创意生态养殖.docx

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创意生态养殖

《创意生态养殖》

黑龙江省齐齐哈尔市龙沙区新明小学高鹰

一、主题名称：

《创意生态养殖》

二、适用年级：

五年级

三、主题说明：

生态养殖中的鱼菜共生是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖与水耕栽培这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长的生态共生效应。

在本主题活动中，学生可以通过查找资料、采访、调查等方式，了解鱼菜共生技术及其发展现状，并进行创新设计，绘制草图，进行可行性分析，再把创意设计进行制作，让理想变为现实。

同时，学生的设计、动手和与人交往的能力都会得到提高，尊重科学的意识和严谨的探究态度也会得到进一步培养。

四、主题目标：

1、价值体认：

通过小组合作让学生亲身体验设计制作鱼菜共生的实验器具，初步形成集体思想和集体意识。

2、责任担当：

在动手制作的过程中，培养学生收拾残余、整理工具的能力。

初步养成自理能力和自立精神。

3、问题解决：

在探究、设计、制作鱼菜共生实验器具时，引导学生发现并解决问题。

4、创意物化：

通过制作鱼菜共生的实验器具，初步掌握手工设计与制作的基本技能。

了解鱼菜共生的基本原理，为将来学习生物学科做铺垫。

五、实施条件：

工具：

美工刀、卷尺、大直角尺、手套

原材料：

玻璃、亚克力板、玻璃胶、封口胶、泡沫板

工作间：

操作空间要大，给每个活动小组足够的空间，彼此之间互不干扰，且注意安全提示。

六、教学设计：

1、活动准备

◆学生准备

查找有关鱼菜共生方面的知识，并作以记录，查找鱼菜共生器皿的基本形态，为下一步设计做铺垫。

◆教师准备

设计一款鱼菜共生生态缸供学生参考。

2、活动时间安排

共3课时

第一课时：

引导学生进行资料的搜集与整理。

第二课时：

设计鱼菜共生生态缸、绘制草图、定稿。

第三课时：

制作与展示。

3、过程安排及指导

阶段及设计意图

学生活动

教学实施建议

指导建议

设计思路起源

最初设计者谈谈设计思路，以及遇到的困难

请同学们看看我校叶雨欣同学在科技创新大赛中设计的“奇妙的生物链”在获奖后她又有了那些想法。

通过采访了解到叶雨欣同学在科技创新大赛获奖后，依然有改进自己创新实验设计的想法，因此我们也要参与进来，和叶雨欣同学一起进一步研究。

首先要了解叶雨欣同学起初的设计思路及灵感起源，在进一步的创设中，应尊重科学、博采众长。

搜集资料

·提高收集整理信息的能力。

·交流中提高学生语言表达能力及与人沟通的能力。

小组交流：

·你了解到的鱼菜共生的知识有哪些。

·你了解了那些关于生态养殖的技术

·你对这些技术中的哪个部分感兴趣。

·展示视频——鱼菜共生生态系统。

·组织交流：

鼓励学生小组交流中，发现同学的优势，讨论自己喜欢的技术，为后期分工合作做准备。

·引导学生明确收集信息的地点和方法。

·引导学生从自身生活中是否接触过鱼菜共生的生态缸进行交流。

·提示学生可以通过记笔记、录音、拍照、绘画等方式记录调查的过程及内容。

创意设计

·培养学生的创意思维能力的提升。

·交流中增进同学间友情，培养学生集体意识合作意识。

·小组交流，进行人员分工。

·绘制草图

·复议设计草图，理清设计方案。

·指导学生进行分工合作，分工时从学生自己的兴趣爱好及特长出发，并进行统筹分配。

·出示教师的鱼菜共生生态缸设计图，并进行讲解。

·提示学生在绘制草图的过程中要标注尺寸，（大小以材料尺寸为限）

·指导学生组内交流复议设计草图，理清设计思路。

·鼓励学生大胆创意，能够把想象变为现实。

·提醒学生绘图尺寸要精确。

减少误差。

交流改进

·培养学生语言表达能力。

·交流中吸纳他人的有益经验。

·请每个小组派一名代表，讲解设计意图。

·师生互议，全班交流。

·各小组根据同学及老师的建议，改进设计图。

·最后定稿。

·使用展台，学生交流设计思路。

·教师提醒学生倾听其他小组的设计方案，并提出意见或建议。

·在小组交流中，教师巡回指导，帮助学生进行可行性改进。

·关注学生记录其他同学提议时的笔录，应简明扼要，且能够把意思表达完整。

动手制作

·提高学生实践操作能力和技术意识，体验工匠精神。

·手脑并用，灵活掌握技术技巧，提高知识的前移水平。

·在收拾与整理中锻炼学生的自理能力和自立精神。

·每个小组都有一份材料袋，请你拿出所需材料进行制作。

·在制作过程中请注意使用美工刀的安全事项。

