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Capítulo 22 A Aquapônica como Ferramenta Educativa

1. 22.1 Introdução

   Original publication 2019 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   Aquaponics não é apenas uma tecnologia de produção de alimentos voltada para o futuro; também promove a alfabetização científica e fornece uma ferramenta muito boa para o ensino das ciências naturais (ciências da vida e físicas) em todos os níveis de ensino, desde o ensino fundamental (Hofstetter 2007, 2008; Bamert e Albin 2005; Bollmann- Zuberbuehler et al. 2010; Junge et al. 2014) ao ensino profissional (Baumann 2014; Peroci 2016) e ao nível universitário (Graber et al. 2014).

   Um sistema de modelo de sala de aula aquapônica fornece várias formas de enriquecer as aulas de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM). A abordagem “hands-on” também possibilita a aprendizagem experiencial, que é o processo de aprendizagem através da experiência física, e mais precisamente o processo de “significação” da experiência direta de um indivíduo (Kolb 1984). A Aquapônica pode, assim, tornar-se uma forma agradável e eficaz para os alunos estudarem o conteúdo STEM. Ele também pode ser usado para ensinar assuntos como negócios e economia, abordando questões como desenvolvimento sustentável, ciência ambiental, agricultura, sistemas alimentares e saúde (Hart et al. 2013).

   A aquapônica básica pode ser construída de forma fácil e barata. A World Wide Web é um repositório de muitos exemplos de vídeos e instruções sobre como construir aquapônica a partir de uma variedade de componentes, resultando em uma variedade de tamanhos e configurações diferentes. Investigações recentes de um desses protótipos micro-aquapônicos mostraram que, apesar de ser pequeno, ele pode imitar uma unidade de escala completa e é uma ferramenta de ensino eficaz com impacto ambiental relativamente baixo (Maucieri et al. 2018). No entanto, a implementação da aquapônica nas salas de aula não é sem seus desafios. Hart et al. (2013) relatam que as dificuldades técnicas, a falta de experiência e conhecimento e a manutenção durante os períodos de férias podem representar barreiras significativas aos professores que utilizam a aquapônica na educação, e que o desinteresse por parte do professor também pode ser um fator crucial (Graham et al. 2005; Hart et al. 2014). Clayborn et al. (2017), por outro lado, mostraram que muitos educadores estão dispostos a incorporar a aquapônica na sala de aula, principalmente quando um incentivo adicional, como a experiência prática, é fornecido.

   Wardlow et al. (2002) investigaram as percepções dos professores sobre a unidade aquapônica como sistema de sala de aula e também ilustram uma unidade protótipo que pode ser facilmente construída. Todos os professores concordaram firmemente que trazer uma unidade aquapônica para a sala de aula é inspirador para os alunos e levou a uma maior interação entre alunos e professores, contribuindo assim para um diálogo sobre ciência. Por outro lado, não está claro exatamente como os professores e alunos fizeram uso da aquapônica e dos materiais didáticos oferecidos. Assim, faltam ainda as informações necessárias para avaliar o impacto das aulas de aquapônica no cumprimento dos objetivos dos currículos dos alunos. Em uma pesquisa sobre o uso da aquapônica na educação nos EUA (Genello et al.

   2015), os entrevistados indicaram que a aquapônica era frequentemente utilizada para ensinar disciplinas, que são mais exclusivamente focadas em temas STEM. A educação aquapônica nas escolas primárias e secundárias é focada na ciência, orientada para projetos e voltada principalmente para estudantes mais velhos, enquanto a aquapônica universitária e universitária foram geralmente maiores e menos integradas ao currículo. As disciplinas interdisciplinares, tais como sistemas alimentares e ciência ambiental, foram ensinadas usando uma aquapônica mais frequentemente em faculdades e universidades do que em escolas, onde o foco era mais frequentemente em disciplinas únicas, como química ou biologia. Curiosamente, apenas algumas escolas profissionais e técnicas usaram a aquapônica para ensinar outras matérias que não a aquapônica. Isso indica que para esses educadores, a aquapônica é um assunto autônomo e não um veículo para abordar tópicos STEM ou sistemas alimentares (Genello et al. 2015).

   Embora os estudos citados acima relatem a aquapônica como tendo o potencial de incentivar o uso de experimentação e aprendizagem prática, eles não avaliaram o impacto da aquapônica nos resultados da aprendizagem. Junge et al. (2014) avaliaram a aquapônica como ferramenta para promover o pensamento de sistemas em sala de aula. Os autores relataram que estudantes de 13 a 14 anos (sétima série na Suíça) apresentaram um aumento estatisticamente significativo de pré para pós-teste para todos os índices medidos para avaliar suas capacidades de pensamento de sistemas. No entanto, uma vez que os alunos não tinham qualquer conhecimento prévio do pensamento de sistemas, e uma vez que não havia grupo controle, os autores concluíram que são necessários testes complementares para avaliar se a aquapônica tem benefícios adicionais em comparação com outras ferramentas de ensino. Essa questão foi abordada no estudo de Schneller et al. (2015), que encontraram avanços significativos nos escores de conhecimento ambiental em escolares de 10 a 11 anos, comparados a um grupo controle de 17 anos. Além disso, quando solicitados suas preferências de ensino, a maioria dos alunos indicou que preferia pedagogia experiencial prática, como aquaponia ou hidropônica. A maioria dos alunos também discutiu o currículo com suas famílias, explicando como funcionam hidropônicos e aquapônicos. Esta observação estende a crença de que a aprendizagem prática usando aquapônica (e hidropônica) não só tem um impacto estimulante sobre professores e alunos, mas também leva à aprendizagem intergeracional.

   O objetivo deste capítulo é fornecer uma visão geral das possíveis estratégias de implementação da aquapônica em currículos em diferentes níveis de educação, ilustradas por estudos de caso de diferentes países. Com base em avaliações realizadas com alguns desses estudos de caso, procuramos responder à questão de saber se a aquapônica cumpre sua promessa como ferramenta educacional.

2. 22.2 Cenários Gerais para a Implementação da Aquapônica nos Currículos

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   A introdução da aquapônica nas escolas pode ser uma aspiração, mas em muitos países, as escolas primárias e secundárias têm currículos rígidos com objetivos de aprendizagem que devem ser alcançados até o final de cada ano letivo. Normalmente, esses objetivos, chamados termos de realização ou competências de resultados, são específicos do curso e definidos pelas autoridades educacionais. Assim, isso exige uma estratégia bem pensada para introduzir com sucesso uma aquapônica nas aulas escolares. Em comparação, faculdades e universidades têm mais liberdade para traçar os seus próprios currículos.

   

   Fig. 22.1 Uma aquapônica pode abordar vários objetivos ou partes interessadas oferecendo o desenvolvimento de competências-chave em processos educacionais e de treinamento adequados. (Modificado após Graber et al. 2014)

   22.2.1 Quais tipos de aquapônica são adequados para a educação?

   Há, como mencionado acima, muitos aquaponics descritos e ilustrados na web. Também é possível comprar um kit, ou ter um sistema completo entregue e instalado. No entanto, construir uma aquapônica é em si uma experiência educacional valiosa, e o fato de não ser entregue à sala de aula pronta acrescenta ao seu valor instrucional.

   Um aquaponics pode abordar vários objetivos ou partes interessadas (Fig. 22.1). Para atingir tudo isso, os componentes de um sistema devem atender a vários requisitos (Tabela 22.1). A escolha do tipo de aquaponia adequado para uma determinada instituição deve resultar de uma avaliação realista das suas instalações e dos objectivos educativos.

   Maucieri et al. (2018) propuseram uma classificação geral da aquapônica de acordo com diferentes princípios de design. Embora um sistema possa cumprir simultaneamente vários objetivos, incluindo ecologização e decoração, interação social e produção de alimentos, aqui assumimos que o principal objetivo é a educação. Se seguirmos a classificação de Maucieri et al. (2018), que categoriza a aquapônica de acordo com várias categorias (stakeholders, tamanho), surgem várias opções distintas para a escolha de uma aquapônica adequada (Tabela 22.2). Qualquer decisão tem de ser tomada dentro dos limites do orçamento disponível, embora seja possível construir um sistema a custos muito baixos.

   Quadro 22.1 Requisitos gerais para três tipos de aquapônica educacional

   tabela cabeça tr class="cabeçalho” Aspecto/th th PreSearch (básico e aplicado) /th th Educação pterciária p (Licenciatura, Mestrado, Doutorado) /th th Valor agregado PSSocietal: Educação (primária e secundária), formação profissional, comunicação, benefícios para a saúde /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” TDAccess/TD td Pbom acesso para o trabalho diário e monitoramento, /td td PBons acessos para trabalho diário e acompanhamento; Bons acessos para grupos /td td PGood acesso para grupos /td /tr tr class="mesmo” TDSize/TD td Tamanho preaSonable para escalonamento para potenciais fazendas comerciais (dependendo da cultura) /td td Tamanho preaSonable para uma boa visão geral de diferentes opções de cultivo /td td Tamanho PreaSonable para uma boa visão geral /td /tr tr class="ímpar” TDConstrução/TD td PEASY remodelingsupa/sup /td td Remodelação PeASy /td td Pprincipalmente elementos comerciais fora de prateleira /td /tr tr class="mesmo” TDClimativo/td td pAdvanced /td td PBasic /td td PBasic /td /tr tr class="ímpar” TDDiversidade dos métodos de produção/td td PVariável de acordo com projetos de pesquisa atuaissupb/sup /td td PVariable para high: do básico (demonstração do sistema) à vanguarda p (pesquisa) /td td PHIGH: do básico (demonstração do sistema) à aresta de corte (demonstração do potencial) /td /tr tr class="mesmo” TDReciclagem, sistemas de circuito fechado/td td PImportância quantitativa: melhorar a pegada ecológica e reduzir, assim, os custos /td td PImportância quantitativa e qualitativa /td td Pqualitativa importância: demonstração de princípios ecológicos /td /tr tr class="ímpar” TDFornecimento de energia proveniente de fontes renováveis/td td PImportância quantitativa: melhorar a pegada ecológica e reduzir, assim, os custos /td td PImportância quantitativa e qualitativa /td td Pqualitativa importância: demonstração de princípios ecológicos /td /tr tr class="mesmo” TDrenaColheita, tratamento e uso/td td PImportância quantitativa: melhorar a pegada ecológica e reduzir, assim, os custos /td td PImportância quantitativa e qualitativa /td td Pqualitativa importância: demonstração de princípios ecológicos /td /tr /tbody /tabela

   Modificado após Graber et al. (2014)

   supa/sup permite o teste de diferentes configurações

   Suprimento/sup desde o estado da arte (alinhado com as práticas actuais dos produtores de produtos hortícolas profissionais e dos aquicultores) até à vanguarda (testes de métodos de produção inovadores)

   Perguntas adicionais a serem feitas antes de instalar um aquaponics são

   • Qual o tamanho do sistema para escolher? O tamanho do sistema provavelmente aumentará em relação à idade dos alunos: sistemas menores no jardim de infância e sistemas maiores no ensino médio.

