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【魚菜共生】 | 魚菜共生課程 |
FOREST ACADEMY 森 · 學院中學IT創新實驗室

魚菜共生 | 魚菜共生課程 | 中學IT創新實驗室

FOREST ACADEMY森· 學院的課後魚菜共生課程讓學生有機會在中學IT創新實驗室多動手,在FOREST ACADEMY 森 · 學院的導師帶領下認識魚菜共生種植及進行耕種實作。

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中學IT創新實驗室- 魚菜共生系統初級課程資料

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中學IT創新實驗室- 魚菜共生系統高級課程資料

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魚菜共生課程目標:

魚菜共生課程的課程目標是:

讓學生認識魚菜共生原理, 明白生態循環及生長環境需要的元素。配合基本電子裝置, 學習編寫自動化程序。讓學生了解Micro:bit, 由硬件上的組裝技巧, 到軟件上的編程知識。

魚菜共生課程著重帶領學生討論魚菜共生系統的目的及功能,從而把理念與社會及生活融合。 學習過程中我們引發同學的創意、熱情,加強學習技巧、思想、邏輯思維和理性思維的能力。 通過生態系統教育STEM,讓學生貼近自然並且認識生命教育,愛惜生命,珍惜機會。

科技發展是一個「觀察、發現、探究及創造」的過程,透過鼓勵從全新角度發現問題、分析並通過親手實踐,不斷修正錯誤,最終獲得啓發,才能務實地鍛鍊出未來社會和世界需要的人才。

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魚菜共生課程內容概要:

  • 基礎及理論:

  1. 介紹魚菜共生的基本運作理論及比較其他農耕方式的優勢

  2. 認識水生動物及植物生態

  • S(Science)部分:

  1. 利用水質試紙進行水質測試

  2. 探究魚糞轉換成植物養份的科學

  • T(Technology)部分:

  1. 魚菜共生系統的技術及各部位功能介紹

  2. 學習氮循環(Nitrogen Cycle)

  • E(Engineering)部分:

  1. 學生設立桌上版魚菜共生系統 Potti

  2. 認識水循及虹吸(Siphon)原理

  • M(Mathematics)部分:

  1. 認識流體動力學、水循環及虹吸(Siphon)原理及數學計算

  2. 環境因素(氣壓、水溫、水質)的改變對生態系統的影響

  3. 水循環與系統的穩定性

  • 永續生活及生命教育

  • 系統運作表現檢討、成果分享、比賽及頒獎

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魚菜共生課程-階段式探索進程

  1. 合作+觀察:增加組織力、群體合作及溝通的技巧。

  2. 探究+量度:使用簡易科學方法及儀器,培養科學探究精神。

  3. 分析+推論:利用圖表、數據整理方法,呈現學習結果,讓同學早一步熟悉中學上課模式。

  4. 發明+証實:把知識靈活運用,種出有機蔬菜,分享成果。同時讓課程成效持續在校內發展。

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魚菜共生課程-創新課程方案具體教學成果

在課程推動的實務方面,團隊先以「魚菜共生」為課程核心主軸,運作上先聚焦於魚 菜共生系統的原理、設計與實作,隨後輔以「植物發育」、「水產養殖」、「指標生物」、「水 質檢測」、「有機堆肥」、「植物病蟲害」、「綠能科技」等延伸課程作深化學習,再進行系統 的整合,最後再以專題式探究,應用魚菜共生平台進行問題發想、問題解決與科學觀測紀 錄、數據分析討論,完成一跨學科領域的實作、科學研究專題。

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FOREST ACADEMY森 · 學院除了推廣魚菜共生魚菜共生課程中學IT創新實驗室外,還有提供企業培訓企業培訓課程Team Building 活動團隊建立說話技巧說話技巧課程說話技巧訓練溝通技巧溝通技巧課程身心靈課程身心靈健康課程NLP課程NLP技巧銷售技巧銷售技巧課程CSR活動規劃企業社會責任活動減壓工作坊減壓方法放鬆工作坊音叉治療音叉治療課程催眠課程催眠治療解夢催眠治療課程和諧粉彩課程和諧粉彩禪繞畫禪繞畫課程Zentangle課程Art Jamming藝術興趣班企業瑜伽瑜伽課程靜觀瑜伽靜觀YogaParty Games派對遊戲減壓遊戲藤編藤編工藝藤編班到校課程到校興趣班課程兒童心理學課程兒童溝通技巧司儀課程司儀訓練課程面試技巧面試技巧課程DJ課程電台主持課程生涯規劃生涯規劃課程Interview技巧見工技巧和諧粉彩畫和諧粉彩工作坊STEM教育STEM到校課程STEM教學課程STEM課程是什麼 、STEM教材STEM比賽STEM課程科學設計課程STEM教學 、生態課程生態教育STEM興趣班海洋生態教育課程 、STEM教育課程STEM活動VR課程 AR VR課程Micro:Bit 課程STEM 證書課程、 sen教育stem sen學生支援 python 課程python 課程推薦data analysis 課程數據分析課程編程課程編程中學STEM小學STEM自然教育戶外教育海洋保育海洋教育生態遊自然生態線上學英文zoom 英文班  、 網上教英文dse英文補習英文補習英文補習班網上補習平台線上教英文英文專科補習英文作文班英文作文補習英文寫作班英文寫作補習班 、  英文補底英文補底班如何學好英文婚禮司儀司儀司儀技巧活動司儀小司儀訓練班小司儀課程數學補習補習數學私補數學私人補習私補Hiit運動Hiit減肥Hiit好處、和諧粉彩和諧粉彩治療和諧粉彩技巧和諧粉彩體驗班和諧粉彩工具等服務。

