A Study on Measuring the Educational Effectiveness of an Aquaponics STEAM Program Using Food Residues

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K02515
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: 佐々木 剛 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (10432064)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芳賀 穣 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00432063) ; 遠藤 雅人 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (80397075)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: ブルーエコノミー / 探究学習 / アクアポニックス / STEAM

Outline of Annual Research Achievements

学習指導要領において「探究学習」の重要性が強調されている一方，「探究学習」プログラムを受けられる場や機会は多くはない。その原因として，①探究学習に対する認知は広がっているものの、あるべき姿を理解している人材が少ない。②汎用性のある探究学習プログラム・教材や講師育成のシステムが開発されていない。③様々な学び場の実態にあわせた導入方法が確立されていないことなどが挙げられ，全国各地での質の高い「探究学習」の普及が求められている。
一方，国連は，食品残渣の減量とともに有効活用を2030年までの目標として掲げ，食品ロスの少ない持続可能な社会構築を目指す解決策が求められている。また，ブルーエコノミー対応の養殖魚生産の需要が高まっているが，持続可能性な養殖システム開発が求められる。
本研究では，(1)微生物発酵技術による「食品残渣」を活用したアクアポニックス技術を開発し，本技術を基に (2) 児童・生徒が協働的に持続な社会のあり方を探究する「STEAM教育プログラム」をあらたに開発・実践し，(3) STEAMスキルの指標を開発し評価する。本研究成果は，「持続可能な社会の創り手」育成の研究推進に貢献するものと期待される。
令和4年度は，[1]食品残渣を利用したアクアポニックスシステム（FRUA）開発を主眼に行った。具体的には，微生物餌料（以下，BUIK餌料とする）を活用したアクアポニックスシステムを開発し，BUIK排泄物成分分析，BUIK排泄物をBUIK菌で発酵させ得られた肥料（以下BUIK肥料とする）を植物に施肥し，魚類ならびに植物成長試験を行う。[2]FRUA-STEAM教育システム開発とSTEAMスキル評価指標の開発：開発されたFRUAシステムを基に，STEAM教育としてのシステム教材とSTEAMスキル評価指標を開発した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の目的である，[1]食品残渣を利用したアクアポニックスシステム（FRUA）開発，[2]FRUA-STEAM教育システム開発とSTEAMスキル評価指標の開発を実施し，ほぼ目的を達成した。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度の研究を踏まえて，予定通り学校現場において授業実践を行う予定である。

Causes of Carryover

飼育管理のための必要経費（魚類飼料等）を年度の切り替えのタイミングにおいて欠くことができないため。