   • Onde é que o sistema deve ser colocado? Micro-sistemas (Tabela 22.2) podem ser colocados em sala de aula. No entanto, sistemas muito pequenos e pequenos (Tabela 22.2) exigem mais espaço e talvez seja necessário construir uma estufa para abrigá-los.

   • O sistema vai ser temporário ou permanente? Se vai ser uma característica permanente, quem vai cuidar do sistema durante os feriados? Se vai ser uma característica temporária, a instituição pode considerar pedir emprestado um aquário a um aquarista entre os funcionários ou os estudantes, que também seriam capazes de dar conselhos sobre o cuidado dos peixes.

   Tabela 22.2 Adequação de diferentes opções de design para uma aquapônica educacional. A cor verde denota as opções mais adequadas, as opções amarelas são menos adequadas, enquanto as opções vermelhas não são adequadas para a maioria dos casos

   

   SUPA/SUPextenso (a densidade dos peixes é maioritariamente inferior a 10 kg/msup3/sup e permite o uso integrado de lodo em canteiros de cultivo).

   Supb/supintensivo (a densidade dos peixes requer separação adicional das lamas; no entanto, as lamas têm de ser tratadas separadamente).

   Supc/loop suclosed (sistemas “acoplados”): após o componente hidropônico, a água é reciclada para o componente aquícola.

   Circuito de supd/suppen ou fim de tubo (sistemas “dissociados”): após o componente hidropônico, a água não é ou apenas parcialmente reciclada para o componente aquícola.

   • Os peixes vão ser colhidos? O bem-estar dos animais deve ser sempre observado e o abate dos peixes deve ser feito de acordo com as leis de protecção dos animais (Conselho da União Europeia, 1998). As crianças podem ter problemas em matar e comer um animal vivo, que se assemelha a Dory (do filme encontrando Nemo). Se o peixe não for colhido, então o peixe dourado ou o Koi são uma boa opção.

   • As plantas vão ser colhidas e comidas? Se sim, então as sugestões para o uso do produto precisam ser preparadas. Caso contrário, considere usar plantas ornamentais em vez disso.

   22.2.2 Como incorporar Aquaponics como uma ferramenta didática?

   Um aquaponics com peixes e plantas vivos, obviamente, fornece o potencial de engajamento a longo prazo em comparação com experiências científicas convencionais de disciplina única. Embora este seja um ativo manifesto para a aprendizagem experiencial progressiva e contínua, tem sido indicado que a salvaguarda do interesse do professor no longo prazo e o fornecimento de material didático são desafios fundamentais para a incorporação bem-sucedida da aquapônica nas aulas escolares (Hart et al. 2013; Clayborn et al. . 2017).

   Idealmente, a aquapônica modelo deve ser incorporado em diferentes classes de forma a facilitar a consecução de objetivos educacionais específicos do curso. Os assuntos, que promovem a compreensão dos ciclos naturais, da reciclagem de resíduos e da proteção ambiental, são os mais óbvios. No entanto, a aquapônica também pode ser usada em outros assuntos, como arte, ciências sociais e economia. Os exemplos discutidos nos Exemplos 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5, 22.6 e 22.7 abaixo fornecem uma visão sobre a versatilidade da aquapônica na educação.

   A aquapônica ativa pode ser usada para o ensino em diferentes períodos de tempo e, consequentemente, existem cenários distintos:

   (a) Durante um período, 1—2 aulas por semana (8—12 semanas) (ver exemplos 22.1 e 22.3)

   b) Actividade educativa de meio a um dia (ver exemplo 22.4)

   (c) Como Semana da Ciência ou Semana do Projeto em 2 a 5 dias consecutivos (ver Exemplo 22.2)

   (d) Como atividade extracurricular, durante um período de 10 a 15 semanas

   (e) Como característica permanente para toda a escola, proporcionando assim uma “peça de conversação” focal e uma unidade de estudo/pesquisa para várias aulas (ver Exemplos 22.5 e 22.6, Graber et al. 2014)

3. 22.3 Aquapônica nas Escolas Primárias

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   De acordo com a Classificação Internacional Tipo da Educação (UNESCO-UIS 2012), o ensino primário (ou o ensino fundamental em inglês americano) ao nível 1 da CITE (primeiros 6 anos) é tipicamente a primeira fase do ensino formal. Ele fornece às crianças dos 5 aos 12 anos uma compreensão básica de vários assuntos, como matemática, ciência, biologia, alfabetização, história, geografia, artes e música. Destina-se, portanto, a proporcionar uma base sólida para a aprendizagem e compreensão das áreas fundamentais do conhecimento, bem como o desenvolvimento pessoal e social. Ele se concentra em aprender em um nível básico de complexidade com pouca, se houver, especialização. As atividades educativas são muitas vezes organizadas com uma abordagem integrada, em vez de fornecer instrução em assuntos específicos.

   O objectivo educativo do nível 2 da CITE (mais três anos) consiste em lançar as bases para a aprendizagem ao longo da vida e o desenvolvimento humano sobre as quais os sistemas educativos poderão então alargar novas oportunidades educativas. Programas a este nível geralmente são organizados em torno de um currículo mais orientado para o assunto.

   De acordo com o Fundo das Nações Unidas para a Infância (UNICEF 2018), proporcionar às crianças educação primária tem muitos efeitos positivos, incluindo o aumento da conscientização ambiental.

   Na idade da escola primária, as compreensões ricas mas ingênuas do mundo natural das crianças podem ser construídas para desenvolver a sua compreensão dos conceitos científicos. Ao mesmo tempo, as crianças precisam de experiências cuidadosamente estruturadas, levando em consideração o seu conhecimento prévio, o apoio instrucional dos professores e as oportunidades de engajamento sustentado com o mesmo conjunto de ideias durante períodos mais longos (Duschl et al. 2007). Uma forma de proporcionar um engajamento contínuo e contínuo pode ser através da construção, gestão e manutenção de uma aquapônica.

   

   Fig. 22.2 (a) Cerimônia de abertura na escola de Älandsbro, (b) A aquapônica simples em Älandsbro, (c) Estudantes mais velhos fazendo observações para o “Livro de Recirculação”, (d) Modelo construído pelos alunos mais jovens durante uma aula de artes

   Os principais conselhos para a introdução da aquapônica aos alunos do ensino primário são os seguintes:

   • Sistemas de sala de aula robustos e de baixa tecnologia favorecem o engajamento do professor e dos alunos e são mais eficazes para esta fase da educação (Exemplo 22.1, Fig. 22.2b).
   • Produtividade não é uma questão central, mas demonstrar as leis da natureza (ciclagem de nutrientes, fluxo de energia, dinâmica populacional e interações dentro do ecossistema) é. Portanto, é necessário fazer esforços suficientes no desenvolvimento de materiais didáticos para atingir os objetivos do currículo.
   • Do ponto de vista educacional, compreender os processos químicos, físicos e naturais em uma aquapônica, embora através de tentativa e erro, é mais importante do que alcançar um sistema perfeitamente executado.
   • Incluir uma ampla gama de atividades: desenhar plantas e animais, manter um diário de aula, medir a qualidade da água, monitorar os peixes (tamanho, peso e bem-estar), alimentar os peixes, cozinhar os produtos, interpretar papéis, escrever, prosa, poesia e música.

   **Exemplo 22.1 Aquaponics at Älandsbro skola, Escola Primária (Suécia) **

   O projeto de 10 meses, que fazia parte do projeto FP6 “Play with Water”, começou com uma cerimônia de abertura em setembro (Fig. 22.2a) e terminou antes das férias de verão. Vários professores e cerca de 90 a 100 alunos com idades entre 9 e 12 anos estiveram envolvidos e ficaram muito entusiasmados com o projeto. A escola utilizou materiais prontamente disponíveis para criar dois sistemas simples de mesa com um aquário, peixes e plantas (Fig. 22.2b). Antes do início das atividades de aprendizagem, os alunos preencheram um questionário (ver secção de Avaliação), que foi depois repetido no final do semestre. Após uma introdução à aquapônica, os alunos plantaram o sistema e o povoaram com peixes.

   Um diário, chamado de “Livro de Recirculação”, foi mantido para cada aquário. Os alunos faziam anotações diárias sobre os sistemas (Fig. 22.2c). Eles registraram as concentrações de pH, temperatura, nitrato e nitrito, o comprimento das plantas, a atividade dos peixes e quando adicionaram alimentos e água ao sistema. Eles também fizeram desenhos e descreveram quaisquer eventos significativos, que ocorreram.

   Diferentes turmas na escola tiveram semanas diferentes onde assumiram a responsabilidade diária pelos sistemas. Os alunos mais jovens cuidaram de um sistema, enquanto o segundo sistema era utilizado pelas crianças mais velhas.

