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Secondo la classificazione ISCED (UNESCO-UIS 2012), l'istruzione secondaria fornisce attività di apprendimento e istruzione basate sull'istruzione primaria e preparandosi sia per il primo ingresso nel mercato del lavoro che per l'istruzione post-secondaria non terziaria e terziaria. In generale, l'istruzione secondaria mira a fornire l'apprendimento a un livello intermedio di complessità.

Mentre a livello di istruzione primaria, gli studenti sono principalmente diretti verso esercizi osservativi e descrittivi su organismi e processi in un'acquaponica, gli studenti delle scuole secondarie possono essere istruiti nella comprensione dei processi dinamici. Aquaponics consente questa maggiore complessità e favorisce il pensiero del sistema (Junge et al. 2014).

Esempio 22.3 Corso di un semestre in una scuola di grammatica in Svizzera

Hofstetter (Hofstetter 2008) ha implementato unità didattiche acquaponiche in una scuola di grammatica (tedesco: Gymnasium) di Zurigo e ha testato l'ipotesi che incorporare l'acquaponica nell'insegnamento abbia un'influenza positiva sul pensiero dei sistemi (Ossimitz 2000) tra gli studenti. Gli studenti di ginnasio in Svizzera appartengono a una parte superiore alla media della popolazione studentesca: hanno ottimi voti, sono abituati a lavorare autonomamente e mostrano capacità e interessi generali coerenti in diverse questioni. Sono state coinvolte tre classi di settima elementare, con un totale di 68 studenti (32 donne, 36 maschi), di età compresa tra i 12 e i 14 anni.

Sei acquaponici semplici e piccoli sono stati costruiti secondo la descrizione generale di Bamert e Albin (2005) (Fig. 22.4). Gli studenti sono stati responsabili della costruzione, del funzionamento e del monitoraggio dei sistemi. Essi sono stati forniti con i materiali necessari e hanno costruito l'acquacoltura e le unità idroponiche. Le piantine di pomodoro (Solanum lycopersicum) e basilico (Ocimum basilicum) sono state piantate in letti di argilla espansa. Ogni acquario era rifornito di due scardinius erythrophthalmus (Scardinius erythrophthalmus) catturati in uno stagno vicino e vi ritornarono dopo l'esperimento.

Ogni sistema è stato monitorato quotidianamente e sono state effettuate le seguenti operazioni: misurazione dell'altezza delle piante, osservazione dello stato delle piante, misurazione dei mangimi e alimentazione dei pesci, monitoraggio del comportamento dei pesci, misurazione della temperatura dell'acqua e rabboccare l'acquario con acqua. Tutte le misurazioni e le osservazioni sono state documentate in un diario, che serviva anche a trasferire informazioni tra i tre gruppi che hanno lavorato sullo stesso sistema.

La sequenza di insegnamento (tabella 22.3) si è svolta tra ottobre 2007 e gennaio 2008. Diversi temi sono stati introdotti nelle lezioni concetti di sistema di base (relazione tra componenti del sistema, concetti di feedback, e autoregolamentazione), e conoscenze di base sull'acquaponica. Tutte le unità didattiche sono descritte in dettaglio in Bollmann-Zuberbuehler et al. (2010). L'effetto della sequenza di insegnamento sulle competenze di pensiero dei sistemi è stato valutato all'inizio e alla fine della sequenza (vedere Sez. 22.8.1.4) ed è stato descritto in dettaglio in Junge et al. (2014).

Esempio 22.4 ExplorLabor: Giornata della scienza presso l'Università di Scienze Applicate di Zurigo per gli studenti delle scuole secondarie, Svizzera

Venti studenti dai 18 ai 19 anni (11° anno scolastico, laureati in Biologia e Chimica) della Scuola Cantonale di Menzingen visitano ogni anno l'Università di Scienze Applicate di Zurigo (ZHAW) per un workshop di acquaponica. Il programma varia leggermente di anno in anno, a seconda degli esperimenti in corso nel laboratorio Aquaponics.

UProgram: /u

  • Saluti: Introduzione al workshop.
  • Video di e-Learning: Introduzione all'acquaponica.
  • Visita della struttura demo aquaponica; discussione di comportamenti appropriati nella struttura sperimentale.
  • Metodi di misurazione dell'apprendimento. Divisione in 4 squadre.
  • Visita del Laboratorio Aquaponica, composto da 4 sistemi (tre aquaponici e uno idroponici). Ogni team ha raccolto i dati da un unico sistema.

UAssegnazione: /u

  1. Misurazione della qualità dell'acqua in diverse parti dei sistemi acquaponici e idroponici (acquario, biofiltro e pozzetto) utilizzando il contatore multielettrodo palmare (Hach Lange GmbH, Rheineck, CH) per misurare la temperatura (T), il pH, il contenuto di ossigeno e la conducibilità elettrica (EC).
  2. Utilizzando il Dualex-Clip per misurare l'indice di equilibrio di azoto (NBI), il contenuto di clorofilla (CHL), il contenuto di flavonoidi (FLV) e il contenuto di antociani (ANTH) di foglie di tre lattughe.
  3. Compilazione dei dati nel foglio di calcolo Excel prepreparato.
  4. Ritorno in classe: Calcolo se ci sono differenze tra le piante elettriche che crescono nei sistemi acquaponici e idroponici, confronto dei dati e discussioni.

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Fig. 22.4 Aquaponics semplice in aula. (Adattato dopo Bamert e Albin 2005). Le piante crescono nei contenitori riempiti con aggregato di argilla espansa leggera (LECA) che viene solitamente utilizzato nelle idrocolture

Tabella 22.3 Sequenza di unità di insegnamento in tre classi di studenti di settima elementare durante un semestre di corso in una scuola di grammatica in Svizzera

tavolo testata tr class = header» Unità didattica/th th Numero di lezioni /th th Metodi /th th Contenuti /th /tr /testata tbody tr class="dispari» TDTU1/TD td 1 /td td Indagine sulle conoscenze esistenti /td td Test di pre-attività /td /tr tr class="even» TDTU2/TD td 4 /td td Lezione per insegnante, ricerca e presentazioni da parte degli studenti /td td Nozioni di base del /td /tr tr class="dispari» TDTu3/TD td 2 /td td Lezione per insegnante, incarico studente /td td Strumento «Circolo di connessione» permette agli studenti di disegnare un diagramma di un sistema (adottato da Quaden e Ticotsky 2004) /td /tr tr class="even» td rowspan=2 TU4/td td rowspan=2 2 /td td Apprendimento al /td td rowspan=2 Pianificazione di un'acquaponica: sub-unità, connessioni /td /tr tr class="dispari» td Presentazioni degli studenti /td /tr tr class="even» TDTU5/TD td 2 /td td Apprendimento basato sui problemi (PBL) /td td Definizione dei principali indicatori del sistema: Pesci e piante e loro interazioni /td /tr tr class="dispari» TDTU6/TD td 3 /td td Apprendimento al /td td Monitoraggio dell'acquaponica /td /tr tr class="even» TDTu7/TD td 3 /td td Presentazioni degli studenti /td td Disegnare un diagramma delle interconnessioni in acquaponica /td /tr tr class="dispari» TDTU8/TD td 1 /td td Sondaggio della conoscenza /td td Test post-attività /td /tr tr class="even» TDTU9/TD td 2 /td td Festa Aquaponic /td td Raccolta, preparazione di insalata, mangiare /td /tr /tbody /tavolo

Modificato dopo Junge et al. (2014)


Aquaponics Food Production Systems

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