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

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

كان الهدف من مشروع موارد مياه الصرف هو تجميع وتطوير وتقييم مواد تعليمية وإيضاحية عن بحوث وأساليب تكنولوجية إيكولوجية للتلاميذ الذين تتراوح أعمارهم بين 10 سنوات و 13 سنة (http://www.scientix.eu/web/guest/projects/ تفاصيل المشروع؟ Articleid=95738)](http://www.scientix.eu/web/guest/projects/project-detail?articleId=95738). وتم تقييم وحدات التدريس من أجل تحسين الأساليب والمحتوى وتعظيم نتائج التعلم. واستنادا إلى المناقشات التي جرت مع المهنيين التربويين، استند التقييم إلى نهج بسيط باستخدام الاستبيانات والمقابلات شبه المنظمة. وقام المعلمون بتقييم الوحدات بالرد على الاستبيان الإلكتروني (انظر [القسم 22.7.1](/مجتمعة/مقالات/22-7-لا أكوابونيكس-أوفيه-الوعد في التدريس-تقييمات-وحدات التدريس-من قبل المعلمين #2271 -مقابلات-أثناء اللعب مع الماء)). وتم تقييم الوحدات المائية في السويد (في مركز تكنيكوس للعلوم، وفي آلاندسبرو سكولا في هارنوساند)، وفي سويسرا.

22-8-1-1 مركز العلوم تكنيكوس، السويد

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

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

22.8.1.2 آلاندسبرو سكولا، السويد

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

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

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

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

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

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

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

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

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

22.8.1.4 تعزيز التفكير في الأنظمة مع Aquaponics في سويسرا

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

تقييم وحدة تدريس الأحياء المائية في التعليم المهني في سلوفينيا

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

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

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

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

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

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

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