   As unidades aquapônicas foram utilizadas para o ensino de diferentes disciplinas. Os alunos mais jovens trabalharam com o conceito de recirculação construindo modelos de papelão de uma aquapônica, com tubos, bombas, peixes e plantas (Fig. 22.2d). Eles também trabalharam com pinturas, drama e música, a fim de aumentar sua compreensão sobre a relação entre as plantas e os peixes.

   Os alunos mais velhos coletaram informações sobre pH, temperatura, nitrato, nitrito e outras alterações no “Livro de Recirculação”. Eles estavam buscando diferentes temas, por exemplo: (i) o ciclo da água em uma perspectiva global; (ii) o uso cotidiano da água em uma casa; (iii) as diferentes aparências, cheiros e gostos da água; (iv) biologia e ecologia de peixes; (v) outros sistemas de recirculação ecológica; e (vi) a importância da água em um escala global. Eles também ensinaram os alunos mais jovens, por exemplo, explicando sistemas de recirculação, ou demonstrando pequenas experiências.

   Para a avaliação, ver Seção 22.8.1.2.

   Exemplo 22.2 Curso Centrado Aquático de Dois Dias em Waedenswil, Suíça

   Ao longo de 2 dias, 16 alunos (de 13 a 14 anos) e seu professor da Gerberacher School visitaram o campus da Universidade de Ciências Aplicadas de Zurique (ZHAW) em Waedenswil, onde um estudante de graduação preparou um programa de dois dias sobre a importância da água usando a aquapônica como foco (Fig. 22.6). A progressão da aprendizagem foi avaliada por meio de questionário (pré-atividade e pós-atividade).

   uDia 1: /u

   • Endereço de boas-vindas, explicação do cronograma do curso.
   • Teste de conhecimento (o que os alunos sabem sobre aquicultura, reciclagem, nutrição vegetal, ecossistemas, etc.)
   • O conceito de “sistemas” explicado através de analogia simples com martelo como um exemplo de um sistema (O martelo é feito de duas partes: o punho e a cabeça. Se as peças estiverem separadas, o martelo não pode funcionar. Então, o martelo é mais do que apenas a soma de suas partes, é um sistema.)
   • Avaliação da compreensão dos sistemas antes da unidade de ensino: O que é um sistema? Preencha o texto da lacuna.
   • Introdução à aquaponia e ecossistemas. Os alunos aprendem o que é um ecossistema e entendem que sistemas individuais estão integrados nele.
   • Visita à demonstração aquaponica (Fig. 22.3a).
   • Expansão do conhecimento: A importância das proteínas nos alimentos. Discuta e preencha o texto da lacuna.
   • Expansão do conhecimento: Os benefícios de um ciclo fechado da água (Discutir e preencher a Worksheet).
   • Trabalho prático: Construção de duas aquapônicas simples, adicionando plantas (manjericão), medindo nitrito e pH.
   • Noções básicas de tilápia (Oreochromis niloticus) e manjericão, Ocimum basilicum biologia.
   • Importância global da água (RPG, Planilhas).
   • Tempo para perguntas.

   uDia 2: /u

   • Por que a conservação da água é necessária? Quantas pessoas perecem devido à falta de água potável? (Tarefa Matemática).
   • Medir o pH e o teor de nitrito nos aquários. Os alunos aprendem a realizar um Aqua-Test e o que os valores indicam.
   • Responda perguntas de repetição (Jogo de cartas com recompensas, Planilhas).
   • Trabalho prático: Transferir tilápias do aquário para a aquapônica. Alimente os peixes. Preencher a folha de observação dos peixes.
   • Desenhar um cartaz de Aquaponics, explicando os termos importantes (Fig. 22.3b). • Teste de conhecimento final e avaliação da unidade de aprendizagem (ver também Seção 22.8.1.3).

   

   **Fig. 22.3 (a) ** Estudantes da sexta série da Gerberacher School visitando a aquapônica de demonstração na Universidade de Ciências Aplicadas de Zurique (Waedenswil, Suíça). (b) Um cartaz desenhado pelos mesmos alunos, explicando as noções básicas da aquapônica

4. 22.4 Aquapônica nas Escolas Secundárias

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   De acordo com a classificação CITE (UNESCO-UIS 2012), o ensino secundário proporciona atividades de aprendizagem e educação baseadas no ensino primário e preparando-se tanto para a primeira entrada no mercado de trabalho como para o ensino pós-secundário não superior e superior. Em termos gerais, o ensino secundário visa proporcionar a aprendizagem a um nível intermediário de complexidade.

   Enquanto no ensino fundamental, os alunos são direcionados principalmente para exercícios observacionais e descritivos sobre organismos e processos em uma aquapônica, alunos de escolas secundárias podem ser educados na compreensão de processos dinâmicos. Aquaponics possibilita esse aumento de complexidade e promove o pensamento do sistema (Junge et al. 2014).

   Exemplo 22.3 Curso de Um Semestre em uma Escola de Gramática na Suíça

   Hofstetter (Hofstetter 2008) implementou unidades de ensino aquapônicas em uma Escola de Gramática (Alemão: Ginásio) em Zurique e testou a hipótese de que a incorporação da aquapônica no ensino tem uma influência positiva no pensamento dos sistemas (Ossimitz 2000) entre os alunos. Estudantes de ginásios na Suíça pertencem a uma seção acima da média da população estudantil: eles têm notas muito boas, estão acostumados a trabalhar autônomo e mostram capacidade consistente e interesses gerais em diferentes questões. Foram envolvidas três turmas do sétimo ano, com um total de 68 alunos (32 do sexo feminino, 36 do sexo masculino), com idade entre 12 e 14 anos.

   Seis aquapônicos simples e pequenos foram construídos de acordo com a descrição geral em Bamert e Albin (2005) (Fig. 22.4). Os alunos foram responsáveis pela construção, operação e monitoramento dos sistemas. Eles foram fornecidos com os materiais necessários e construíram a aquicultura e unidades hidropônicas. As mudas de tomate (Solanum lycopersicum) e manjericão (Ocimum basilicum) foram plantadas em leitos de argila expandida. Cada aquário foi abastecido com dois rudd comuns (Scardinius erythrophthalmus) capturados em uma lagoa próxima e retornados lá após o experimento.

   Cada sistema foi monitorado diariamente e foram realizadas as seguintes operações: medição da altura da planta, observação da saúde das plantas, medição da ração dos peixes e alimentação dos peixes, monitoramento do comportamento dos peixes, medição da temperatura da água e enchimento do aquário com água. Todas as medidas e observações foram documentadas em um diário, que também serviu para transferir informações entre os três grupos que trabalhavam no mesmo sistema.

   A sequência de ensino (Tabela 22.3) ocorreu entre outubro de 2007 e janeiro de 2008. Diversos temas foram introduzidos nas aulas conceitos básicos do sistema (relação entre componentes do sistema, conceitos de feedback e auto-regulação) e conhecimentos básicos sobre aquaponia. Todas as unidades de ensino são descritas detalhadamente em Bollmann-Zuberbuehler et al. (2010). O efeito da sequência de ensino sobre as competências de pensamento de sistemas foi avaliado no início e no final da sequência (Ver Seção 22.8.1.4) e foi descrito detalhadamente em Junge et al. (2014).

   Exemplo 22.4 ExplorLabor: Dia da Ciência na Universidade de Ciências Aplicadas de Zurique para os Estudantes de Escolas Secundárias, Suíça

   Vinte estudantes de 18 a 19 anos (11º ano letivo, com graduação em Biologia e Química) da Escola Cantonal de Menzingen visitam a Universidade de Ciências Aplicadas de Zurique (ZHAW) todos os anos para um Workshop Aquapônica. O programa varia ligeiramente de ano para ano, dependendo dos experimentos atuais no Laboratório Aquaponics.

   uPrograma: /u

   • Saudações: Introdução ao workshop.
   • Vídeo de e-learning: Introdução à aquapônica.
   • Visita à instalação de demonstração aquapônica; discussão do comportamento adequado na instalação experimental.
   • Aprendizagem de métodos de medição. Divisão em 4 equipes.
   • Passeio pelo Laboratório Aquaponico, composto por 4 sistemas (três aquapônicos e um hidropônico). Cada equipe coletou dados de um sistema.

   UAtribuição: /u

   1. Medição da qualidade da água em diferentes partes dos sistemas aquapônicos e hidropônicos (aquário, biofiltro e cárter) usando o medidor multieletrodo portátil (Hach Lange GmbH, Rheineck, CH) para medir a temperatura (T), o pH, o teor de oxigênio e a condutividade elétrica (EC).
   2. Usando o Dualex-Clip para medir o Índice de Balanço de Nitrogênio (NBI), o Conteúdo de Clorofila (CHL), o Conteúdo de Flavonóide (FLV) e o Conteúdo de Antocianina (ANTH) de folhas de três alfaces.
   3. Preencher os dados na planilha pré-preparada do Excel.
   4. Voltar à sala de aula: Calculando se existem diferenças entre as plantas que crescem em sistemas aquapônicos e hidropônicos, comparação dos dados e discussões.

