività e sostenibilità; /td td identificare i rischi potenziali; /td /tr tr class="even» td stimare l'ammortamento, le spese in conto capitale, le spese operative, le vendite, il conto economico; /td td elaborare un piano di gestione del rischio; /td /tr tr class="dispari» td spiegare i calcoli utilizzati per determinare i flussi di cassa; /td td analizzare i rischi quantitativi e qualitativi; /td /tr tr class="even» td discutere il saldo del bilancio; e /td td rowspan=2 monitora e controlla i rischi. /td /tr tr class="dispari» td valutare gli indicatori finanziari. /td /tr tr class="even» ThConoscenza e/o Abilità: /th td Al termine dell'unità, gli studenti dovrebbero essere in grado di creare un modello di fattibilità economica. /td td Al termine dell'unità, gli studenti dovrebbero sapere come creare una matrice di impatto probabilistico relativa ai rischi. /td /tr tr class="dispari» th rowspan=2 Requisiti in materia di prove: /th td Gli studenti saranno tenuti a /td td Gli studenti saranno tenuti a /td /tr tr class="even» td Creare un modello di fattibilità utilizzando diversi indicatori finanziari basati su un caso di studio /td td Creare una matrice di impatto probabilistico del rischio basata su un caso di studio /td /tr tr class="dispari» Attività di valutazione del risultato: /th td colspan=2 Presentazione orale/computer, relazione scritta, quiz in aula. /td /tr /tbody /tavolo

7. 22.7 L'acquaponica adempie la sua promessa nell'insegnamento? Valutazioni delle unità didattiche da parte degli insegnanti

   Original publication 2019 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   22.7.1 Interviste agli insegnanti nel gioco con l'acqua

   Le unità didattiche Aquaponic sono state valutate nel progetto del 6PQ «Play-With-Water» in sette diverse occasioni in tre paesi (Svezia, Norvegia, Svizzera). Si trattava di sei scuole (1 scuola in Norvegia, 1 in Svezia e 4 in Svizzera) in cui l'età degli studenti era compresa tra i 7 e i 14 anni. A sei insegnanti è stato chiesto di tenere un diario, che poi hanno usato per rispondere a un questionario online completato da interviste telefoniche, che sono riassunte nella Tabella 22.5.

   Il feedback degli insegnanti sulla loro esperienza con l'acquaponica ha indicato che alcuni problemi erano troppo complessi per le scuole elementari. Gli esperimenti «Play-With-Water» come quelli disponibili sul sito web del progetto (www.zhaw.ch/iunr/play-withwater/) possono essere più appropriati per l'uso nell'istruzione secondaria. L'apprendimento

   Tabella 22.5 Risposte sintetiche dei sei insegnanti intervistati in merito ai vantaggi e agli svantaggi dell'utilizzo dell'acquaponica come strumento didattico

   tavolo testata tr class = header» Quali sono i principali vantaggi? /th th Numero di menzioni /th th Quali sono i principali svantaggi? /th th Numero di menzioni /th /tr /testata tbody tr class="dispari» TDAdatta per imparare il sistema di pensamento/td td 3 /td td Nessuno. /td td 2 /td /tr tr class="even» TDFacilita il lavoro di team/td td 2 /td td Elevati requisiti di tempo. /td td 2 /td /tr tr class="dispari» tdmobilitazione degli studenti/td td 2 /td td Requisiti di alta conoscenza. /td td 2 /td /tr tr class="even» TDFornisce diversità nell'insegnamento/td td 2 /td td Concetti e linguaggio difficili. /td td 1 /td /tr tr class="dispari» TDMotivare per gli studenti/td td 1 /td td Sensibile per i parassiti. /td td 1 /td /tr tr class="even» TDMotivare per gli insegnanti/td td 1 /td td Gli studenti non sempre prestavano attenzione. /td td 1 /td /tr tr class="dispari» TDTransfer tra diversi soggetti possibile/td td 1 /td td/td td/td /tr tr class="even» TDVersatile: diversi possibili obiettivi educativi/td td 1 /td td/td td/td /tr /tbody /tavolo

   contengono descrizioni di processi complessi e interazioni ecologiche che richiedono una conoscenza più approfondita delle scienze naturali come la chimica o la biologia di quanto ci si possa aspettare nella scuola elementare. Se il materiale deve essere utilizzato dagli insegnanti, deve fornire le informazioni in un formato pronto per l'aula. Le spiegazioni dei processi chimici e biologici come la nitrificazione dovrebbero essere notevolmente semplificate.

