22.2 Общие сценарии внедрения аквапоники в учебные программы
Внедрение аквапоники в школах, возможно, является желательным желанием, однако во многих странах начальные и средние школы имеют жесткие учебные программы с целями обучения, которые должны быть достигнуты к концу каждого учебного года. Как правило, эти цели, называемые терминами достижения или компетенцией в отношении результатов, зависят от конкретного курса и определяются органами образования. Таким образом, это требует продуманной стратегии по успешному внедрению аквапоники в школьных классах. Для сравнения, колледжи и университеты имеют больше свободы в плане составления своих собственных учебных программ.
Рис. 22.1 Аквапоника может решать различные задачи или заинтересованные стороны, предлагая развивать ключевые компетенции в соответствующих образовательных и учебных процессах. (Изменено после Graber et al. 2014)
22.2.1 Какие виды аквапоники подходят для обучения?
Как уже говорилось выше, многие аквапоники описаны и проиллюстрированы в Интернете. Также можно приобрести комплект или иметь полную систему, поставленную и установленную. Однако построение аквапоники само по себе является ценным образовательным опытом, и тот факт, что она не доставляется в готовую аудиторию, добавляет ее воспитательную ценность.
Аквапоника может быть направлена на решение различных задач или заинтересованных сторон (рис. 22.1). Для достижения всех этих целей компоненты системы должны отвечать различным требованиям (таблица 22.1). Выбор того, какой вид аквапоники подходит для конкретного учреждения, должен быть результатом реалистичной оценки его объектов и образовательных целей.
Maucieri et al. (2018) предложили общую классификацию аквапоники в соответствии с различными принципами проектирования. Хотя система может одновременно выполнять несколько задач, включая озеленение и украшения, социальное взаимодействие и производство продуктов питания, здесь мы предполагаем, что главной целью является образование. Если следовать классификации Maucieri et al. (2018), которая классифицирует аквапонику по нескольким категориям (стейкхолдер, размер), то появится несколько различных вариантов выбора подходящей аквапоники (таблица 22.2). Любое решение должно приниматься в пределах имеющегося бюджета, хотя можно построить систему при очень низких затратах.
** Таблица 22.1** Общие требования к трем видам образовательной аквапоники
стол тхед tr class=“заголовок» ThAspect/th т Предварительный поиск (основной и прикладной) /th т Высшее образование p (степень бакалавра, магистра, PhD) /th т Социальная добавленная стоимость: образование (начальное и среднее образование), профессиональная подготовка, коммуникация, медицинские льготы /th /tr /thead tbody tr class=“нечетный» TDAccess/TD td pGood доступ для ежедневной работы и мониторинга, /td td pGood доступ для ежедневной работы и мониторинга; Хороший доступ для групп /td td pХороший доступ для групп /td /tr tr class=“даже» TDSize/TD td Допустимый размер для наращивания потенциала потенциальных коммерческих ферм (в зависимости от урожая) /td td Предварительный размер для хорошего обзора различных вариантов выращивания /td td Предварительный размер для хорошего обзора /td /tr tr class=“нечетный» TDстроительство/TD td Peasy ремоделингсупа/sup /td td Ремоделирование Peasy /td td Преимущественно коммерческие готовые элементы /td /tr tr class=“даже» TDКлимат-контроль/td td pAdvanced /td td pBasic /td td pBasic /td /tr tr class=“нечетный» TdРазнообразие методов производства/td td pVariable в соответствии с текущими исследовательскими проектамиsupb/sup /td td pVariable to high: от базового (демонстрация системы) до режущей кромки p (исследование) /td td pHigh: от базового (демонстрация системы) до режущей кромки (демонстрация потенциала) /td /tr tr class=“даже» TDRecycling, системы замкнутого контура/td td Количественная значимость: улучшение экологического воздействия и, таким образом, сокращение затрат /td td Количественное и качественное значение /td td Качественная значимость: демонстрация экологических принципов /td /tr tr class=“нечетный» TDОбеспечение энергией из возобновляемых источников/td td Количественная значимость: улучшение экологического воздействия и, таким образом, сокращение затрат /td td Количественное и качественное значение /td td Качественная значимость: демонстрация экологических принципов /td /tr tr class=“даже» Сбор, обработка и использование дренажных стоков td Количественная значимость: улучшение экологического воздействия и, таким образом, сокращение затрат /td td Количественное и качественное значение /td td Качественная значимость: демонстрация экологических принципов /td /tr /tbody /таблица
Изменено после Graber et al. (2014)
supa/sup позволяет тестировать различные настройки
supb/sup от современного искусства (в соответствии с текущей практикой профессиональных овощеводов и рыбоводов) до передовых технологий (тестирование инновационных методов производства)
Дополнительные вопросы, которые необходимо задать перед установкой аквапоники
Какой размер системы выбрать? Размер системы, скорее всего, возрастет по отношению к возрасту учащихся: более мелкие системы в детских садах и более крупные системы в средней школе.