   

   Fig. 22.4 Aquapônica simples em sala de aula. (Adaptado após Bamert e Albin 2005). As plantas crescem nos recipientes preenchidos com agregado de argila expandida leve (LECA) que é geralmente utilizado em hidroculturas

   Tabela 22.3 Sequência de unidades de ensino em três turmas de alunos do sétimo ano durante um semestre em uma escola de gramática na Suíça

   tabela cabeça tr class="cabeçalho” A unidade de ensino/th th Número de lições /th th Métodos /th th Conteúdo /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” TDTU1/td td 1 /td td Levantamento dos conhecimentos existentes /td td Teste de Pré-atividade /td /tr tr class="mesmo” TDTU2/td td 4 /td td Palestra por professor, pesquisa e apresentações por alunos /td td Noções básicas do sistema /td /tr tr class="ímpar” TDTU3/td td 2 /td td Palestra do professor, atribuição do aluno /td td A ferramenta “Círculo de Conexão” permite aos alunos desenhar um diagrama de um sistema (adotado a partir de Quaden e Ticotsky 2004) /td /tr tr class="mesmo” td rowspan=2 TU4/td td rowspan=2 2 /td td Aprendizagem de /td td rowspan=2 Planejamento de uma aquapônica: subunidades, conexões /td /tr tr class="ímpar” td Apresentações dos alunos /td /tr tr class="mesmo” TDTU5/td td 2 /td td Aprendizagem baseada em problemas (PBL) /td td Definindo os principais indicadores do sistema: Peixes e plantas e suas interações /td /tr tr class="ímpar” TDTU6/td td 3 /td td Aprendizagem de /td td Monitorização da aquaponia /td /tr tr class="mesmo” TDTU7/td td 3 /td td Apresentações dos alunos /td td Desenho de um diagrama das interconexões na aquapônica /td /tr tr class="ímpar” TDTU8/td td 1 /td td Levantamento do conhecimento /td td Teste pós-atividade /td /tr tr class="mesmo” TDTU9/td td 2 /td td Festa aquapônica /td td Colheita, preparação de salada, comer /td /tr /tbody /tabela

   Modificado após Junge et al. (2014)

5. 22.5 Aquapônica no Ensino e Formação Profissionais

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   UNESCO-UIS/OCDE/EUROSTAT (2017) define programas de educação profissional como “projetados para que os alunos adquiram os conhecimentos, habilidades e competências específicas de uma determinada ocupação, comércio ou classe de profissões ou ofícios. A conclusão bem-sucedida de tais programas leva a qualificações profissionais relevantes para o mercado de trabalho, reconhecidas como orientadas para a profissão pelas autoridades nacionais competentes e/ou pelo mercado de trabalho” (UNESCO, 2017).

   A fim de educar futuros agricultores aquapônicos e técnicos aquapônicos, a formação deve incluir o funcionamento profissional da aquapônica. Portanto, o ambiente de treinamento precisa ser de última geração. No entanto, a configuração não precisa ser grande: 30 msup2/sup deve ser suficiente (Podgrajsek et al. 2014, Exemplos 22.5 e 22.6). Tais sistemas devem ser planejados e construídos por profissionais, pois exigem monitoramento e operação complexos.

   Os alunos podem participar em: (i) instalação (sob orientação profissional); (ii) manutenção geral e operação (incluindo verificações diárias e limpeza); (iii) operação do subsistema hidropônico (plantação, colheita, manejo integrado de pragas, controle climático, ajuste dos níveis de pH e nutrientes, etc.); ( iv) funcionamento do subsistema da aquicultura (alimentação dos peixes, determinação do peso dos peixes, ajustamento dos níveis de pH, etc.); v) monitorização dos parâmetros (qualidade da água, crescimento e saúde dos peixes, crescimento das plantas e qualidade); e vi) operações de colheita e pós-colheita.

   A União Europeia investiu no desenvolvimento do ensino profissional através do Programa Leonardo e, mais recentemente, ERASMUS+. Estes programas financiaram vários projetos que incluíram a implementação da aquapônica, incluindo o Projeto de Transferência de Inovação Leonardo da Vinci (Programa de Aprendizagem ao Longo da Vida) “Introduzindo a Aquapônica no EFP: Ferramentas, Unidades de Ensino e Formação de Professores” (AQUA-VET) '. O projeto preparou um currículo para o ensino profissional em aquaponia e os resultados estão disponíveis em www.zhaw.ch/iunr/aquavet. As unidades de ensino foram testadas em três escolas profissionais na Itália, Suíça (Baumann 2014) e Eslovênia (Peroci 2016). No âmbito deste projecto, foi construída uma unidade aquapônica na escola profissional do Centro Biotécnico Naklo, na Eslovénia (Exemplo 22.5). Outro exemplo é a unidade aquapônica construída na Provinciaal Technisch Insituut, uma escola de horticultura na Bélgica (Exemplo 22.6).

   Exemplo 22.5 Aquapônica no Centro Biotécnico Naklo na Eslovênia

   A aquapônica (Fig. 22.5a) foi construída em 2013 no âmbito do projeto Leonardo da Vinci “AQUA-VET” (Krivograd Klemenčič et al. 2013; Podgrajšek et al. 2014). Um módulo do curso de aquapônica foi desenvolvido e ministrado a uma turma de 30 alunos no segundo ano de seu programa Técnico Ambiental (Peroci 2016). O objetivo foi investigar a possibilidade de incluir a aquapônica no programa regular de ensino profissional secundário em ciências biotécnicas, e no currículo padrão de habilidades profissionais necessárias para a qualificação profissional nacional de um “agricultor aquapônico”. O curso consistiu em seis aulas (45 min cada), das quais quatro foram dedicadas à teoria da aquapônica e duas à formação prática (Fig. 22.5b).

   Lição 1 Aquaponics: definição, introdução à aquicultura e hidroponia, operação de uma aquapônica.

   Lição 2 Microorganismos: (i) o papel dos microrganismos: microrganismos úteis, o ciclo do nitrogênio e a importância dos biofiltros na aquapônica; (ii) monitoramento de parâmetros selecionados, plano de monitoramento, protocolos e avaliação dos resultados.

   Lição 3 Peixes: estrutura e funcionamento do corpo de peixes, seleção de espécies de peixes adequadas para o cultivo em aquaponia, métodos de alimentação, doenças e lesões de peixes e criação de peixes.

   Lição 4 Anatomia vegetal, seleção de espécies vegetais adequadas para o cultivo em aquapônica, papel das plantas na aquapônica, identificação de doenças vegetais e estratégias de proteção fitossanitária adequadas.

   _Trabalho prático (2 h) _ Os alunos trabalharam em dois grupos (observação, acompanhamento, discussão, apresentação) na unidade aquapônica do Centro Biotécnico Naklo.

   As actividades de aprendizagem abrangeram vários níveis de competências, proporcionando aulas bem concebidas para as partes teóricas e práticas. A progressão da aprendizagem foi avaliada por meio de diversos questionários (ver Seção 22.7.2).

   Exemplo 22.6 Aquaponics na Provinciaal Technisch Insituut, uma escola de horticultura na Bélgica

   O Provinciaal Technisch Instituut (PTI) em Kortrijk foi pioneiro na aquapônica de sala de aula na Bélgica no nível do ensino profissional. O projeto começou em 2008, quando os tanques de peixes foram introduzidos na estufa, que é utilizado para o ensino de cursos práticos para estudantes em agronomia e biotecnologia (Fig. 22.6).

   Inicialmente, a aquapônica foi usada em uma base ad hoc em várias aulas, por exemplo, para ensinar biologia de plantas e peixes, química da água, etc., mas foi somente depois de alguns anos que a aquapônica se tornou estruturalmente incorporada em vários módulos de curso. O principal desafio foi encontrar tempo para traduzir as metas governamentais para os módulos do curso de aquapônica. Este desafio ilustra a importância de fornecer apoio suficiente, tanto em termos de resposta às necessidades do currículo, como em enfrentar obstáculos operacionais e organizacionais para novas iniciativas aquapônicas nas escolas.

   Desde o início, a aquapônica da PTI também atuou como piloto em projetos de pesquisa aplicada com universidades (Ghent University, KU Leuven, ULG Gembloux), faculdades universitárias (HoWest, HoGent, Odisee), institutos de pesquisa (Inagro, PCG) e empresas privadas (Aqua4c, Agriton, Lambers-Seeghers, Vanraes automação). Com efeito, a escola tornou-se um parceiro valioso em vários projetos nacionais e internacionais. Os alunos do PTI estão envolvidos não só no trabalho operacional do dia-a-dia, mas também na recolha de dados para experiências coordenadas pelos investigadores académicos. Esta colaboração cria uma oportunidade única para que os alunos se familiarizem com as atividades das faculdades e universidades universitárias, e pode estimular os alunos a progredirem para o ensino superior.

   

   ** Fig. 22.5 (a) ** Aquaponics no Centro Biotécnico Naklo, na Eslovénia. (Foto: Jarni 2014). b) Trabalhos práticos na unidade aquapônica do Centro Biotécnico Naklo. (foto Peroci 2016)

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

   Fig. 22.6 Uma vista sobre a estufa do Provinciaal Technisch Insituut (PTI).

   Tanques de peixes (contendo Scortum barcoo) estão localizados abaixo das ravinas de tomate irrigadas por gotejamento. No meio da estufa, os lagostins australianos (Cherax quadricarinatus) são cultivados em uma série de aquários

6. 22.6 Aquapônica no Ensino Superior

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   Os programas de ensino superior precisam ser adaptados para atender às expectativas do novo milênio, como segurança alimentar e soberania a longo prazo, agricultura sustentável/produção alimentar, desenvolvimento rural, fome zero e agricultura urbana. Estes importantes impulsionadores significam que as instituições de ensino superior envolvidas nas áreas de produção de alimentos podem desempenhar um papel fundamental no ensino da aquaponia, tanto através do desenvolvimento de capacidades como da criação e partilha de conhecimentos. Além disso, fica claro que o interesse em ensinar e aprender a aquaponia está aumentando (Junge et al. 2017).