   22.7.2 Studio completo del potenziale di inclusione dell'acquaponica nell'istruzione professionale secondaria in Slovenia

   Peroci (2016) ha studiato una serie di aspetti relativi al potenziale di inclusione dell'acquaponica nel processo educativo dell'istruzione professionale secondaria in Slovenia (Fig. 22.7). Questo incluso

   

   Fig. 22.7 La struttura generale dello studio di Peroci (2016) sul potenziale di inclusione dell'acquaponica nel processo educativo dell'istruzione professionale secondaria in Slovenia

   (i) Analisi dei cataloghi dell'istruzione secondaria professionale in campo biotecnico al fine di valutare la compatibilità di questi programmi educativi con gli obiettivi di apprendimento relativi all'acquaponica.

   (ii) Progettazione di un breve Corso Educativo Aquaponico comprendente la definizione dei risultati di apprendimento (conoscenze e competenze). Il materiale didattico per l'apprendimento esperienziale è stato testato e valutato da una classe di studenti presso il Centro Biotecnico Naklo (Precedent 5, Sez. 22.8.2).

   (iii) Indagine sulle conoscenze e gli atteggiamenti nei confronti dell'acquaponica nelle scuole biotecniche in Slovenia da parte degli studenti che frequentano i programmi per i gestori del territorio, i tecnici dell'orticoltura, i tecnici dell'agricoltura e della gestione e i tecnici ambientali, al fine di valutare l'atteggiamento degli studenti nei confronti di questo tipo della produzione alimentare (cfr. Sez. 22.8.2.) L'elenco dei potenziali candidati alla partecipazione all'indagine è stato preparato sulla base relativa ad una revisione delle scuole secondarie da parte del ministero dell'Istruzione, della Scienza e dello Sport della Repubblica di Slovenia.

   (iv) Interviste semi-strutturate con insegnanti delle scuole pertinenti, che esaminano l'attuazione dell'acquaponica come strumento di apprendimento in Slovenia ([Sez. 22.7.2.1](#22721 -intervista-con-insegnanti-e-formatori-usa-acquaponica nel processo educativo-in Slovenia)).

   22.7.2.1 Intervista con insegnanti e formatori che utilizzano l'acquaponica nel processo educativo in Slovenia

   Al fine di studiare l'uso dell'acquaponica come strumento di apprendimento in Slovenia, Peroci (2016) ha condotto interviste semi-strutturate (45-60 min) con cinque insegnanti.

   L'analisi delle interviste ha rivelato i seguenti motivi per l'uso dell'acquaponica: (i) possibilità di apprendimento esperienziale, (ii) installazione flessibile che può essere adattata all'obiettivo educativo, (iii) un buon modo di insegnare sulla produzione alimentare e per insegnare materie STEM. Questi sono stati molto simili ai motivi rivelati dalle interviste in Nord America condotte da Hart et al. (2013). Tuttavia, nelle interviste condotte in Slovenia, sono assenti due motivi per l'uso dell'acquaponica: il divertimento e lo sviluppo della responsabilità e della compassione per gli organismi viventi.

   Sulla base dell'analisi delle interviste relative alle tre unità acquaponica utilizzate per l'istruzione in Slovenia, la futura implementazione dell'acquaponica come strumento di apprendimento deve concentrarsi sulle seguenti fasi:

   1. Sviluppare una serie di risultati di apprendimento che possono essere raggiunti utilizzando un aquaponicunit

   2. Progettare l'unità didattica acquaponica, che facilita i risultati di apprendimento e le competenze che gli studenti devono acquisire per diventare un «agricoltore aquaponico»

   3. Stabilire un legame tra insegnanti e formatori (asili, scuole primarie, scuole secondarie, università), comunità locali, aziende e individui coinvolti nell'acquaponica

   4. Sviluppo di linee guida per l'integrazione dell'acquaponica nel processo di apprendimento

   5. Realizzazione di officine per la progettazione, la costruzione, il funzionamento e la manutenzione di un'acquaponica

8. 22.8 L'acquaponica adempie la sua promessa nell'insegnamento? Valutazione delle risposte degli studenti all'acquaponica

