22.8 水上乐器是否履行其教学承诺？ 学生对水生学反应的评价
#22.8.1 欧盟 FP6 项目 “废水资源”
废水资源项目的目的是为 10 至 13 岁的学生汇编、编制和评估关于生态技术研究和方法的教学和示范材料（http://www.scientix.eu/web/guest/projects/ 项目详情？ 文章 =95738)。 对教学单位进行了评估，以便改进教学方法和内容，最大限度地提高学习成果。 根据与教育专业人员的讨论，评估是基于一种简单的方法，利用问卷调查和半结构化的访谈。 教师通过回答在线问卷来评估这些单位（见 [第 22.7.1 节]（社区/文章 /22-7-水上乐园-履行-承诺-教师-教师访谈-水上游戏））。#2271 在瑞典（Technichus 科学中心和 Härnöand 的艾兰斯布罗斯科拉）和瑞士进行了评估。
#22.8.1.1 瑞典技术科学中心
2006 年至 2008 年期间，在瑞典海尔诺桑德的科学中心 Technhus 安装了一个水生装置（www.technichus.se）]（http://www.technichus.se/）。 调查问卷放置在系统旁边，以便访问学生可以随时回答问题。 它由 8 个问题组成（图 22.8）。
答案表明，学生们了解系统中的水是如何重新流通的。 他们不太了解营养物质在系统内的运输方式以及营养成分的含量，有趣的是，每四个学生中就有一个不知道水生单元生长的植物是可食用的。
#22.8.1.2 艾兰斯布罗斯科拉, 瑞典
Aärandsbro skola 中使用的问卷首先由老师解释，以确保学生能够理解这些问题。 这些问题在项目开始之前和项目结束时都得到了回答。
！ 图片上的信息
** 图 22.8** 调查问卷和 24 名学生（8 至 17 岁）参观瑞典 Technichus 展览的回答频率
平均而言，关于植物和鱼类营养要求的一般问题的正确答案增加了 28%。 正如预期的那样，而且与巴梅尔特和阿尔宾（2005 年）的调查结果类似，知识的增长是明显的。
调查的结论是：(一) 与水肺学合作有很大的潜力，可以帮助学生达到瑞典生物学和自然科学课程中的相关学习目标；(二) 教师认为，这项工作为谈论物质循环提供了自然的机会，（三）调查表显示，大量学生在使用该系统之前和之后改变了对鱼类和植物的需求的看法；以及（四）与年龄较大的学生的访谈表明他们对该系统有了良好的了解。
更重要的是，所有参与的人（教师和学生）都发现，水生学提供了一种清新和有效的方式来扩大学科视野的手段。
22.8.1.3 瑞士城乡环境课堂中水生学成功的比较
Bamert（2007 年）比较了在瑞士两个不同环境中使用课堂水上乐器教学的效果与 11 至 13 岁的学生进行的比较。 位于格劳宾登州多纳特的学校位于高山农村地区，学生大多数住在附近的农场。 许多这些农场都是有机的，所以这些学生从他们的日常生活中了解自然周期的某些概念。 共有 16 名年龄在 11 至 13 岁的学生参加五年级和六年级的联合班。 他们的母语是 Rhaeto 罗马语，但水语课程是用德语授课的。
另一方面，韦登斯维尔的学校位于大苏黎世地区。 学生大多是在城市环境中长大的，与多纳特的学生相比，对自然的体验较少。 由于 Donat 的学生表示理论部分相当困难，因此在韦登斯韦尔中没有解释硝化（例 22.2）。 此外，我们必须考虑到教学单位在多纳特分布了 11 周，而它是在瓦登斯韦尔举办为期两天的讲习班。
关于他们喜欢/不喜欢什么的问题的答案在图 22.9 中提供。 虽然农村学生对这一系统本身最着迷，但城市学生却大多对鱼类着迷。 一般来说，鱼类是两个班级最大的动力。 网捕鱼，运输，喂食，只是观察它们都是非常受欢迎的活动。 对鱼类知识的渴望主要涉及生殖、生长等问题。
#22.8.1.4 在瑞士推广系统思维
例 22.3 中描述的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。 的