   Em universidades e faculdades, a aquapônica geralmente é ensinada como parte de cursos de agricultura, horticultura ou aquicultura e o contexto para o desenvolvimento de conteúdo do curso no ensino superior é específico para a dinâmica interna e externa de cada instituição. O principal desafio na concepção de cursos ao nível do ensino superior é a natureza interdisciplinar da aquapônica, uma vez que o conhecimento prévio da aquicultura e da horticultura é essencial. Enquanto alguns estudos investigaram o uso de aquapônica na educação (Hart et al. 2013; Hart et al. 2014; Junge et al. 2014; Genello et al. 2015) e uma série de cursos on-line estão disponíveis, um esboço de curso para aquaponia no nível terciário em corrente principal ainda não existe, ou pelo menos não foi publicado. Para que os cursos de aquapônica de nível terciário sejam implementados na UE, é necessário seguir o Processo de Bolonha, que sublinha a necessidade de uma implementação significativa dos resultados da aprendizagem, a fim de consolidar o Espaço Europeu do Ensino Superior (EEEA). Os resultados da aprendizagem são (i) declarações que especificam o que um aluno saberá ou poderá fazer como resultado de uma atividade de aprendizagem; (ii) declarações do que se espera que um aluno conheça, compreenda e/ou possa demonstrar após concluir um processo de aprendizagem; e (iii) são geralmente expressas como conhecimento, habilidades, ou atitudes (Kennedy 2008).

   A Tabela 22.4 e o Exemplo 22.7 introduzem dois quadros conceituais para o ensino da aquapônica. Ambos os cursos são considerados como valendo 5 créditos ECTS (Sistema Europeu de Transferência de Créditos), que correspondem a uma carga de estudo de aproximadamente 150 h.

   **Exemplo 22.7 Projeto Aqu @teach, uma Parceria Estratégica Erasmus+ no Ensino Superior (2017—2020) **

   A tarefa central do projeto é elaborar um currículo aquaponico (150 h de carga de trabalho do aluno correspondente a 5 créditos ECTS e um módulo complementar de competências empreendedoras (60 h), que será ministrado por meio de aprendizagem mista. A aprendizagem combinada (combinando mídia digital e Internet com formatos de sala de aula que exigem a co-presença física de professores e alunos) oferece caminhos alternativos para ganhar conhecimento e envolver os alunos na criação de conteúdo. Isto também melhora a preparação dos alunos para as suas aulas e promove a sua motivação, para que as interações com o professor possam ser dedicadas à aprendizagem aprofundada e ao desenvolvimento de competências práticas. As Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) são particularmente valiosas para o ensino da aquapônica, pois permitem a apresentação efetiva de sistemas e processos, como a modelagem de simulação (gráfica, numérica) dos parâmetros (peso de peixes/entradas de alimentação/área de superfície de leitos aquapônicos, etc.). Os alunos que frequentam o curso Aqu @teach utilizarão os e-portfólios (programa Mahara) para documentar o seu progresso na aprendizagem. O currículo incluirá os seguintes módulos:

   | | Módulo | Número de horas | | — | — | | 1 | Tecnologia aquapônica | 8 | | 2 | Aquicultura | 12 | | 3 | Anatomia, saúde e bem-estar dos peixes | 8 | | 4 | Alimentação e crescimento dos peixes | 10 | | 5 | Balanço hídrico de nutrientes | 5 | | 6 | Hidroponia | 13 | | 7 | Variedades vegetais | 10 | | 10 | Gestão integrada de pragas | 8 | | 9 | Monitorização dos parâmetros | 8 | | 10 | Segurança alimentar | 12 | | 11 | Parâmetros da investigação científica | 10 | | 12 | Conceber e construir | 16 | | 13 | Agricultura urbana | 10 | | 14 | Aquapônica vertical | 8 | | 15 | Aspectos sociais da aquapônica | 12 |

   O uso da aprendizagem combinada para ensinar um currículo multidisciplinar único permitirá que os alunos de EH de uma variedade de diferentes disciplinas acadêmicas se unam fisicamente e virtualmente para obter habilidades profissionais e transversais desejadas pelos empregadores. Ganharão competências avançadas na economia circular, na engenharia ambiental e ecológica e nos sistemas de produção de ciclo fechado (energia, água, resíduos), utilizando a aquaponia como exemplo de boas práticas. No final do projeto em 2020, o guia do módulo e o currículo serão disponibilizados no site do projeto (https://aquateach.wordpress.com/), juntamente com uma caixa de ferramentas de técnicas didáticas inovadoras apropriadas para o ensino da aquapônica, um livro didático e materiais didáticos e um guia de melhores práticas para o ensino Aquapônica. O currículo de aquapônica e o currículo de habilidades empresariais suplementares serão livremente acessíveis como um curso interativo de aquapônica on-line.

   Quadro 22.4 Esquema do curso de aquapônica proposto a nível universitário (5 ECTS). O quadro flexível contém dois tópicos principais (hidropônica e aquicultura) e está agrupado em seis áreas de aprendizagem

   tabela cabeça tr class="cabeçalho” Título do curso: /th th colspan=2 Aquapônica /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” Descrição do curso: /th td colspan=2 Aquaponics é um método de produção de alimentos que combina hidroponia e aquicultura para formar um sistema que recircula a água e os nutrientes e cresce plantas terrestres e aquáticas, incluindo algas e organismos aquáticos, minimizando a descarga de resíduos. Esta unidade curricular permite que os alunos utilizem as competências técnicas adquiridas para a criação de um sistema integrado. Equipa-os com os conhecimentos necessários para serem capazes de empreender e estar conscientes dos aspectos críticos da aquapônica. /td /tr tr class="mesmo” oNível de entrada: /th th colspan=2 Licenciatura ou MSc /th /tr tr class="ímpar” Nome da unidade/th th

   1. Aquapônica /th th
   2. Operações Aquapônica /th /tr tr class="mesmo” ThUnit Final/th td Compreender o projeto e gerenciamento de sistemas, componentes e técnicas de construção. /td td Compreender as características da água, os ciclos microbiológicos e bioquímicos (por exemplo, o ciclo do nitrogênio) dentro de uma aquapônica, e as interações entre água e plantas. /td /tr tr class="ímpar” ThreRecomendado conhecimentos e habilidades prévias: /th td Conhecimentos básicos de biologia e agricultura (horticultura e aquicultura). /td td Conhecimentos básicos de qualidade da água, organismos aquáticos, microbiologia aquática. /td /tr tr class="mesmo” th RowSpan=6Resultados de aprendizagem/th td Os alunos devem ser capazes de /td td Os alunos devem ser capazes de /td /tr tr class="ímpar” td Explicar as características de uma aquapônica; /td td explicar os parâmetros de qualidade da água; /td /tr tr class="mesmo” tdexplain os tipos de aquapônica; /td td Explicar os ciclos bioquímicos e as transformações microbianas; /td /tr tr class="ímpar” td Explicar as técnicas de construção; e /td td Identificar critérios para a produção de peixe e vegetais; /td /tr tr class="mesmo” td rowspan=2 Descrever os componentes operacionais. /td td Calcular todos os parâmetros relevantes de crescimento dos peixes; e /td /tr tr class="ímpar” td Explicar a colheita e o processamento. /td /tr tr class="ímpar” th rowspan=8 Conhecimentos e/ou habilidades: /th td rowspan=8 Após a conclusão da unidade curricular, os alunos deverão ser capazes de desenhar uma aquapônica. /td td Após a conclusão da unidade curricular, os alunos deverão ser capazes de /td /tr tr td descrever os critérios de qualidade da água; /td /tr tr class="mesmo” td analisar a qualidade da água principal; parâmetros (oxigênio dissolvido, pH, amônia, nitrito, nitrato); /td /tr tr class="ímpar” td Explicar os efeitos da temperatura da água nos peixes e nas plantas; /td /tr tr class="mesmo” td Explicar as condições óptimas da água para os peixes; /td /tr tr class="ímpar” td Explicar a interação entre a água e as plantas; /td /tr tr class="mesmo” td Explicar estratégias de alimentação; e /td /tr tr class="ímpar” td calcular as rações de alimentação necessárias /td /tr tr class="mesmo” th rowspan=2 Requisitos de evidência: /th td rowspan=2 Os alunos serão obrigados a avaliar os diferentes tipos de aquapônica em termos de suas vantagens e desvantagens relativas. /td td Os alunos serão obrigados a /td /tr tr class="ímpar” td Aplique um cálculo para densidade de estoque e regime de alimentação usando parâmetros de tamanho de peixe, volume de água e qualidade da água. /td /tr tr class="mesmo” Nome da unidade/th th
   3. Produção Vegetal /th th
   4. Organismos Aquáticos Produção /th /tr tr class="ímpar” th rowspan=2 finalidade unidade/th td Demonstrar a capacidade de cuidar das plantas, a fim de manter o crescimento e a saúde ideais, considerando a poda, o plantio e a irrigação. /td td rowspan=2 Compreender o crescimento de organismos aquáticos, como peixes e crustáceos, e suas necessidades em um sistema aquapônico. /td /tr tr class="mesmo” td Descrever as condições ideais para o crescimento da planta. /td /tr tr class="ímpar” th rowspan=2 Conhecimentos e habilidades prévias recomendadas: /th td Conhecimentos básicos de horticultura. /td td rowspan=2 Fisiologia básica dos organismos aquáticos, conceitos nutricionais e reprodução de peixes e crustáceos na aquicultura. /td /tr tr class="mesmo” td Alfabetização computadorizada/técnica /td /tr tr class="ímpar” th rowspan=11 Resultados de aprendizagem/th td Os alunos devem ser capazes de /td td Os alunos devem ser capazes de /td /tr tr class="mesmo” td descrever como plantar uma planta; /td td Explicar o crescimento dos organismos aquáticos, os princípios nutricionais na aquicultura, a produção de alvejantes, a gestão de reprodutores, a reversão do sexo reproduzido/frite; e /td /tr tr class="ímpar” td descrever os requisitos de crescimento das plantas; /td td Explicar os princípios da aquicultura. /td /tr tr class="mesmo” td Identificar as plantas mais adequadas para a aquapônica; /td /tr tr class="ímpar” td descrever as técnicas de produção de sementes; /td /tr tr class="mesmo” td Descrever técnicas de transplante; /td /tr tr class="ímpar” td alocar plantas adequadas para diferentes estações do ano; /td /tr tr class="mesmo” td Definir a pressão da água; e /td /tr tr class="ímpar” td caudal e como calculá-los; /td /tr tr class="mesmo” tdexplain como controlar pragas; e/td /tr tr class="ímpar” td Explicar as técnicas de colheita. /td /tr tr class="mesmo” th rowspan=5 Conhecimentos e/ou habilidades: /th td Após a conclusão da unidade curricular, os alunos devem ser capazes de explicar /td Na conclusão da unidade curricular, os alunos devem ser capazes de: /td /tr tr class="ímpar” td produção de mudas /td td descrevem o funcionamento do RAS /td /tr tr class="mesmo” td crescimento de plantas /td td identificar as espécies de peixes/crustáceos adequadas para a aquapônica /td /tr tr class="ímpar” td controle de doenças e insetos /td td rowspan=2 identificar os requisitos de crescimento de diferentes organismos aquáticos /td /tr tr class="mesmo” td colheita /td /tr tr class="ímpar” th rowspan=2 Requisitos de evidência: /th td Os alunos serão obrigados a /td TDStudents será necessário para/td /tr tr class="mesmo” td Compare diferentes plantas em relação à sua adequação para a aquapônica /td TDDescrever o papel da aquicultura numa aquapônica/td /tr tr class="ímpar” Nome da unidade/th th
   5. Economia da Aquapônica /th th6. Estratégia de Gestão de Riscos/th /tr tr class="mesmo” ThUnit Final/th td Compreender os processos necessários à criação de um sistema economicamente viável /td TDPara compreender os elementos de gestão de risco, incluindo identificação de risco, análise, respostas e controlo/td /tr tr class="ímpar” ThreRecomendado conhecimentos e habilidades prévias: /th td Conhecimentos matemáticos e estatísticos básicos /td TDBasic conhecimento matemático/td /tr tr class="mesmo” th rowspan=6 Resultados de aprendizagem/th td Os alunos devem ser capazes de /td TDStudents deve ser capaz para/td /tr tr class="ímpar” td Explicar rentabilidade e sustentabilidade; /td td Identificar os riscos potenciais; /td /tr tr class="mesmo” td Estimar a depreciação, as despesas de capital, as despesas de exploração, as vendas, a demonstração de resultados; /td td Elaborar um plano de gestão de riscos; /td /tr tr class="ímpar” td Explicar os cálculos utilizados para determinar os fluxos de caixa; /td td Analisar riscos quantitativos e qualitativos; /td /tr tr class="mesmo” td Discutir o equilíbrio do orçamento; e /td td rowspan=2 monitorar e controlar os riscos. /td /tr tr class="ímpar” td classificar os indicadores financeiros. /td /tr tr class="mesmo” oConhecimentos e/ou Habilidades: /th td Após a conclusão da unidade curricular, os alunos deverão ser capazes de criar um modelo de viabilidade económica. /td td Após a conclusão da unidade curricular, os alunos deverão saber criar uma matriz de impacto de probabilidade relacionada com os riscos. /td /tr tr class="ímpar” th rowspan=2 Requisitos de evidência: /th td Os alunos serão obrigados a /td td Os alunos serão obrigados a /td /tr tr class="mesmo” td Criar um modelo de viabilidade usando diferentes indicadores financeiros com base em um estudo de caso /td td Criar uma matriz de risco de impacto de probabilidade com base em um estudo de caso /td /tr tr class="ímpar” Atividades de avaliação do resultado: /th td colspan=2 Apresentação oral/computador, relatório escrito, testes em sala de aula. /td /tr /tbody /tabela