   Original publication 2019 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   22.8.1 Progetto UE del 6PQ «WasteWaterResource»

   L'obiettivo del progetto Risorse per le acque reflue era quello di assemblare, sviluppare e valutare materiale didattico e dimostrativo sulla ricerca e sui metodi ecotecnologici per gli alunni di età compresa tra i 10 e i 13 anni (http://www.scientix.eu/web/guest/projects/ project-detail? articleID=95738)](http://www.scientix.eu/web/guest/projects/project-detail?articleId=95738). Le unità didattiche sono state valutate al fine di migliorare i metodi e i contenuti e massimizzare i risultati di apprendimento. Sulla base di discussioni con professionisti dell'istruzione, la valutazione si è basata su un approccio semplice, utilizzando questionari e interviste semi-strutturate. Gli insegnanti hanno valutato le unità rispondendo al questionario online (cfr. Sez. 22.7.1). #2271 Le unità acquaponiche sono state valutate in Svezia (presso il Technicus Science Center e in Älandsbro skola a Härnösand) e in Svizzera.

   22.8.1.1 Technichus Science Center, Svezia

   Tra il 2006 e il 2008 è stata installata un'unità acquaponica presso Technicus, un centro scientifico di Härnösand, Svezia (www.technichus.se). Il questionario è stato posto accanto al sistema in modo che gli studenti visitanti potessero rispondere alle domande in qualsiasi momento. Consisteva di 8 domande (Fig. 22,8).

   Le risposte hanno mostrato che gli studenti hanno capito come l'acqua nel sistema è stata ricircolata. Hanno capito meno bene come i nutrienti venivano trasportati all'interno del sistema e il contenuto dei nutrienti e, interessante, uno studente su quattro non sapeva che le piante che crescono nell'unità acquaponica erano commestibili.

   22.8.1.2 Älandsbro skola, Svezia

   Il questionario utilizzato in Älandsbro skola è stato spiegato per la prima volta dall'insegnante al fine di garantire che gli studenti avrebbero capito le domande. Le domande sono state risolte prima dell'inizio del progetto e alla fine del progetto.

   

   Fig. 22.8 Questionario e frequenza delle risposte dei 24 studenti (di età compresa tra 8 e 17 anni) in visita alla mostra a Technicus, Svezia

   In media, il 28% di risposte più corrette alle domande generali sul fabbisogno nutritivo delle piante e dei pesci dopo l'unità didattica. Come previsto, e simile ai risultati di Bamert e Albin (2005), l'aumento delle conoscenze è stato evidente.

   Le conclusioni dell'indagine sono state che (i) lavorare con l'acquaponica ha un grande potenziale per aiutare gli alunni a raggiungere gli obiettivi di apprendimento pertinenti nel curriculum svedese per la biologia e le scienze naturali; (ii) gli insegnanti pensavano che il lavoro fornisse opportunità naturali per parlare di ciclismo della materia e che esso ha attirato l'interesse degli alunni; iii) i questionari hanno dimostrato che un gran numero di alunni aveva cambiato opinione sulle esigenze dei pesci e delle piante prima e dopo aver lavorato con il sistema; e iv) le interviste con gli alunni più anziani hanno dimostrato di aver acquisito una buona conoscenza del sistema.

   Ancora più importante, tutte le persone coinvolte (insegnanti e studenti) hanno scoperto che l'acquaponica forniva i mezzi per espandere l'orizzonte della disciplina, in modo rinfrescante ed efficace.

   22.8.1.3 Confronto tra il successo dell'acquaponica nelle classi di ambienti urbani e rurali in Svizzera

   Bamert (2007) ha confrontato gli effetti dell'insegnamento con l'acquaponica in aula agli studenti di età compresa tra 11 e 13 anni in due ambienti diversi in Svizzera. La scuola di Donat, Canton Grigioni, si trova nella regione alpina rurale, dove gli studenti vivono principalmente nelle fattorie vicine. Molte di queste fattorie sono biologiche, quindi questi studenti conoscevano certi concetti sui cicli in natura fin dalla loro vita quotidiana. C'erano 16 studenti, di età compresa tra 11 e 13 anni, nella classe congiunta di quinta e sesta elementare. La loro lingua madre è reto-romanica, ma le classi di acquaponica sono state date in tedesco.