使用玻璃的小组请戴手套，防止划伤。

·整理操作残余，保证操作台整洁。

·教师对学生进行安全教育，并示范美工刀的使用方法及拿玻璃制品的注意事项。

·指导学生整理操作工具及制作残余。

·鼓励学生在体验中认知学习。

·引导学生将活动的侧重点放在参与、感受方面。

展示与交流

·提高语言表达能力，能够将设计意图表达完整。

·请每个小组派一名代表，展示作品，汇报制作过程。

请同学介绍本组设计的生态养殖是否可以投放市场，具有一定的经济价值。

·师生互动点评，并完成学习单。

·在学生展示过程中，要求学生的仪态大方得体。

集体论证：

本组生态养殖的市场投放价值、投放方式、及可持续发展性。

·在评价阶段，引导学生自评或互评都要本着公平公正的原则。

·引导学生懂得欣赏别人的优点，能够对他人的设计方案给予公正的判断。

建议学生在论证投放市场前要进行市场调查，以采访的形式。

评价与反思

让学生在互评与自评中认识自我，听取他人的建议和意见，反思自己在活动中的行为。

请同学们填写学习单，以完成自评、互评。

请同学们本着实事求是、认真公正的原则。

教师引导和提醒学生关注到自己活动的每一个环节，对自己做有效评价、质性评价。

注意竞争小组间的评价，对学生的人格养成至关重要，公平竞争、尊重对手。

教师在设计学习单的评价单时，注意参考教学目标，评价学生在活动中对目标的完成情况。

拓展与延伸

·拓宽活动范围，让学生能够对感兴趣的话题作进一步研究。

·培养学生热爱生活的态度。

·请你为你的家里设计一款鱼菜共生生态缸，既有新鲜绿色的蔬菜可以食用，又美化了环境。

可以为你们小组设计的生态养殖制作宣传单，寻找合作伙伴，将其投向市场。

·引导学生想一想，他的家里有没有需要这样一个生态缸的地方，如果有，请他处于爱的缘故，为家人设计一款生态缸，并与家人合作制作出成品。

鼓励学生进行市场投放尝试，体验其过程。

·如果学生的家里不需要生态缸，可以为家里设计一款无土栽培盘，给家人带去绿色环保的水培蔬菜。

提醒学生市场投放的切入点是家居方面、鞋柜、玄关等制作厂商。

七、学习资源：

1、什么是鱼菜共生生态系统

鱼菜共生是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖与水耕栽培这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长的生态共生效应。

在传统的水产养殖中，随着鱼的排泄物积累，水体的氨氮增加，毒性逐步增大。

而在鱼菜共生系统中，水产养殖的水被输送到水培栽培系统，由细菌将水中的氨氮分解成亚硝酸盐然后被硝化细菌分解成硝酸盐，硝酸盐可以直接被植物作为营养吸收利用。

鱼菜共生让动物、植物、微生物三者之间达到一种和谐的生态平衡关系，是可持续循环型零排放的低碳生产模式，也是有效解决农业生态危机的有效方法。

鱼菜共生对消费者最有吸引力的地方有三点:

第一种植方式可自证清白。

因为鱼菜共生系统中有鱼存在，任何农药都不能使用，稍有不慎会造成鱼和有益微生物种群的死亡和系统的崩溃。

第二鱼菜共生脱离土壤栽培，避免了土壤的重金属污染，因此鱼菜共生系统蔬菜和水产品的重金属残留都远低于传统土壤栽培。

第三鱼菜共生系统蔬菜有特有的水生根系，如果鱼菜共生农场带着根配送的话，消费者很容易识别蔬菜的来源，避免消费者产生这个菜是不是来自批发市场的疑虑。

2、历史发展

尽管人们对鱼菜共生最早在哪里出现有一定争议，但在久远的年代确能找到其存在和痕迹。

在古代，中国南方和泰国、印度尼西亚等东南亚国家就有稻田养鱼的历史，养殖的种类包括:

鲤鱼、鲫鱼、泥鳅、黄鳝、田螺等。

比如浙江丽水稻田养鱼，距今1200多年历史。

由于受困于干旱缺水的气候条件，1970年代以来，澳大利亚的园艺爱好者们成为鱼菜共生早期的先行者，借助互联网的开放性，在世界各地播下了火种。

在知识和经验分享的过程中，鱼菜共生园艺得到快速发展，逐渐成为一场全球性的活动爱好。

从1997年开始，维尔京群岛大学的詹姆斯Rakocy博士和他的同事们研发出了一种基于深水栽培（deepwaterculture）的大型鱼菜共生系统。

之后，世界各国多个大学逐步开展相关技术研究，探索大规模鱼菜共生农业生产的技术方法。

联合国粮农组织也把小型鱼菜共生系统作为可持续农业模式向全球推荐。

近几年，规模化的鱼菜共生系统逐步在世界各地建设投产，室内的鱼菜共生工厂也开始出现。

当前，整个鱼菜共生家庭园艺和农业产业正在快速发展。

3、国内现状

国内专注鱼菜共生领域的农业公司还不多。

很多农场只是把鱼菜共生作为三产概念引入农场，并没有实际采用鱼菜共生技术进行大规模栽培和向市场供应蔬菜和水产。

耕作体系模式:

闭锁循环模式:

养殖池排放的水经由硝化床微生物处理后，以循环的方式进入蔬菜栽培系统，经由蔬菜根系的生物吸收过滤后，又把处理后的废水返回至养殖池，水在养殖池、硝化床、种植槽三者之间形成一个闭路循环。

开环模式:

养殖池与种植槽（或床）之间不形成闭路循环，由养殖池排放的废水作为一次性灌溉用水直接供应蔬菜种植系统而不形成返还回流，每次只对养殖池补充新水。

在水源充足的地方可以采用该模式。

4、共生方式分类

（1）、直接漂浮法:

用泡沫板等浮体，直接把蔬菜苗固定在漂浮的定植板上进行水培;这种方式虽然简单，但利用率不高，而且一些杂食性的鱼会有吃食根系的问题存在，需对根系进行围筛网保护，较为繁琐，而且可栽培的面积小，效率不高，鱼的密度也不宜过大。

（2）、养殖水体与种植系统分离，两者之间通过砾石硝化滤床设计连接，养殖排放的废水先经由硝化滤床或（槽）的过滤，硝化床上通常可以栽培一些生物量较大的瓜果植物，以加快有机滤物的分解硝化。

经由硝化床过滤而相对清洁的水再循环入水培蔬菜或雾培蔬菜生产系统作为营养液，用水循环或喷雾的方式供给蔬菜根系吸收，经由蔬菜吸收后又再次返回养殖池，以形成闭路循环。

这种模式可用于大规模生产，效率高，系统稳定。

（3）、养殖水体直接与基质培的灌溉系统连接，养殖区排放的废液直接以滴灌的方式循环至基质槽或者栽培容器，经由栽培基质过滤后，又把废水收集返回养殖水体，这种模式设计更为简单，用灌溉管直接连接种植槽或容器形成循环即可。

大多用于瓜果等较为高大植物的基质栽培，需注意的地方是，栽培基质必须选质豌豆状大小的石砾或者陶粒，这些基质滤化效果好，不会出现过滤超载而影响水循环，不宜用普通无土栽培的珍珠岩、蛭石或废菌糠基质，这些基质因排水不好而容易导致系统的生态平衡破坏。

（4）、水生蔬菜系统，这种方式就如中国的稻鱼共作系统，不同之处在于养殖与种植分离式共生，即于栽培田块铺上防水布，返填回淤泥或土壤，然后灌水，构建水生蔬菜种植床，

合并图册把养殖池的水直接排放农田，再从另一端返还叫集回流至养殖池，这样废水在防水布铺设下无渗漏，而水生蔬菜又能充分滤化废液，同样达到良好的生物过滤作用，有点类似自然的的沼泽湿地系统。

如茭白与鱼共生、水芋慈菇等水生蔬菜的共生，都可以采用该系统设计。

鱼菜共生技术原理简单，实际操作性强，可适合于规模化的农业生产，也可用于小规模的家庭农场或者城市的嗜好农业，具有广泛的运用前景。

在具体的实践操作中，需注意的是鱼及菜之间比例的动态调节，普通蔬菜与常规养殖密度情况下，一般一立方水体可年产50斤鱼，同时供应10平方米的瓜果蔬菜的肥水需求。

家庭式的鱼菜共生体系，一般只需2-3立方水体配套20-30平方米的蔬菜栽培面积，就可基本满足3-5人家庭蔬菜及鱼产的消费需要，是一种极适合城市或农村庭院生产的农耕模式，也是未来都市农业发展的主体技术与趋势。

5、主流技术实现

为了实现鱼菜的合理搭配和大规模种养，国际上的主流做法是将鱼池和种植区域分离，鱼池和种植区域通过水泵实现水循环和过滤。

在栽培部分，主要的技术模式有以下几种:

（1）、基质栽培:

蔬菜种植在如砾石或者陶粒等基质中。

基质起到生化过滤和固态肥料过滤的作用。

硝化细菌生长在基质表面，具体负责生化过滤和固态肥料过滤。

这种方式适合种植各类蔬菜。

（2）、深水浮筏栽培（DWC:

DeepwaterCulture）:

蔬菜种植于水槽上，通过泡沫等漂浮材料将其托起。

蔬菜的根向下通过浮筏的孔延伸到水中吸收养分。

这种方式比较适用于叶类蔬菜。

（3）、营养膜管道栽培（NFT:

NutrientFilmTechnique）:

通常采用PVC管作为种植载体，营养丰富的水被抽到PVC管道中。

植物通过定植篮的固定，种植于PVC管道上方的开口内，让自己的根访问水分和吸收营养。

这种方式主要用于叶类蔬菜。

（4）、气雾栽培:

直接将养鱼的水雾化后喷洒到植物的根系，以达到营养吸收的目的。

这种方式也主要用于叶类蔬菜，在喷雾之前需要对水进行充分过滤净化，以免堵塞喷雾装置。