22.1 导言

Aquaponics 不仅是一种前瞻性的食品生产技术，它还促进了科学知识，并为从小学开始在各级教育中教授自然科学（生命科学和物理科学）提供了一个非常好的工具（霍夫斯特特，2007 年，2008 年，巴默特和阿尔宾，祖伯比勒等人，2010 年；容格等人，2014 年）升入职业教育（鲍曼 2014 年；佩罗西 2016 年）和大学一级（Graber 等人，2014 年）。

水上乐园课堂模型系统提供了多种丰富科学、技术、工程和数学（STEM）课程的方法。 “实际操作" 方法还有助于体验式学习，即通过体验学习的过程，更确切地说，是个人直接经验的 “含义” 过程 (Kolb 1984)。 因此，Aquaponics 可以成为学习者学习 STEM 内容的一种愉快而有效的方式。 它还可用于教授商业和经济学等科目，解决可持续发展、环境科学、农业、粮食系统和卫生等问题（Hart 等人，2013 年）。

一个基本的水上乐器可以轻松和廉价地构建。 万维网是一个有关如何从各种组件构建 Aquaponics 的视频示例和说明的存储库，从而产生了一系列不同的尺寸和设置。 最近对一个这样的微水生物原型的调查显示，尽管它很小，但它可以模仿一个全尺寸的单元，它是一个有效的教学工具，对环境影响相对较低（Maucheli 等人，2018 年）。 然而，在教室中实施水上乐器并非没有挑战。 Hart 等人 (2013 年) 报告说，技术困难、缺乏经验和知识以及假期的维持都可能对教师在教育中使用水疗设施构成重大障碍，教师不感兴趣也可能是一个关键因素（Graham 等人，2005 年；Hart 等人，2014 年）。 另一方面，Clayborn 等人（2017 年）表明，许多教育工作者愿意在课堂上融入水肺学习，特别是在提供额外的激励措施（例如动手经验）时。

Wardlow 等人（2002 年）调查了教师对水生单元作为教室系统的看法，并说明了一个可以轻松构建的原型单元。 所有教师都强烈认为，在课堂上引入一个水上学校对学生是鼓舞人心的，并导致学生和教师之间的更大互动，从而有助于就科学问题展开对话。 另一方面，还不清楚教师和学生究竟是如何利用水上乐器和教学材料的。 因此，评估水产课程对实现学生课程目标的影响所需的信息仍然缺乏。 在一项关于在美国教育中使用水生动物的调查 (Genello 等人.

2015 年），受访者表示，水生学通常被用来教授科目，而这些课程更多地专注于 STEM 主题。 小学和中学的水上乐学教育以科学为重点，以项目为导向，主要面向年龄较大的学生，而大学和大学的水上乐园通常规模较大，纳入课程的程度较少。 诸如食品系统和环境科学等跨学科科目在学院和大学使用水生学教授的频率比在学校更频繁，因为学校的重点往往是单一学科，如化学或生物学。 有趣的是，只有少数职业和技术学校使用水生学来教授水上乐器以外的其他科目。 这表明，对于这些教育工作者来说，水产学是一个独立的主题，而不是解决 STEM 或食品系统主题的工具（Genello 等人，2015 年）。

虽然上文提到的研究报告说，水生学具有鼓励利用实验和实践学习的潜力，但它们没有评估水生学对学习结果的影响。 Junge 等人（2014 年）评估了水生学作为在课堂上促进系统思维的一种工具。 作者报告说，13-14 岁的学生 (瑞士七年级) 在测试前到测试后的所有指数中都显示出在统计学上显著增加，以评估他们的系统思维能力。 然而，由于学生对系统思维没有任何知识，而且由于没有对照组，作者得出结论认为，需要进行补充测试，以评估与其他教学工具相比，水肺学是否具有额外的好处。 Schneller 等人（2015 年）在研究中解决了这一问题，他发现，与 17 岁的对照组相比，10-11 岁学生的环境知识分数有显著进步。 此外，当被问及其教学偏好时，大多数学生表示他们更喜欢实践体验教学，如水上乐器或水耕学。 大多数学生还与家人讨论了课程，解释了水培和水培学的工作原理。 这一观察延伸了这样一个信念，即使用水上乐器学（和水培）实践学习不仅对教师和学生产生了刺激性的影响，而且还可以促进代际学习。

本章的目的是概述不同国家的案例研究所说明的在不同级别教育课程中实施水语学的可能战略。 根据对其中一些案例研究进行的评估，我们试图回答水壶是否履行其作为教育工具的承诺的问题。