La finalidad de este artículo es presentar los alcances de una herramienta educativa para el aprendizaje transversal de las ciencias denominado Acuaponía. Los objetivos del presente artículo son: a) Presentar un modelo de Investigación Vivencial, b) Contenidos temáticos que se pueden desarrollar según la curricular nacional en el área de matemáticas y CTA, c) Definir que es Acuaponía y los diferentes diseños que existen a nivel mundial.
Introducción
En el mundo existe una necesidad por buscar que el aprendizaje de las ciencias sea de manera vivencial. Bazán et al. (2001), Aliaga y Pecho (2000), y Cueto et al. (2003) han investigado la relación entre rendimiento y actitud en la Matemática y las Ciencias para el sistema escolar, y comprobaron en general que las actitudes fueron negativas y que estuvieron relacionadas con el bajo rendimiento. Además, en el primer trabajo se ha encontrado que, conforme los grados escolares avanzan, la actitud hacia la Matemática y las Ciencias se torna menos favorable. En el Perú el rendimiento académico en el área de las ciencias es baja esto se ve reflejado ranking de Pisa donde estamos ubicados en el penúltimo lugar. Las posibles causas pueden ser que: la escuela responde con lentitud a las características y retos de las nuevas tecnologías, pues no se encuentra en condiciones de competir con el avance de la ciencia y de la tecnología; por otro lado, los docentes no siempre poseen las herramientas para enfrentar las necesidades de conocimiento y orientación que poseen los estudiantes.
La dotación de infraestructura tecnológica a los colegios se incrementa, pero ello solo soluciona una parte del problema: se requiere, además, desarrollar capacidades que permitan generar conocimientos, lo cual demanda cambios educativos profundos que renueven paradigmas, enfoques y métodos. Cuevas (2007: 72) afirma que la práctica docente con medios y materiales curriculares ha estado organizada tradicionalmente en torno a un tipo de tecnología: el material impreso, pues en la escuela ha reinado siempre el libro de texto. A la vez se requiere de Infraestructura acorde a los temas del currículo nacional y que permitan formar una capacidad de trabajo y de innovación tecnológica que el Perú necesita. En países como EE.UU., Japón, Australia, India y Kenia se viene implementando un programa de aprendizaje con una herramienta Educativa que permite el aprendizaje transversal de las ciencias denominada “Acuaponía”
Definición de Acuaponía
La Acuaponía es el cultivo combinado o co-cultivo de peces y plantas en sistemas de recirculación o circuito cerrado donde el agua solo se pierde en un 10% que es producto de la evaporación de las plantas. El alimento de los peces provee los nutrientes requeridos para el crecimiento de los peces. Otra definición podría decir que es un Sistema Integral ya que es un sistema con el cual se pueden obtener cultivos adicionales usando los subproductos del proceso de producción de la especie primaria. Si el cultivo secundario son plantas de origen acuático o terrestre este tipo de sistema integrado = sistema acuapónico
Diseños de Acuaponía
Growbed System: Basada en el uso de Tanque de Peces y el uso de una cama que usa como material de sustrato para plantas piedras, arcilla expandida, roca volcánica o perlita. Su uso es para aficionados es de fácil construcción pero tiende a saturarse de sólidos en la cama de plantas y se necesita mayor mano de obra para su limpieza.
Growing Power Model: Fue desarrollado en Milwaukee EE.UU. se basa en el uso de una cama como material de sustrato para las plantas con la diferencia que usan gusanos para la formación de Humus, igual que el modelo anterior tiende a acumularse de sólidos en la cama de plantas y se requiere de mayor personal para su mantenimiento.
Raft System o Cama Flotante: Desarrollado en la Universidad de Islas Vírgenes EE.UU., es un modelo fácil de escalar a nivel comercial, se diferencia con claridad los componentes del sistema de Acuaponía y la función de cada uno de ella. Se puede obtener mayor cantidad de peces y de plantas.
NFT System o Sistema de Película Fina: Para este modelo se utiliza por ejemplo tubos de PVC se puede montar de manera fácil y su complicación en el uso esta que se puede taponar de sólidos.