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如何進行魚菜共生的實驗

1.)魚菜共生深水栽培系統 (DWC)

包括養殖桶、生化過濾槽、栽培植床以及水、空氣幫浦。系統中水流方向為:養殖桶→生化過濾槽→抽水馬達→栽培槽→重力回流至養殖桶。養殖桶主要是提供魚類生長的場所,在高密度的養殖環境下必須適度打氣提高溶氧量,以防魚隻死亡。生化過濾槽內填充生化球、毛刷等材料供硝化菌棲息繁衍,以將水中的氨轉換成植物可利用的硝酸離子。栽培植床以一般水耕栽培的方式將作物定植於浮板上,作物吸收水中的營養鹽而生長,而淨化後的水回流至養殖桶,水的循環

2.)魚菜共生潮汐型系統 (FAD)

包括養殖桶、過濾系統、栽培槽以及水、空氣幫浦。FAD的特性是栽培槽內填充介質,一方面可供作物根系發展,另一方面亦扮演菌床的功能,供硝化菌棲息繁衍及進行硝化反應。藉由虹吸立管及鐘形管開口高度,可設定最高及最低水位。透過虹吸裝置可使栽培槽內的水位自動呈潮汐式的升降,因此栽培槽內的水能完全在系統內循環,不會有滯留的情形。在高水位的狀態,槽內介質大部分會淹浸在水中,能提供作物根系水分,也能提供硝化反應所需的氨給硝化菌。在低水位狀態,空氣會進入介質的空隙間,能提供空氣給作物根系。潮汐式水位控制可確保植物的根圈有足夠的營養鹽和空氣,也能使介質保持濕潤,並讓硝化菌繁衍。潮汐型系統通常以每小時1∼2次的頻率進行運作。

3.)魚菜共生水質主要參數

(一) 溶氧 (DO)-溶氧過低可能導致魚類在數小時之內死亡。在開放的池面通常氧氣可直接溶入水中,魚隻不易有缺氧的情形。但在高密度養殖系統中,水中的溶氧量通常是不足的,可藉由水幫浦產生流動的水流,或利用空氣幫浦將氣泡打入水中,增加水中溶氧量。根據FAO (聯合國糧食及農業組織) 的研究,最佳的溶氧量約在5∼8 mg/L。對某些魚種如鯉魚、吳郭魚雖可容忍2∼3 mg/L的低溶氧,但在魚菜共生系統裡,安全的溶氧量必須比2∼3 mg/L高一些。(二) pH-水的pH值對魚菜共生系統有顯著的影響,尤其對作物及硝化菌影響更鉅。pH值影響作物吸收養分的能力,pH在5.8∼6.5所有的養分均能快速的被吸收,但高於或低於這個範圍,作物就難以利用水中的養分,導致微量元素如鐵、磷及鎂的缺乏。硝化菌在pH值低於6.0的環境,會降低活力而影響其將氨轉換成硝酸鹽的效率,導致水中的氨含量增加,對魚產生毒性。因此魚菜共生系統水體最好呈略微偏酸,pH值在6∼7為最佳值,如pH值低於5或高於8,則會對整個系統產生立即性的危害。

4.)魚菜共生虹吸排水裝置

鐘型虹吸主要是利用流體力學的虹吸作用,使介質自動週期性的淹灌及排水,動作週期與水流入植槽的流率及介質粒徑有關。其作用原理為水由進水管以固定流率流入介質植槽,當水位達到立管頂端即開始流入管內。如果沒有鐘形的內管,此裝置只形同一個溢流管,使水位保持在固定高度而已。有了鐘形內管則當水由立管流出時,會在內管
內產生真空吸力,使管內吸入更多的水,而內管一旦充滿水,則開始產生虹吸作用,快速將槽內的水排出。當水位低於鐘形管的入水口,就會吸入空氣使虹吸作用中斷而停止排水,因此透過這種鐘型虹吸裝置,能達到潮汐式的水位控制。配合1吋管出水口製作鐘形虹吸裝置時,可用1吋PVC管為立管,高度為介質表面下2∼3公分。鐘形管可用2.5吋PVC管以管帽封住單邊,而在另一端切出高度約為3公分的入水口。至於外管則可利用4吋PVC管在管壁大量橫切長條形開口,再將之套在鐘形管外側即可。

5.) 魚菜共生養殖魚種

魚菜共生系統中魚的選擇非常多樣,包括吳郭魚、鯉魚、鰱魚、草魚、金目鱸、寶石鱸、鯰魚、鱒魚、鮭魚、莫瑞鱈及大口鱸。在臺灣地區適合養殖的魚種,食用魚有:吳郭魚、紅尼羅魚、七星鱸、銀鱸、曲腰魚、鯰魚、鰻魚、大口鱸。觀賞魚則有:朱文錦、金魚、錦鯉、玉如意、蓋斑鬥魚、血鸚鵡、孔雀魚。