** 图 22.9** 来自两个不同环境（捐助者-农村和韦登斯维尔城市）的学生关于他们最喜欢/最不喜欢的水上乐园课程的答案
与测试前相比，学生以系统的方式而不是线性继承思考的能力在测试后显著提高。
系统思维是复杂世界中的关键能力之一（Nagel 和 Wilhelm-Hamiti 2008），对于全面了解现实世界的基本系统是必要的，因为大多数问题都很复杂，需要采取系统性的方法来制定可行的解决办法。
系统思维包括四个核心层面（奥西米茨 1996 年；奥西米茨 2000 年）：(一) 模型中的思维；(二) 相互关联的思维；(三) 动态思维（考虑动态过程，如延迟、反馈循环、振荡）；以及 (四) 操纵系统，这意味着具有实际能力系统管理和系统控制. 课堂水上乐器主要涉及模型中相互关联的思维和思维。 相互关联的思维涉及查明和评估直接和间接影响，特别是在查明反馈环路、构建、了解网络和因果方面。
例 22.3 中描述的教学序列 “课堂水语学” 的主要目标是使学生能够采用工具，这些工具可以帮助他们检查复杂的问题。 所测试的假设是，将水语学纳入教学单元将对学生的系统思维能力产生积极影响。
所有 68 名学生都在教学序列的开始和结束时进行了一次测试。 测试前和测试后是相同的，包含了一个关于农民生活的简短文本，动画学生思考农民和他们的行为。 它结束了一个问题：“为什么农民把粪肥放在他的田里？” 学生们以图纸和/或说明原因回答。 根据 Bollmannzuberbuehler 等人（2010 年）概述的方法对学生的答案进行了评估，该方法允许使用定性方法与定量结果（有关这方面的更多详细信息，另见 Junge 等人，2014 年）。
一般而言，系统的划分从定性描述转向更为示意图描述，在试验后变得更加复杂。 当为每个绘图层次分配数值分数（表 22.6）时，一个有趣的
** 表 22.6** 系统表示的划分标识
表 海神 tr 类 = “标题” 线线图/th 日 说明 /th 日 分数 /th /tr /thead Tbody tr 类 = “奇数” TDN无绘图/td td 根本没有代表 /td td 1 /td /tr tr 类 = “偶数” TDS图表示/td td 没有逻辑连接的方案 /td td 2 /td /tr tr 类 = “奇数” TDD图与舞台/td td 最少 3 个阶段的逻辑序列 /td td 3 /td /tr tr 类 = “偶数” 其他表示类型/td td 所有其他表示，这不能明确分配 /td td 4 /td /tr tr 类 = “奇数” TD线性图形/TD td 包含至少 1 个事件链 /td td 5 /td /tr tr 类 = “偶数” TD转换图表/td td 另外还包含至少 1 个交界处 /td td 6 /td /tr tr 类 = “奇数” TD网络图/td td 另外还包含至少 1 个反馈回路和/或循环 /td td 7 /td /tr /tbody /表格
** 表 22.7** 检验前和检验后的中位数划分比较
表 海神 tr 类 = “标题” th 日 预先活动测试 (. /中位数） /th 日 活动后测试 (. /中位数） /th 日 更改 /th /tr /thead Tbody tr 类 = “奇数” TD女孩/TD td 2.5 /td td 7 /td td 4.5 /td /tr tr 类 = “偶数” TD男孩/TD td 2 /td td 7 /td td 5 /td /tr /tbody /表格
模式出现 (表 22.7). 虽然男女都达到了 7 级的中位水平，这意味着大多数绘画至少包含一个循环和/或周期，但在教学序列结束时，男生的变化更为明显，他们从较低级别开始。 这表明，男孩从实践经验中获得的好处多于女孩。
在下一步中，计算了复杂度指数、互连指数和结构指数（有关详细信息，请参见 Junge 等人，2014 年）。
复杂性指数（德语：KI）显示了学生实施的系统概念数量：
