22-1 مقدمة

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

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

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

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

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

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

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