7. 22.7 A Aquapônica cumpre sua promessa no ensino? Avaliações de Unidades de Ensino por Professores

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   22.7.1 Entrevistas com professores em Play-with-Water

   As unidades de ensino Aquapônica foram avaliadas no projeto do 6º PQ “Play-With-Water” em sete ocasiões distintas em três países (Suécia, Noruega, Suíça). Isso envolveu seis escolas (1 escola na Noruega, 1 na Suécia e 4 na Suíça), onde a idade dos alunos variou entre 7 e 14 anos. Seis professores foram convidados a manter um diário, que utilizaram para responder a um questionário online complementado com entrevistas telefônicas, resumidas na Tabela 22.5.

   Os comentários dos professores sobre a sua experiência com a aquapônica indicaram que algumas questões eram demasiado complexas para as escolas primárias. Os experimentos “Play-With-Water”, tais como os disponíveis no site do projeto (www.zhaw.ch/iunr/play-withwater/) podem ser mais adequados para uso no ensino secundário. A aprendizagem

   Tabela 22.5 Respostas resumidas dos seis professores entrevistados sobre as vantagens e desvantagens do uso da aquapônica como instrumento de ensino

   tabela cabeça tr class="cabeçalho” oQuais são as principais vantagens? /th th Número de menções /th th Quais são as principais desvantagens? /th th Número de menções /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” TDAdequado para aprender a pensar sistema/td td 3 /td td Nenhum. /td td 2 /td /tr tr class="mesmo” TDFacilita trabalho em equipe/td td 2 /td td Exigências de tempo elevadas. /td td 2 /td /tr tr class="ímpar” tdmobilização de alunos/td td 2 /td td Requisitos de alto conhecimento. /td td 2 /td /tr tr class="mesmo” TDProporciona diversidade no ensino/td td 2 /td td Conceitos e linguagem difíceis. /td td 1 /td /tr tr class="ímpar” TDMotivação para alunos/td td 1 /td td Sensível para pragas. /td td 1 /td /tr tr class="mesmo” TDMotivação para professores/td td 1 /td td Os alunos nem sempre prestavam atenção. /td td 1 /td /tr tr class="ímpar” TDTransferência entre diferentes assuntos possível/td td 1 /td td/td td/td /tr tr class="mesmo” TDVersátil: vários objetivos educacionais possíveis/td td 1 /td td/td td/td /tr /tbody /tabela

   contêm descrições de processos complexos e interações ecológicas que exigem um conhecimento mais profundo das ciências naturais, como química ou biologia, do que se pode esperar na escola primária. Se o material for usado por professores, ele precisa fornecer as informações em um formato pronto para sala de aula. As explicações sobre processos químicos e biológicos, como a nitrificação, devem ser muito simplificadas.

   22.7.2 Estudo abrangente do potencial de inclusão da aquapônica no ensino secundário profissional na Eslovénia

   Peroci (2016) investigou uma série de aspectos relacionados com o potencial de inclusão da aquaponia no processo educativo do ensino profissional secundário na Eslovénia (Fig. 22.7). Isto incluiu

   

   Fig. 22.7 A estrutura geral do estudo de Peroci (2016) sobre o potencial de inclusão da aquapônica no processo educativo do ensino secundário profissional na Eslovénia

   (i) Análise de catálogos do ensino secundário profissional em áreas biotécnicas, a fim de avaliar a compatibilidade destes programas educativos com os objectivos de aprendizagem relacionados com a aquaponia.

   (ii) Concepção de um Curso Educativo Aquapônico de curta duração, incluindo a definição de resultados de aprendizagem (conhecimentos e competências). O material didático para aprendizagem experiencial foi testado e avaliado por uma turma de alunos do Centro Biotécnico Naklo (Precedente 5, Seção 22.8.2.

   (iii) Levantamento do conhecimento e das atitudes em relação a aquaponica em escolas biotécnicas na Eslovénia por estudantes que frequentam os programas de gestores de terras, técnicos de horticultura, técnicos de agricultura e gestão e técnicos ambientais, a fim de avaliar as atitudes dos alunos em relação a este tipo de da produção alimentar (ver Seção 22.8.2.) relativa a uma revisão das escolas secundárias pelo Ministério da Educação, Ciência e Desporto da República da Eslovénia.

   iv) Entrevistas semiestruturadas com professores em escolas relevantes, examinando a aplicação da aquaponia como instrumento de aprendizagem na Eslovénia ([secção 22.7.2.1](#22721 -entrevista-com-professores e formadores-using-aquaponics-in-the-educational-processo-em-eslovênia)).

   22.7.2.1 Entrevista com professores e formadores que utilizam a Aquapônica no Processo Educativo na Eslovênia

   Para investigar o uso da aquapônica como ferramenta de aprendizagem na Eslovênia, Peroci (2016) realizou entrevistas semiestruturadas (45-60 min) com cinco professores.

   A análise das entrevistas revelou as seguintes razões para o uso da aquapônica: (i) possibilidade de aprendizagem experiencial, (ii) instalação flexível que possa ser adaptada à meta educacional, (iii) boa forma de ensinar sobre a produção alimentar e para o ensino das disciplinas STEM. Estes foram muito semelhantes aos motivos revelados por entrevistas realizadas na América do Norte por Hart et al. (2013). No entanto, em contraste, nas entrevistas realizadas na Eslovênia, duas razões para o uso da aquapônica estavam ausentes: diversão e desenvolvimento de responsabilidade e compaixão pelos organismos vivos.

   Com base na análise das entrevistas relacionadas com as três unidades aquaponicas utilizadas para a educação na Eslovénia, a futura implementação da aquapônica como ferramenta de aprendizagem deve concentrar-se nas seguintes etapas:

   1. Desenvolver um conjunto de resultados de aprendizagem que podem ser alcançados através de uma unidade aquaponica

   2. Projetar a unidade de ensino aquapônica, que facilita os resultados de aprendizagem e competências que os alunos devem adquirir para se tornarem um “fazendeiro aquapônico”

   3. Estabelecimento de uma ligação entre professores e formadores (jardins de infância, escolas primárias, escolas secundárias, universidades), comunidades locais, empresas e indivíduos envolvidos na aquapônica

   4. Desenvolvimento de diretrizes para a integração da aquapônica no processo de aprendizagem

   5. Realização de oficinas para o projeto, construção, operação e manutenção de uma aquapônica

8. 22.8 A Aquapônica cumpre sua promessa no ensino? Avaliação das Respostas dos Alunos à Aquapônica

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   22.8.1 Projeto do 6º PQ da UE “Resource WasteWater”

   O objectivo do projecto de Recursos Hídricos Residuais era reunir, desenvolver e avaliar material pedagógico e de demonstração sobre investigação e métodos ecotecnológicos para alunos com idades compreendidas entre os 10 e os 13 anos (http://www.scientix.eu/web/guest/projects/ project-detail? articleId=95738). As unidades de ensino foram avaliadas a fim de melhorar os métodos e conteúdos e maximizar os resultados de aprendizagem. A partir de discussões com profissionais da educação, a avaliação foi baseada em uma abordagem simples por meio de questionários e entrevistas semiestruturadas. Os professores avaliaram as unidades respondendo ao questionário online (ver Seção 22.7.1). As unidades aquapônicas foram avaliadas na Suécia (no Technichus Science Center e em Älandsbro skola em Härnösand) e na Suíça.