   La scuola di Waedenswil, invece, si trova nella zona più grande di Zurigo. Gli studenti sono cresciuti principalmente in un ambiente urbano e hanno avuto meno esperienza della natura rispetto agli studenti di Donat. Poiché gli studenti di Donat hanno affermato che la parte teorica era piuttosto difficile, la nitrificazione non è stata spiegata a Waedenswil (Esempio 22.2). Inoltre, bisogna considerare che l'unità didattica è stata distribuita in 11 settimane a Donat, mentre è stata eseguita come un workshop di 2 giorni a Wädenswil.

   Le risposte alle domande su ciò che gli piacevano di più sulle lezioni di acquaponica sono presentate in Fig. 22.9. Mentre gli studenti rurali erano più affascinati dal sistema stesso, gli studenti urbani erano per lo più affascinati dal pesce. Generalmente, i pesci erano il più grande motivatore in entrambe le classi. La rete dei pesci, il trasporto, l'alimentazione, e solo osservarli erano tutte attività molto popolari. La sete di conoscenza del pesce riguardava principalmente questioni relative alla riproduzione, alla crescita, ecc.

   22.8.1.4 Promuovere il pensiero dei sistemi con l'acquaponica in Svizzera

   L'effetto della sequenza didattica descritta nell'Esempio 22.3 sulle competenze di pensiero dei sistemi è stato valutato all'inizio e alla fine della sequenza. Il

   

   Fig. 22.9 Risposte di studenti provenienti da due ambienti diversi (Donat-rural e Waedenswilurban) su ciò che gli piacevano di più nelle lezioni acquaponiche

   capacità degli studenti di pensare in modo sistemico invece di successione lineare migliorata significativamente nel post-test rispetto al pre-test.

   Il pensiero dei sistemi è una delle competenze chiave nel mondo complesso (Nagel e Wilhelm-Hamiti 2008), ed è necessario per ottenere una panoramica dei sistemi sottostanti del mondo reale, perché la maggior parte dei problemi sono complessi e richiedono un approccio sistemico per sviluppare una soluzione praticabile.

   Il pensiero dei sistemi comprende quattro dimensioni centrali (Ossimitz 1996; Ossimitz 2000): (i) pensiero nei modelli; (ii) pensiero interconnesso; (iii) pensiero dinamico (pensare a processi dinamici, come ritardi, loop di feedback, oscillazioni); e (iv) manipolazione dei sistemi, che implica la capacità di gestione del sistema e controllo del sistema. L'aquaponica in aula riguarda principalmente il pensiero e il pensiero interconnessi nei modelli. Il pensiero interconnesso comporta l'identificazione e la valutazione degli effetti diretti e indiretti, in particolare per quanto riguarda l'identificazione dei cicli di feedback, la costruzione e la comprensione delle reti e della causa ed effetto.

   L'obiettivo principale della sequenza didattica «Aquaponica in aula» descritta nell'Esempio 22.3 era quello di consentire agli studenti di adottare strumenti che possano aiutarli ad esaminare problemi complessi. L'ipotesi testata era che incorporare l'acquaponica nelle unità didattiche avrebbe avuto un'influenza positiva sulle capacità di pensiero dei sistemi degli alunni.

   Tutti i 68 studenti hanno eseguito un test all'inizio e alla fine della sequenza di insegnamento. I pre-test e post-test erano identici e contenevano un breve testo sulla vita da contadino, che animava gli studenti a pensare agli agricoltori e al loro comportamento. Si è conclusa con la domanda: «Perché l'agricoltore ha messo letame sui suoi campi?» Gli alunni hanno risposto con un disegno e/o una descrizione dei motivi. Le risposte degli studenti sono state valutate secondo il metodo delineato da BollmannzuberBuehler et al. (2010), che consente di utilizzare un metodo qualitativo con risultati quantitativi (per maggiori dettagli, vedi anche Junge et al. 2014).