En el Perú vengo proponiendo el desarrollo de un Modelo o Diseño de Acuaponía en el que combino el Diseño de cama Flotante con el NFT system de esta manera el Alumno diferencia los diferentes tipos de sustratos en el cual las plantas pueden desarrollar y la cantidad de alimento que se requiere para el crecimiento de los vegetales según el sistema de Hidroponía.
La Acuaponía Modelo de Investigación Vivencial, como principio didáctico vertebrador
Los modelos se convierten en una herramienta fundamental para orientar la investigación educativa. Antonio Padilla Arroyo.
En este caso al estudiante: se le considera como un sujeto, que adquiere el conocimiento en contacto con la realidad; en donde la acción mediadora se reduce a permitir que los alumnos vivan y actúen como pequeños científicos, para que descubra por razonamiento inductivo los conceptos y leyes a partir de las observaciones. El docente se convierte en un coordinador del trabajo en el aula, fundamentado en el empirismo o inductivismo ingenuo; aquí, enseñar ciencias es enseñar destrezas de investigación (observación, planteamiento de hipótesis, experimentación)
Este Modelo de Investigación abarca tres aspectos esenciales que mantienen entre sí una relación de interdependencia: Por un lado la investigación del alumno como proceso de aprendizaje significativo (Tonucci, 1976); por otro la concepción del profesor como facilitador de dicho aprendizaje y, al mismo tiempo, como investigador de los acontecimientos que suceden en el aula (Gimeno, 1983; Cañal y Porlán, 1984); y por último el enfoque investigativo y evolutivo del desarrollo curricular (Stenhouse, 1981). Este último se refiere a la adaptación de este modelo de Acuaponía para la pertinencia en la Educación según la necesidad que tenga cada región del país priorizando los recursos naturales que ellas tengan por ejemplo la adaptación de especies de plantas de uso medicinal, alimenticio o cultural. Lo mismo con los organismos acuáticos que puedan adaptarse al sistema según la zona que se cultive.
En el Perú se presenta un escenario donde el alumnado sufre un alto índice de desnutrición infantil. Este modelo de aprendizaje denominado “Acuaponía” puede elevar la calidad nutricional de los estudiantes ya que la cosecha de manera continua de hortalizas puede servir de alimento para el alumnado y poder obtener una generación de alumnos bien nutridos y con capacidad de resolver la problemática que hoy afronta el Mundo que es la falta del recurso agua, estos sistemas como esta descrito en líneas anteriores permite el reciclaje del agua y tan solo se pierde el 10% por evaporación lo que nos permite contar con este recurso durante años pudiendo hacer cosechas de peces y plantas durante años.
A continuación algunos aspectos básicos que se obtienen del modelo de Acuaponía aplicado a las Escuelas de Educación Primaria y Secundaria:
a) El Modulo Acuapónico se adecua al ambiente de la clase como un medio esencial en la facilitación de la labor investigadora.
b) Promueve la formulación de los problemas como un estímulo personal para la acción investigadora de los alumnos, provocando en ellos curiosidad y deseos de indagar.
c) Pone en juego las informaciones previas de los alumnos (creencias, representaciones, pre-conceptos, etc.) sobre el modelo que se investiga.
d) Contrasta entre si dichas informaciones, alentando la confrontación de argumentos, evidencias y ejemplos y promoviendo, con ello, la reelaboración del conocimiento inicial que los alumnos tienen sobre el modelo, así como la formación de ((corrientes de opinión)) (hipótesis) sobre la manera de resolverlo.
e) Realiza actividades específicas de aplicación de los nuevos constructos elaborados por los alumnos, a situaciones y contextos diferentes a los investigados, promoviendo la maduración y generalización de los aprendizajes.
f) Acumula y difunde los informes de investigación, como forma de disponer de un patrimonio de conocimiento escolar sobre la realidad que puede tomarse como referencia para futuras investigaciones y como forma de transmitir a la sociedad el conocimiento generado en la escuela.
Modulo de Acuaponía experimental Vivencial para el aprendizaje transversal de las ciencias.
Contenidos Temáticos de la Curricula Nacional de Educación Básica que se puede trabajar con los Módulos de Acuaponía
Área de Matemáticas.
1. Mide la masa de organismos vivos (Peces y Plantas).
Diferencia un peso de inicio y durante todo el proceso de desarrollo del organismo.
