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22.4 中学水上乐器

· Aquaponics Food Production Systems
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根据国际教育分类分类 (教科文组织-UIS2012)，中等教育在初等教育的基础上提供学习和教育活动，为第一次进入劳动力市场以及中等后非高等教育和高等教育做好准备。 广义而言，中等教育旨在提供中等复杂程度的学习。

在初等教育一级，学生主要针对水生生物学和过程的观察和描述性练习，而中学的学生可以接受理解动态过程的教育。 Aquaponics 提高了复杂性，并促进了系统思维（Junge 等人，2014 年）。

** 示例 22.3 瑞士文法学校的一个学期课程 **

霍夫斯特特（霍夫斯特特 2008 年）在苏黎世的一所文法学校（德语：体育馆）实施了水生教学单元，并测试了将水生学融入教学对系统思维产生积极影响的假设（Osimitz 2000）。 瑞士的体育馆学生属于高于平均水平的一部分：他们的成绩非常好，被用于自主工作，并在不同的问题上表现出一贯的能力和一般的兴趣。 参加了三个七年级班级，共有 68 名学生（32 名女生，36 名男生），年龄介于 12 至 14 岁之间。

根据巴梅尔特和阿尔宾（2005 年）的一般描述构建了六个简单的小型水上乐器（图 22.4）。 学生负责系统的建设、操作和监控。 他们获得了必要的材料，并建造了水产养殖和水培单位。 在膨胀的粘土床上种植了番茄 (_Solanum Lycopersicum _) 和罗勒 (_Ocimum) 幼苗。 每个水族馆都放养了两个常见的陆克（红斑）捕获在附近的一个池塘，并在实验后返回那里。

每个系统每天进行监控，并进行以下操作：测量植物高度，观察植物健康状况，测量鱼饲料，监测鱼类行为，测量水温，以水填满水族馆。 所有测量和观测都记录在一份日记中，这份日记也有助于在同一系统中工作的三个小组之间传递信息。

教学顺序 (表 22.3) 是在二零零七年十月至二零零八年一月期间进行的。 在课程中介绍了几个主题的基本系统概念（系统组件之间的关系，反馈概念和自我调节），以及关于水生学的基本知识。 所有教学单位都在博尔曼-祖伯比勒等人（2010 年）中作了详细介绍。 教学顺序对系统思维能力的影响在序列的开始和结束时进行了评估 (见 [Sect.22.8.1.4](/社区/文章/22-8-不-水壶-履行-承诺-教学-评价-学生-响应-水生-系统-思考-#22814瑞士水上乐园），并在 Junge 等人（2014 年）中进行了详细描述。

** 实例 22.4 探索劳动：瑞士苏黎世应用科学大学中学生科学日 **

来自门琴根州立学校的 20 名 18 至 19 岁的学生（11 学年，主修生物与化学）每年前往苏黎世应用科学大学（ZHAW）参加水上乐器学研讨会。 该计划每年略有不同，具体取决于目前在 Aquaponics 实验室进行的实验。

计划：/u

-问候：工作坊介绍。 -在线学习视频：水上乐器入门。 -参观水生演示设施; 讨论实验设施中的适当行为。 -学习测量方法。 分为 4 个小组。 -参观水上乐园实验室，包括 4 个系统（三个水上乐园和一个水培）。 每个小组从一个系统收集数据。

分配：/u

  1. 使用手持式多电极仪（Hach Lange GmbH、莱茵内克、CH）测量水生和水培系统不同部分（鱼缸、生物过滤器和水槽）的水质，以测量温度（T）、pH 值、氧含量和电导率（EC）。
  2. 使用双列克夹测量三种生菜叶片的氮平衡指数 (NBI)、叶绿素含量 (CHL)、黄酮含量 (FLV) 和花青素含量 (ANTH)。
  3. 在预先准备好的 Excel 电子表格中填写数据。
  4. 回到课堂：计算在水生和水培系统中生长的植物之间是否存在差异，数据的比较和讨论。

！ 图片-2

** 图 22.4** 简单的课堂水上乐器。 (2005 年巴默特和阿尔宾之后改编). 植物生长在填充轻膨胀粘土 (LECA) 的容器中，通常用于水文培养

** 表 22.3** 瑞士一所文法学校一学期课程中三个七年级学生的教学单元顺序

表 海神 tr 类 = “标题” 教学单位/th 日 编号 经验教训 /th 日 方法 /th 日 内容 /th /tr /thead Tbody tr 类 = “奇数” TDTU1/TD td 1 /td td 调查现有知识 /td td 预先活动测试 /td /tr tr 类 = “偶数” TDTU2/TD td 4 /td td 教师讲座、研究、学生介绍 /td td 系统基础知识 /td /tr tr 类 = “奇数” TDTU3/TD td 2 /td td 教师讲座，学生作业 /td td “连接圈” 工具允许学生绘制一个系统的图表（从 Quaden 和 Ticotsky 2004 通过） /td /tr tr 类 = “偶数” TD 行跨度 = 2 图 4/TD TD 行跨度 =2 2 /td td 发现学习 /td TD 行跨度 =2 规划一个水上乐园：子单位，连接 /td /tr tr 类 = “奇数” td 学生介绍 /td /tr tr 类 = “偶数” TDTU5/TD td 2 /td td 基于问题的学习 (PBL) /td td 确定系统的主要指标： 鱼类和植物及其相互作用 /td /tr tr 类 = “奇数” TDTU6/TD td 3 /td td 发现学习 /td td 监测水生动物 /td /tr tr 类 = “偶数” TDTU7/TD td 3 /td td 学生介绍 /td td 绘制一个相互连接的图表，在水上乐园 /td /tr tr 类 = “奇数” TDTU8/TD td 1 /td td 知识调查 /td td 活动后测试 /td /tr tr 类 = “偶数” TDTU9/TD td 2 /td td 水上乐园派对 /td td 收获，准备沙拉，吃 /td /tr /tbody /表格

在荣格等人后修改 (2014 年)

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