   In generale, la delineazione dei sistemi è passata da una descrizione qualitativa a una descrizione più schematica ed è diventata più complessa nel post-test. Quando i punteggi numerici sono stati assegnati a ciascun livello di disegno (Tabella 22.6), un interessante

   Tabella 22.6 Identificazione della delineazione delle rappresentazioni del sistema

   tavolo testata tr class = header» ThDelineation/th th Descrizione /th th Punteggio /th /tr /testata tbody tr class="dispari» TDno disegno/td td Nessuna rappresentazione /td td 1 /td /tr tr class="even» TDSRappresentazione schematica/td td Schemi senza connessione logica /td td 2 /td /tr tr class="dispari» TDFigure con fasi/td td Sequenza logica con un minimo di 3 stadi /td td 3 /td /tr tr class="even» TdOther tipi di rappresentazione/td td Tutte le altre rappresentazioni, che non hanno potuto essere chiaramente assegnate /td td 4 /td /tr tr class="dispari» TDLinear grafico/TD td Contiene almeno 1 catena di eventi /td td 5 /td /tr tr class="even» TDeffect diagramma/td td Contiene in aggiunta almeno 1 giunzione /td td 6 /td /tr tr class="dispari» TDNetwork diagramma/td td Contiene in aggiunta almeno 1 ciclo di feedback e/o ciclo /td td 7 /td /tr /tbody /tavolo

   Tabella 22.7 Confronto dei punteggi di delineazione mediana tra il pre e il post test

   tavolo testata tr class = header» th/th th Test di pre-attività (. /mediana) /th th Test post-attività (. /mediana) /th th Cambia /th /tr /testata tbody tr class="dispari» TDGirls/TD td 2.5 /td td 7 /td td 4.5 /td /tr tr class="even» TDBoys/TD td 2 /td td 7 /td td 5 /td /tr /tbody /tavolo

   è emerso un modello (tabella 22.7). Mentre entrambi i sessi raggiungevano il livello mediano di 7, il che significa che la maggior parte dei disegni conteneva almeno un ciclo e/o ciclo, alla fine della sequenza di insegnamento il cambiamento era più marcato tra i ragazzi, che iniziarono ad un livello inferiore. Ciò indicava che i ragazzi traevano più profitto dall'esperienza pratica rispetto alle ragazze.

   Nella fase successiva sono stati calcolati l'indice di complessità, l'indice di interconnessione e l'indice struttura (per i dettagli, vedere Junge et al. 2014).

   L'indice di complessità (tedesco: Komplexitätsindex, KI) mostra quanti concetti di sistema implementati dallo studente:

   $\ text {KI} =\ text {variables} +\ text {frecce} +\ text {catena di eventi} +\ text {giunzione} +\ text {feedback loop} $ (22.1)

   L'indice di interconnessione (Vernetzungsindex, VI) mostra la frequenza delle connessioni tra le variabili:

   $VI = 2\ times\ text {frecce}/\ text {variabili} $ (22.2)

   L'indice della struttura (Strukturindex, SI) mostra quanti concetti complessi di sistema lo studente ha implementato nella rappresentazione:

   $\ text {SI} = (\ text {catene di eventi} +\ text {giunzioni} +\ text {feedback loop})/\ text {variabili} $ (22.3)

   Gli studenti hanno trovato più concetti di sistema e sapevano di più sulle variabili di sistema al post-test che nel pre-test, un fatto riflesso da tutti gli indici applicati (Fig. 22.10).

   Questi risultati sembrano sostenere l'ipotesi che incorporare l'acquaponica nell'insegnamento abbia un'influenza positiva sulle capacità di pensiero dei sistemi degli studenti, e che l'ideata «Classroom Aquaponic Sequence» abbia avuto successo nella formazione degli studenti nel pensiero dei sistemi.

   

   Fig. 22.10 Complessità delle risposte nei test pre-attività e post-attività. Sopra: Indice di Complessità (KI), centro: Indice di Interconnessione (VI), di seguito: Indice Struttura (SI)

   22.8.2 Valutazione dell'Unità didattica acquaponica nell'educazione professionale in Slovenia

   22.8.2.1 Valutazione del Corso di Aquaponica, Centro Biotecnico Naklo, Slovenia

   La progressione dell'apprendimento del breve corso acquaponico nell'ambito dello studio di Peroci (2016) (vedi Precedente 5) è stata valutata mediante questionari: (i) pre-test/post-test; (ii) test del livello di abilità acquisito in relazione alla produzione alimentare in acquaponica; e (iii) valutazione dell'insegnamento.