2. Mide la masa del alimento de los Peces.
3. Usa el calendario en relación al tiempo de crecimiento de los Peces y Plantas.
Marca una fecha de inicio de siembra y otro de cosecha y se hacen mediciones cada 15 días para determinar el tamaño de crecimiento de los organismos.
4. Registra Datos de Crecimiento de Peces y Plantas en cuadros de doble entrada.
5. Relaciona la cantidad de alimento en relación a la producción de plantas del sistema hidropónicos.
6. Calcula Áreas y densidad de cultivos de plantas según la cantidad de desecho de peces.
7. Relaciona las formas Geométricas del Modulo Acuapónico.
8. Calcula las velocidades de Sedimentación para el desecho de sólidos.
9. Experimentos Aleatorios de crecimiento según diferentes factores físicos, químicos y biológicos.
Experimentos de crecimiento de Densidad de plantas según horas de luz y oscuridad, experimentos de crecimientos de peces según densidad de peces, interacción entre la cantidad de peces con la producción de plantas.
10. Manejos de Datos y frecuencia según el crecimiento de peces y plantas.
Área de Ciencia y Ambiente.
1. Identifica y valora los recursos pecuarios y agrícolas de su zona y busca soluciones de cultivo a la problemática del agua.
2. Materia, energía y organización de los sistemas vivos.
3. Interdependencia de los Organismos.
4. Reacciones Químicas dentro del Agua .
Regulación del pH mediante la adición de sales y esta como afecta al cultivo de peces y plantas ya que se tiene que mantener un pH básico.
5. Valora el esfuerzo humano para el desarrollo de tecnologías amigables con el medio ambiente que sea como herramienta para un desarrollo social.
6. Ciclos Geoquímicos.
7. Indaga y Explica que las plantas fabrican sus propios alimentos ( fotosíntesis)
8. Investiga y comenta los diferentes medios en que puede crecer las plantas.
9. Investiga sobre las enfermedades de peces y plantas que pueda presentar los cultivos y cuáles son los principales organismos que la afectan ( Bacterias, virus. Nematodes)
10. Proyectos de gestión Ambiental, Acuaponía negocio verde y sustentable.
Conclusión
El modulo de Acuaponía puede ser una herramienta de desarrollo para las ciencias en las Escuelas de Educación Primaria Secundaria, CETPRO e Institutos Tecnológicos.
Sirve para la enseñanza de una Educación Productiva y de Emprendimiento para el desarrollo de zonas rurales.
Puede servir de sostén para la alimentación de comedores populares y programas de vaso de leche para combatir la desnutrición infantil.
Bibliografía
ALIAGA, J. y J. PECHO 2000 “Evaluación de la actitud hacia la Matemática en estudiantes secundarios”. Revista Paradigmas, 1 (1-2): 61-78.
BAZAN, J. L. y H. Sotero 2000 “Una aplicación al estudio de actitudes hacia la Matemática en la UNALM”. Anales Científicos de la Universidad Nacional Agraria La Molina, pp. 60-72.
GIMENO, J., 1983, El profesor como investigador en el aula: un paradigma en la formación de profesores. Educación y Sociedad, 2, pp. 51-75.
JIMENEZ, J.,2012 Sistemas de Recirculación en Acuicultura: Una Visión y Retos Diversos para Latinoamérica. Revista Industria Acuícola. México. Vol. 8 N°2 pp. 6-10
PORLAN, R., CANAL, P., 1986a, Una escuela para la investigación. Cuadernos de Pedagogía, 134, pp. 45-47.
PORLAN, R., CAÑAL, P., 1986b, Más allá de la investigación del medio. Cuadernos de Pedagogía (en prensa).
PORLAN, R., 1985, El maestro como investigador en el aula: investigar para conocer, conocer para ensefiar. 111 Jornadas de Estudio sobre la Investigación en la Escuela. Sevilla.
PORLAN, R., 1986, El pensamiento científico y didáctico de estudiantes de ciencias de Magisterio. 1 Congreso sobre el Pensamiento del Profesor. La Rábida (Huelva).
STENHOUSE, L., 1981, An introduction to curriculum research and developrnent. (Heinemann Educational B.: London).
TONUCCI, F., 1976, La escuela como investigación. (Avance: Barcelona).