   22.8.1.1 Technichus Science Center, Suécia

   Entre 2006 e 2008, uma unidade aquapônica foi instalada no Technichus, um centro de ciência em Härnösand, Suécia (www.technichus.se). O questionário foi colocado ao lado do sistema para que os alunos visitantes pudessem responder às perguntas a qualquer momento. Consistiu em 8 questões (Fig. 22.8).

   As respostas mostraram que os alunos compreenderam como a água do sistema foi recirculada. Entenderam menos bem como os nutrientes eram transportados dentro do sistema e o conteúdo dos nutrientes e, curiosamente, um em cada quatro alunos não sabia que as plantas que cresciam na unidade aquapônica eram comestíveis.

   22.8.1.2 Älandsbro skola, Suécia

   O questionário utilizado em Älandsbro skola foi explicado pela primeira vez pelo professor, a fim de garantir que os alunos compreendessem as questões. As perguntas foram respondidas antes do início do projeto e no final do projeto.

   

   Fig. 22.8 Questionário e frequência de respostas dos 24 alunos (de 8 a 17 anos) que visitam a exposição em Technichus, Suécia

   Em média, houve 28% mais de respostas corretas às perguntas gerais sobre as necessidades de nutrientes das plantas e peixes após a unidade de ensino. Como esperado, e semelhante aos achados de Bamert e Albin (2005), o aumento do conhecimento foi evidente.

   As conclusões da investigação foram que (i) trabalhar com a aquapônica tem um grande potencial para ajudar os alunos a atingir objetivos de aprendizagem relevantes no currículo sueco para biologia e ciências naturais; (ii) os professores pensaram que o trabalho deu oportunidades naturais para falar sobre ciclismo de matéria e que atraiu o interesse dos alunos; (iii) os questionários mostraram que um grande número de alunos tinha mudado de opinião sobre as necessidades dos peixes e plantas antes e depois de trabalharem com o sistema; e (iv) as entrevistas com os alunos mais velhos mostraram que tinham adquirido bons conhecimentos sobre o sistema.

   Ainda mais importante, todas as pessoas envolvidas (professores e alunos) descobriram que a aquapônica forneceu os meios para ampliar o horizonte da disciplina, de forma refrescante e eficaz.

   22.8.1.3 Comparação do Sucesso da Aquapônica em Classes de Ambientes Urbanos e Rurais na Suíça

   Bamert (2007) comparou os efeitos do ensino com a aquaponia em sala de aula com estudantes de 11 a 13 anos em dois ambientes diferentes na Suíça. A Escola em Donat, Cantão de Grisões, está situada na região alpina rural, onde os alunos vivem principalmente em fazendas próximas. Muitas dessas fazendas são orgânicas, então esses alunos conheciam certos conceitos sobre ciclos na natureza desde sua vida cotidiana. Havia 16 alunos, com idades entre 11 e 13 anos, na classe conjunta do quinto e sexto ano. Sua língua materna é Rhaeto-Românica, mas as aulas de aquapônica foram dadas em alemão.

   A Escola de Waedenswil, por outro lado, está situada na área de Zurique. Os alunos cresceram principalmente em um ambiente urbano e tiveram menos experiência de natureza em comparação com os estudantes de Donat. Como os alunos de Donat afirmaram que a parte teórica era bastante difícil, a nitrificação não foi explicada em Waedenswil (Exemplo 22.2). Além disso, deve-se considerar que a unidade de ensino foi distribuída ao longo de 11 semanas em Donat, enquanto foi realizada como uma oficina de 2 dias em Wädenswil.

   Respostas a perguntas sobre o que eles gostavam/não gostaram mais sobre as aulas de aquapônica são apresentadas na Fig. 22.9. Enquanto os estudantes rurais eram mais fascinados pelo próprio sistema, os estudantes urbanos eram principalmente fascinados pelos peixes. Geralmente, os peixes foram o maior motivador em ambas as classes. Recolher os peixes, transportar, alimentar e apenas observá-los eram atividades muito populares. A sede de conhecimento sobre peixes envolveu principalmente questões sobre reprodução, crescimento, etc.

   22.8.1.4 Promover o Pensamento de Sistemas com a Aquapônica na Suíça

   O efeito da sequência de ensino descrita no Exemplo 22.3 sobre as competências de pensamento de sistemas foi avaliado no início e no final da sequência. O

   

   Fig. 22.9 Respostas de estudantes de dois ambientes diferentes (Donat-rural e Waedenswilurban) sobre o que eles mais gostavam/não gostaram nas aulas aquapônicas

   A capacidade dos alunos de pensar de forma sistêmica em vez de sucessão linear melhorou significativamente no pós-teste em comparação com o pré-teste.

   O pensamento de sistemas é uma das competências-chave no mundo complexo (Nagel e Wilhelm-Hamiti 2008), e é necessário para obter uma visão geral dos sistemas subjacentes do mundo real, porque a maioria dos problemas são complexos e exigem uma abordagem sistêmica para desenvolver uma solução viável.

   O pensamento de sistemas inclui quatro dimensões centrais (Ossimitz 1996; Ossimitz 2000): (i) pensar em modelos; (ii) pensamento interligado; (iii) pensamento dinâmico (pensar em processos dinâmicos, tais como atrasos, loops de feedback, oscilações); e (iv) manipulação de sistemas, o que implica a capacidade de gestão do sistema e controlo do sistema. A aquaponia da sala de aula diz respeito principalmente ao pensamento e pensamento interligados em modelos. O pensamento interligado envolve a identificação e avaliação de efeitos diretos e indiretos, particularmente no que diz respeito à identificação de loops de feedback, construção e compreensão de redes e de causa e efeito.

   O principal objetivo da sequência de ensino “Aquapônica de Sala de Aula” descrita no Exemplo 22.3 foi permitir que os alunos adotem ferramentas que possam ajudá-los a examinar problemas complexos. A hipótese testada foi de que a incorporação da aquapônica nas unidades de ensino teria uma influência positiva nas habilidades de pensamento dos sistemas dos alunos.

   Todos os 68 alunos realizaram um teste no início e no final da sequência de ensino. O pré e pós-teste foram idênticos e continha um pequeno texto sobre a vida como agricultor, o que animou os alunos a pensar sobre os agricultores e seu comportamento. Terminou com a pergunta: “Por que o agricultor colocou estrume em seus campos?” Os alunos responderam com um desenho e/ou uma descrição dos motivos. As respostas dos alunos foram avaliadas de acordo com o método delineado por BollmannZuberbuehler et al. (2010), o que permite utilizar um método qualitativo com resultados quantitativos (para mais detalhes, ver também Junge et al. 2014).

   Geralmente, o delineamento dos sistemas passou de uma descrição qualitativa para uma descrição mais esquemática e tornou-se mais complexo no pós-teste. Quando os escores numéricos foram atribuídos a cada nível de desenho (Tabela 22.6), um interessante

   Quadro 22.6 Identificação da delimitação das representações do sistema

   tabela cabeça tr class="cabeçalho” Thdelineation/th th Descrição /th th Pontuação /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” TDNO desenho/td td Nenhuma representação em tudo /td td 1 /td /tr tr class="mesmo” TDSchematic representação/td td Esquemas sem conexão lógica /td td 2 /td /tr tr class="ímpar” TDFigure com fases/td td Sequência lógica com um mínimo de 3 estágios /td td 3 /td /tr tr class="mesmo” TdOther tipos de representação/td td Todas as outras representações, que não poderiam ser claramente alocados /td td 4 /td /tr tr class="ímpar” TDLinear gráfico/TD td Contém pelo menos 1 cadeia de eventos /td td 5 /td /tr tr class="mesmo” TDeffect diagrama/td td Contém, além disso, pelo menos 1 junção /td td 6 /td /tr tr class="ímpar” Diagrama/td TDNetwork td Contém, além disso, pelo menos 1 ciclo de feedback e/ou ciclo /td td 7 /td /tr /tbody /tabela

   Tabela 22.7 Comparação dos escores de delineamento mediano entre o pré e o pós-teste

   tabela cabeça tr class="cabeçalho” th/th th Teste de pré-atividade (. /mediana) /th th Teste pós-atividade (. /mediana) /th th Mudar /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” TDGirls/TD td 2.5 /td td 7 /td td 4.5 /td /tr tr class="mesmo” TDBoys/TD td 2 /td td 7 /td td 5 /td /tr /tbody /tabela

   padrão emergiu (Quadro 22.7). Enquanto ambos os sexos atingiram o nível mediano de 7, o que significa que a maioria dos desenhos continha pelo menos um loop e/ou ciclo, ao final da sequência de ensino, a mudança foi mais marcada entre os meninos, que iniciaram em nível inferior. Isso indicou que os meninos lucravam mais com a experiência prática do que com as meninas.

   Na etapa seguinte, foram calculados o Índice de Complexidade, o Índice de Interconexão e o Índice de Estrutura (para detalhes, ver Junge et al. 2014).