   È stata valutata l'influenza di vari fattori sulla popolarità delle lezioni e sul lavoro pratico. Gli studenti hanno definito diversi fattori cruciali per il loro interesse nel corso di acquaponica. I fattori più rilevanti sono stati: insegnanti più rilassati (80%); intrattenimento (76%); ubicazione attraente del lavoro pratico (72%); contatto con la natura (68%); lavoro pratico attivo (64%); utilizzo di nuovi metodi interessanti (56%). Generalmente, gli studenti hanno valutato le lezioni più interessanti come quelle meno difficili (ad esempio, la lezione «Monitoraggio della qualità dell'acqua e dei batteri» era meno interessante e più difficile) (Fig. 22.11).

   22.8.2.2 Indagine sulle conoscenze e gli atteggiamenti verso l'acquaponica

   Peroci (2016) ha studiato le conoscenze, gli atteggiamenti verso il cibo prodotto e l'interesse per l'uso dell'acquaponica tra gli studenti di 8 scuole professionali secondarie in campo biotecnico nell'ambito dei programmi educativi per manager del territorio (1°-terzo anno), tecnico orticolo (1°-quarto anno), tecnico in agricoltura e gestione (1°-quarto anno) e tecnico ambientale (1°-quarto anno) nel 2015 e 2016.

   L'indagine ha riguardato un questionario di 15 minuti, con risposte chiuse (sì o no). L'indagine ha mostrato che il 42,9% dei 1049 studenti aveva già sentito parlare di acquaponica. Ne avevano appreso a scuola (379 studenti), dai media (79), dai coetanei e conoscenti (42), dagli annunci pubblicitari (18), quando visitavano l'acquaponica (12), alle fiere agricole (2) e in acquaristica (1). La maggior parte delle risposte positive sono state fornite dagli studenti del Centro Biotecnico Naklo, dove l'acquaponica è stata costruita nel 2012 (Podgrajšek et al. 2014) e l'acquaponica era già integrata nel processo di apprendimento; il 28% degli intervistati mancava di alcuna conoscenza sull'acquaponica e il 19,8% degli intervistati ha dichiarato di scegliere il corso di acquaponica rispetto ad altri moduli, soprattutto per la sua natura interdisciplinare e per il suo approccio sostenibile e creativo. Gli studenti si aspettavano anche che dopo aver frequentato un corso del genere, avrebbero avuto maggiori possibilità di trovare un lavoro. La maggior parte degli studenti ha apprezzato il lavoro pratico, e il 10,7% degli intervistati ha detto che vorrebbero fare volontariato mantenendo l'acquaponica e che vorrebbero creare la propria acquaponica. L'analisi riguardante l'interesse degli studenti nella produzione di alimenti con acquaponica ha dimostrato che a loro piaceva questa idea. Tuttavia, non erano sicuri se avrebbero mangiato il pesce e le verdure prodotte in questo modo, soprattutto perché non avevano precedenti esperienze di mangiare cibo prodotto in acquaponica. Sulla base di questi risultati, possiamo supporre che la produzione di alimenti in acquaponica sarà ben accettata dagli studenti delle scuole professionali secondarie in campo biotecnico. Questo è importante in quanto questi studenti sono la prossima generazione di imprenditori, agricoltori e tecnici che non solo genereranno, realizzeranno ed evolveranno l'acquaponica in futuro, ma contribuiranno anche a generare fiducia nell'acquaponica tra le parti interessate in modo che essa diventi parte della produzione alimentare in Slovenia in futuro.

   

   Fig. 22.11 Valutazione dell'interesse percepito (sopra) e della difficoltà (sotto) delle lezioni di acquaponica presso la scuola professionale di Naklo, Slovenia. (Modificato dopo Peroci 2016)

9. 22.9 Discussione e conclusioni

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   L'acquaponica è un esempio perfetto di un sistema che può avvicinare la natura ad una classe e può essere utilizzato come punto di partenza per una serie di attività educative sia a livello di scuola primaria che secondario. Un sistema modello, insieme ai metodi didattici corrispondenti, serve a rendere i processi naturali più tangibili per gli alunni. Questo, a sua volta, aiuta a sviluppare le competenze necessarie per affrontare la complessità e i problemi dell'ambiente, e promuove un senso di responsabilità nei confronti dell'umanità. Creare l'opportunità di esperienza pratica con la natura e gli elementi naturali come l'acqua, i pesci e le piante sviluppa anche la coscienza ambientale e una maggiore comprensione del potenziale di soluzioni pratiche e la volontà di agire su questa conoscenza.