Где должна быть размещена система? Микросистемы (таблица 22.2) могут быть размещены в классе. Однако очень малые и малые системы (таблица 22.2) требуют большего пространства, и, возможно, потребуется построить теплицу для их размещения.
Будет ли система временной или постоянной функцией? Если это будет постоянная функция, кто будет заботиться о системе во время праздников? Если это будет временной особенностью, учреждение может рассмотреть возможность заимствования аквариума у аквариума среди персонала или студентов, которые также смогут дать советы по уходу за рыбой.
Таблица 22.2 Пригодность различных вариантов дизайна для образовательной аквапоники. Зеленый цвет обозначает наиболее подходящие варианты, желтые варианты менее подходят, в то время как красные варианты не подходят для большинства случаев
Supa/supExtensive (плотность рыбы в основном ниже 10 кг/мсуп3/сап и позволяет интегрированное использование осадка в растительных клубах).
Supb/supinsive (плотность рыбы требует дополнительного разделения осадка, однако шлам необходимо обрабатывать отдельно).
SUPC/supClosed контур («соединенные» системы): после гидропонного компонента вода перерабатывается в компонент аквакультуры.
Шлейф supd/supopen или концевая труба («развязанные» системы): после гидропонного компонента вода либо не рециркулируется, либо только частично перерабатывается в компонент аквакультуры.
Рыба собирается собираться? Необходимо всегда соблюдать благосостояние животных, а уничтожение рыбы должно осуществляться в соответствии с законами о защите животных (Council of the European Union 1998). Дети могут иметь проблемы с убийством и едой живого животного, которое напоминает Дори (из фильма «Нахождение Немо»). Если рыба не собирается собираться, то золотая рыбка или кои являются хорошим вариантом.
Заводы собираются собираться и съедены? Если да, то предложения по использованию продукта должны быть подготовлены. Если нет, то подумайте об использовании декоративных растений вместо этого.
22.2.2 Как внедрить аквапонику в качестве дидактического инструмента?
Аквапоника с живыми рыбами и растениями, очевидно, обеспечивает потенциал для долгосрочного взаимодействия по сравнению с обычными научными экспериментами по одной дисциплине. Хотя это является очевидным преимуществом для прогрессивного и непрерывного эмпирического обучения, было отмечено, что защита интереса учителя в долгосрочной перспективе и предоставление учебных материалов являются ключевыми проблемами для успешного включения аквапоники в школьные классы (Hart et al. 2013; Clayborn et al. . 2017).
В идеале модель аквапоники должна быть внедрена в различные классы таким образом, чтобы она способствовала достижению конкретных учебных целей. Наиболее очевидными являются темы, которые способствуют пониманию природных циклов, утилизации отходов и охраны окружающей среды. Однако аквапоника может использоваться и в других предметах, таких как искусство, социальные науки и экономика. Примеры, рассматриваемые в примерах 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5, 22.6 и 22.7 ниже, дают представление о многогранности аквапоники в образовании.
Активная аквапоника может использоваться для обучения в разные периоды времени, и, соответственно, существуют различные сценарии:
a) В течение одного семестра, 1-2 занятия в неделю (8—12 недель) (см. примеры 22.1 и 22.3)
b) в качестве полу-однодневного образовательного мероприятия (см. пример 22.4)
c) Неделя науки или Неделя проекта в течение 2-5 дней подряд (см. пример 22.2)
d) в качестве внеклассной деятельности в течение одного срока продолжительностью от 10 до 15 недель
e) в качестве постоянной функции для всей школы, обеспечивая тем самым целенаправленную «беседу» и учебной/исследовательскую базу для нескольких классов (см. примеры 22.5 и 22.6, Graber et al. 2014)