   O índice de complexidade (Alemão: Komplexitätsindex, KI) mostra quantos conceitos de sistema o aluno implementou:

   $\ text {KI} =\ text {variables} +\ text {setas} +\ text {cadeia de eventos} +\ text {junção} +\ text {loops de feedback} $ (22.1)

   O índice de interconexão (Vernetzungsindex, VI) mostra a frequência das conexões entre as variáveis:

   $VI = 2\ vezes\ texto {setas}/\ texto {variáveis} $ (22.2)

   O índice de estrutura (Strukturindex, SI) mostra quantos conceitos complexos de sistema o aluno implementou na representação:

   $\ text {SI} = (\ text {cadeias de eventos} +\ text {junções} +\ text {loops de feedback})/\ text {variáveis} $ (22.3)

   Os alunos encontraram mais conceitos de sistema e sabiam mais sobre variáveis de sistema no pós-teste do que no pré-teste, fato refletido em todos os índices aplicados (Fig. 22.10).

   Estes resultados parecem apoiar a hipótese de que a incorporação da aquapônica no ensino tem uma influência positiva nas capacidades de pensamento dos sistemas dos alunos, e que a “Sequência Aquapônica de Sala de Aula” foi bem sucedida na formação dos alunos no pensamento de sistemas.

   

   Fig. 22.10 Complexidade das respostas em testes pré-atividade e pós-atividade. Acima: Índice de Complexidade (KI), centro: Índice de Interconexão (VI), abaixo: Índice de Estrutura (SI)

   22.8.2 Avaliação da Unidade de Ensino Aquapônica no Ensino Profissional na Eslovênia

   22.8.2.1 Avaliação do Curso de Aquapônica, Centro Biotécnico Naklo, Eslovénia

   A progressão da aprendizagem do curso aquapônico curto no estudo de Peroci (2016) (ver Precedente 5) foi avaliada por meio de questionários: (i) pré-teste/pós-teste; (ii) teste do nível de habilidade adquirida em relação à produção de alimentos em aquapônica; e (iii) avaliação de ensino.

   Avaliou-se a influência de vários fatores sobre a popularidade das aulas e o trabalho prático. Os alunos apontaram vários fatores como sendo cruciais para seu interesse no curso de aquapônica. Os fatores mais relevantes foram: professores mais relaxados (80%); entretenimento (76%); localização atrativa do trabalho prático (72%); contato com a natureza (68%); trabalho prático ativo (64%); e uso de novos métodos interessantes (56%). Geralmente, os alunos classificaram as lições mais interessantes como aquelas que eram menos difíceis (por exemplo, a lição “Monitoramento da qualidade da água e das bactérias” foi menos interessante e mais difícil) (Fig. 22.11).

   22.8.2.2 Pesquisa de Conhecimento e Atitudes em relação à Aquapônica

   Peroci (2016) investigou conhecimentos, atitudes em relação aos alimentos produzidos e interesse no uso da aquapônica entre estudantes de 8 escolas secundárias vocacionais em áreas biotécnicas dentro dos programas educacionais para gestor de terras (1º a terceiro ano), técnico de horticultura (1º a quarto ano), técnico em agricultura e gestão (1º a quarto ano) e técnico ambiental (1º a quarto ano) durante 2015 e 2016.

   A pesquisa envolveu um questionário de 15 minutos, com respostas fechadas (sim ou não). A pesquisa mostrou que 42,9% dos 1049 alunos já tinham ouvido falar de aquapônica. Tinham aprendido sobre isso na escola (379 alunos), nos meios de comunicação (79), com colegas e conhecidos (42), com anúncios (18), quando visitam a aquapônica (12), em feiras agrícolas (2) e em aquarística (1). A maioria das respostas positivas foi de estudantes do Centro Biotécnico Naklo, onde a aquapônica foi construída em 2012 (Podgrajšek et al. 2014) e a aquapônica já estava integrada no processo de aprendizagem; 28% dos entrevistados não tinham conhecimento sobre a aquapônica e 19,8% dos entrevistados afirmaram escolher o curso de aquapônica sobre outros módulos, principalmente por sua natureza interdisciplinar e por sua abordagem sustentável e criativa. Os alunos também esperavam que depois de frequentarem esse curso, eles teriam melhores chances de encontrar um emprego. A maioria dos alunos gostou do trabalho prático, e 10,7% dos entrevistados disseram que gostariam de se voluntariar mantendo a aquapônica e que gostariam de criar sua própria aquapônica. A análise do interesse dos estudantes em produzir alimentos usando aquaponia mostrou que eles gostaram dessa ideia. No entanto, eles não tinham certeza se eles iriam comer o peixe e legumes produzidos desta forma, principalmente porque eles não tinham experiência prévia de comer alimentos produzidos em um aquaponics. Com base nesses resultados, podemos supor que a produção de alimentos em aquapônica será bem aceita pelos alunos de escolas secundárias vocacionais em áreas biotécnicas. Isso é importante, pois esses alunos são a próxima geração de empresários, agricultores e técnicos que não só gerarão, fabricarão e evoluirão aquapônica no futuro, mas também ajudarão a gerar confiança na aquapônica entre as partes interessadas para que ela se torne parte da produção de alimentos na Eslovênia no futuro.

   

   Fig. 22.11 Avaliação do interesse percebido (acima) e da dificuldade (abaixo) das aulas de aquapônica na escola profissional de Naklo, Eslovénia. (Modificado após Peroci 2016)

9. 22.9 Discussão e conclusões

   Original publication 2019 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   Uma aquapônica é um exemplo perfeito de um sistema que pode aproximar a natureza de uma sala de aula e pode ser usado como ponto de partida para uma série de atividades educativas em ambos os níveis do ensino primário e secundário. Um sistema modelo, juntamente com os métodos didáticos correspondentes, serve para tornar os processos naturais mais tangíveis para os alunos. Isso, por sua vez, ajuda a desenvolver as competências necessárias para lidar com a complexidade e os problemas do meio ambiente, e promove um sentido de responsabilidade para com a humanidade. Criar a oportunidade de experiência prática com a natureza e elementos naturais como água, peixe e plantas também desenvolve a consciência ambiental e uma maior compreensão do potencial para soluções práticas e uma disposição para agir sobre esse conhecimento.

   Neste capítulo, apresentamos vários estudos de caso sobre o uso de aquapônica em diferentes níveis educacionais, e também uma série de exemplos que avaliam os benefícios da introdução da aquapônica nas escolas.

   Embora, para cada estudo separado, os métodos de avaliação fossem, em si mesmos, lógicos e proporcionassem insights interessantes, comparações claras entre os estudos não são práticas, porque os métodos não eram, ou eram apenas parcialmente, comparáveis.

   Durante o Projeto FP6 “WastewaterResource”, os especialistas pedagógicos da equipe expressaram alguns comentários críticos sobre o uso de questionários para medir impactos na consciência ecológica e comportamento entre estudantes (Scheidegger e Wilhelm 2006):

   • Em questionários de múltipla escolha, os alunos tendem a fornecer as respostas que pensam que o professor gostaria de ouvir.

   • As crianças muitas vezes têm dificuldades em classificar suas respostas para perguntas como “_como foi a minha motivação nas palestras Aquapônicas? _” (1: muito baixo para 5: extremamente alto).

   • As respostas são altamente influenciadas pelo professor e pelos objetivos atuais da educação.

   Portanto, questiona-se se os métodos de levantamento quantitativo são adequados para revelar os efeitos potenciais e se fornecem dados realistas sobre as percepções dos alunos.

   Parece ser mais apropriado focar em métodos de avaliação qualitativa, como entrevistas semiestruturadas com os professores, ou o processo de autoobservação segundo o método de pesquisa-ação delineado por Altrichter e Posch (2007). Os professores são profissionais que têm experiência de longo prazo em lidar com os alunos e, portanto, podem fornecer informações melhores e mais profundas sobre um impacto potencial do que uma pesquisa pode revelar. Uma entrevista ou diálogo mais aprofundados com os professores também fornecerá informações sobre questões críticas dos sistemas de aprendizagem e ideias sobre o seu desenvolvimento posterior. A pergunta de pesquisa “_como os professores perceberam o material? _” parece, portanto, fornecer informações muito mais úteis do que a pergunta “_qual foi o impacto sobre os alunos? _”

   Uma questão-chave para a divulgação bem sucedida de novas unidades de ensino parece ser uma integração robusta das unidades nos quadros escolares nacionais. O feedback das escolas indica fortemente que os professores têm tempo muito limitado para encontrar e iniciar novas ideias e materiais didáticos. Eles geralmente usam portais de informação já estabelecidos que fornecem o material de uma forma que corresponde ao plano nacional de educação e está pronto para um determinado nível escolar. Por conseguinte, é necessário estabelecer uma cooperação com os principais intervenientes nos quadros pedagógicos nacionais. A fim de avaliar melhor os impactos da aquaponia sobre temas STEM, ambientais e outros resultados de aprendizagem, um estudo comparativo entre instituições educacionais onde utilizassem a aquaponia como ferramenta de ensino baseada nos mesmos métodos de pesquisa bem concebidos e abordando vários objetivos de ensino seria necessário.

   Confirmações Este trabalho foi parcialmente apoiado pelo financiamento recebido da Ação COST FA1305 “O Hub Aquaponics da UE — Realização da Produção Integrada de Peixe e Vegetais Sustentável para a UE”.

   Reconhecemos a contribuição da UE (FP6-2004-Ciência e Sociedade-11, Contrato Número 021028) para o projeto “WasterWater Resource”, e agradecemos a toda a equipe, especialmente Nils Ekelund, Snorre Nordal e Daniel Todt.

   Reconhecemos a contribuição da UE (Leonardo da Vinci transferência de projeto de inovação, Número do Acordo - 2012-1-CH1-LEO05-00392) para o projeto Aqua-Vet, e agradecemos a toda a equipe, especialmente Nadine Antenen, Urška Kleč, Aleksandra Klemenčič, Petra Peroci e Uroš Strniša.