   In questo capitolo, abbiamo presentato vari casi di studio sull'uso dell'acquaponica a diversi livelli educativi, e anche una serie di esempi che valutano i benefici dell'introduzione dell'acquaponica nelle scuole.

   Mentre per ogni studio separato i metodi di valutazione erano di per sé logici e fornivano informazioni interessanti, i confronti chiari tra gli studi non sono pratici, perché i metodi non erano, o erano solo parzialmente, comparabili.

   Durante il Progetto FP6 «WasteWaterResource», gli specialisti pedagogici del team hanno espresso alcuni commenti critici sull'utilizzo di questionari per misurare gli impatti sulla consapevolezza ecologica e sul comportamento degli studenti (Scheidegger e Wilhelm 2006):

   • Nei questionari a scelta multipla, gli studenti tendono a fornire le risposte che pensano che l'insegnante vorrebbe sentire.

   • I bambini spesso hanno difficoltà a classificare le loro risposte a domande come «_come è stata la mia motivazione nelle lezioni Aquaponic? _» (1: molto basso a 5: estremamente alto).

   • Le risposte sono fortemente influenzate dall'insegnante e dagli obiettivi attuali dell'educazione.

   Pertanto, è discutibile se i metodi di indagine quantitativa siano appropriati per rivelare i potenziali effetti e se forniscano dati realistici sulle percezioni degli studenti.

   Sembra più opportuno concentrarsi su metodi di valutazione qualitativi come interviste semi-strutturate con gli insegnanti, o il processo di auto-osservazione secondo il metodo di ricerca d'azione delineato da Altrichter e Posch (2007). Gli insegnanti sono professionisti che hanno una lunga esperienza nel trattare con gli studenti e possono quindi fornire informazioni migliori e più approfondite su un potenziale impatto di quanto possa rivelare un sondaggio. Un colloquio o un dialogo più approfondito con gli insegnanti fornirà anche informazioni su questioni critiche dei sistemi di apprendimento e idee sul suo ulteriore sviluppo. La domanda di ricerca «_come hanno fatto gli insegnanti a percepire il materiale? _» sembra quindi fornire informazioni molto più utili rispetto alla domanda «_qual è stato l'impatto sugli studenti? _»

   Una questione chiave per la riuscita della diffusione di nuove unità didattiche sembra essere una solida integrazione delle unità nei quadri scolastici nazionali. Il feedback delle scuole indica fortemente che gli insegnanti hanno un tempo molto limitato per trovare e avviare nuove idee e materiali didattici. Di solito utilizzano portali informativi già stabiliti che forniscono il materiale in una forma che corrisponde al piano nazionale di istruzione ed è pronto per un particolare livello scolastico. È pertanto necessario instaurare una cooperazione con i principali attori del quadro pedagogico nazionale. Al fine di valutare meglio gli impatti dell'acquaponica su argomenti STEM, ambientali e altri risultati di apprendimento, uno studio comparativo tra istituti educativi in cui hanno utilizzato l'acquaponica come strumento didattico basato sugli stessi metodi di ricerca ben progettati e che affronterebbe vari obiettivi didattici sarebbe necessario.

   Riconoscimenti Questo lavoro è stato in parte sostenuto dai finanziamenti ricevuti dall'azione COST FA1305 «The EU Aquaponics Hub—-Reising Sustainable Integrated Fish and Vegetable Production for the EU».

   Riconosciamo il contributo dell'UE (FP6-2004-Scienza-e-Società 11, numero di contratto 021028) al progetto «WasterWater Resource», e ringraziamo l'intero team, in particolare Nils Ekelund, Snorre Nordal e Daniel Todt.

   Riconosciamo il contributo dell'UE (Leonardo da Vinci trasferimento del progetto di innovazione, numero accordo - 2012-1-CH1-LEO05-00392) al progetto Aqua-Vet, e ringraziamo l'intero team, in particolare Nadine Antenen, Urška Kleč, Aleksandra Krivograd Klemenčič, Petra Peroci e Uroš Strniša.