$\ 文本 {KI} =\ 文本 {变量} +\ 文本 {箭头} +\ 文本 {事件链} +\ 文本 {交汇点} +\ 文本 {反馈循环} $ (22.1)
互连指数 (第六版) 显示变量之间的连接频率:
$VI = 2 次\ 文本 {箭头}/\ 文本 {变量} $ (22.2)
结构指数（Strukturindex，SI）显示了学生在表示中实现了多少复杂的系统概念：
$\ 文本 {SI} =（\ 文本 {事件链} +\ 文本 {连接点} +\ 文本 {反馈循环}）/\ 文本 {变量} $ (22.3)
学生们在测试后发现了更多的系统概念，对系统变量的了解比前测试中更多，所有应用的索引都反映了这一事实（图 22.10）。
这些结果似乎支持了这样一个假设，即在教学中融入水语学对学生的系统思维能力具有积极的影响，而设计的 “课堂 Aquaponic 序列” 在培养学生的系统思维方面取得了成功。
！ 图片-2
** 图 22.10** 活动前和活动后测试中答案的复杂性。 以上：复杂性指数（KI），中心：互联指数（VI），下文：结构指数（SI）
#22.8.2 对斯洛文尼亚职业教育中水上学教学单位的评价
#22.8.2.1 对斯洛文尼亚纳克洛生物技术中心水上乐园课程的评价
Peroci 研究中短期水生课程的学习进度（见先例 5）通过调查表的方式进行评估：(i) 测试前/测试后；(ii) 测试与水上生产食品相关的获得技能水平的测试；(iii) 教学评价。
评估了各种因素对教训的普及程度和实际工作的影响。 学生们认为几个因素对于他们对水肺学课程的兴趣至关重要。 最相关的因素是：更宽松的教师（80%）；娱乐（76%）；实际工作的吸引力位置（72%）；与大自然接触（68%）；积极的实际工作（64%）；以及使用有趣的新方法（56%）。 一般来说，学生将较有趣的课程评为那些难度较低的课程（例如，“监测水质和细菌” 的课程不那么有趣，也最困难）（图 22.11）。
#22.8.2.2 对水族学的知识和态度调查
Peroci（2016 年）调查了知识，对食品生产的态度，以及 8 个中等职业学校的学生在生物技术领域的兴趣在土地管理人员（第一至三年级），园艺技术员（第四年级），技术人员农业和管理（第一至四年级），以及环境技术员（第一至四年级）。
调查涉及 15 分钟的调查问卷，附有封闭式答案（是或否）。 调查显示，在 1049 名学生中，42.9% 已经听说过水肺学。 他们在学校 (379 名学生)、媒体 (79 名)、同龄人和熟人 (42 名)、广告 (18 名)、参观水上乐园时 (12 名)、农业展览会 (2 名) 和水上活动 (1 名) 了解到这一点。 大多数正面答案来自于纳克洛生物技术中心的学生，该中心于 2012 年建造了水上乐器（Podgrajšek 等人，2014 年），水上乐器已经融入了学习过程；28% 的受访者缺乏关于水上乐器的知识，19.8% 的受访者表示他们会选择水上乐园课程而不是其他单元，这主要是因为它的跨学科性质以及其可持续性和创造性的方法。 学生们还期望在参加这样的课程之后，他们将有更大的机会找到工作。 大多数学生都喜欢这项实际工作，10.7% 的受访者表示，他们希望通过维持水上乐器来参加志愿者，并希望建立自己的水上乐园。 关于学生在生产食物的兴趣的分析表明，他们喜欢这个想法。 然而，他们不确定他们是否会吃以这种方式生产的鱼类和蔬菜，主要是因为他们以前没有吃水鱼生产的食物的经验。 根据这些结果，我们可以假设水生产食品将被中等职业学校在生物技术领域的学生广泛接受。 这一点非常重要，因为这些学生是下一代的企业家、农民和技术人员，他们不仅将在未来生产、制造和发展水生物，而且还有助于在利益相关者中建立对水生动物的信心，从而使其成为斯洛文尼亚未来粮食生产的一部分。
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** 图 22.11** 对斯洛文尼亚 Naklo 职业学校水上乐器课程感知兴趣（上文）和困难（下文）的评估。 (修改后的佩罗奇 2016)