Программа «Космическая агробиология »

На занятиях ребята узнают о истории возникновения и развития малообъемных технологий выращивания растений, их применения в современном агрохозяйстве и в будущей космической индустрии. Так же на занятиях обучающиеся познакомятся с общими сведениями ботаники и физиологии растений. Сочетание практических и теоретических занятий позволит ученикам развить свои навыки в области проектно-исследовательской деятельности.

 

Актуальность. В настоящее время изучение космического пространства проводится с помощью дистанционных средств и роботизированных беспилотных комплексов, космические агентства мира планируют проводить исследования космоса при помощи пилотируемых кораблей и обитаемых научных станций на других космических объектах. В этих миссиях космонавтам предстоит проводить не только научные эксперименты, но и обеспечивать свой быт и досуг. Современные методы и достижения биотехнологии и агробиологии помогут справляться космонавтам со стрессом и создать кусочек Земли за пределами планеты.

 

Помимо этого гидропоника, как инженерное решение, активно используется для круглогодичного производства овощной продукции в северных регионах мира, так как она не привязана к погодно-климатическим условиям и как дизайнерское решения при оформлении жилых и офисных помещений. Знания и навыки приобретенные во время посещения данного курса дадут понимание принципов работы данных систем, а умение работать с данным оборудованием будет востребовано в дальнейшем.
Данная программа направлена на формирование как предметно-ориентированных знаний, умений и навыков (агротехника растений, приготовление растворов и контроль с помощью специальных приборов за их показателями и т.п.) так и на развитие «мягких навыков» (коммуникация, умение работать в команде, самоорганизация и другие).

 

Впервые для обучающихся предлагается программа, включающая в себя получение знаний в области агробиологии, элементах возделывания растений на разных видах гидро– и аэропонике, и их возможное применение в системах жизнеобеспечения на внеземных объектах человечества.
В программе усилено внимание к опытной работе учащихся: дети знакомятся с современными методами, способами и возможностями выращивания культурных растений современными методами гидропоники и аэропоники.

 

Ребята узнают:
О происхождении растений
О использовании растений в космосе
О влияние влаги, тепла и света на рост растений;
О различных способах подготовки семян;
Об оптимальных условиях прорастания семян и сроков посева;
О технологии выращивания сельскохозяйственных растений в контролируемых условиях
О использовании растений в биотехнологии.

Педагоги

Руководитель:   Несмелов Илья Борисович, микробиолог химико-фармацевтического производства АО "Вектор-БиАльгам", педагог дополнительного образования.

 

Образование: высшее, Дальневосточный Федеральный университет (бывш. ДВГУ), 2005 год.

Специальность: биохимия.

Общий стаж: 15 лет.

Содержание программы

Раздел 1
Введение в программу: история возникновения малообъемных технологий выращивания, современное их применение, аквакультура - 2 часа.
Раздел 2
1. Строение растительной клетки - 2,5 часа.
2. Водоросли: строение, виды, среда обитания - 2 часа.
3. Водоросли: практическое применение и выращивание в искусственных условиях - 2 часа.
4. Инструктаж по технике безопасности - 0,5 часа.
5. Практическое занятие: Сборка фитобиореактора. Выращивание хлореллы - 10 часов.
Раздел 3
1. Наземные растения: происхождение, строение, особенности развития - 2 часа.
2. Общие вопросы биохимии растений. Минеральное питание растений - 4 часа.
3. Практическое занятие: подготовка и проращивание семян растений - 8 часов.
4. Растения в космосе: наука и практика - 2 часа.
Раздел 4
1. Гидропоника: виды гидропонных систем, виды гидропонного субстрата - 2 часа.
2. Гидропоника: питательные среды, освещение, автоматизация систем - 2,5 часа.
3. DWC (глубоководная культура) и ирригационные гидропонные системы: преимущества и недостатки - 2 часа.
4. Практическое занятие: сборка DWC (глубоководная культура) гидропонной системы, выращивание растений - 16 часов.
5. Практическое занятие: проектирование и сборка ирригационной гидропонной системы. Выращивание растений - 18 часов.
6. Капельные гидропонные системы: преимущества и недостатки. Аэропоника: преимущества и недостатки - 2 часа.
7. Практическое занятие: сборка капельной системы гидропоники. Высадка растений в систему - 18 часов.
8. Биотехнология и микроклональное размножение растений: использование в агробиологии - 2 часа.
Итого: 98 часов.

Цели программы

Основная цель программы – познакомиться с особенностями современных агротехнологий и их перспективы использования в космической индустрии и современной агроиндустрии посредством организации практико–ориентированной деятельности.

 

Задачи:

Образовательные:

  • Получение основополагающих знаний о растениях и их свойствах.
  • Получение знаний о современных методах растениеводства.
  • Изучение методов гидропонного выращивания растений и их применения в космонавтике.
  • Формирование навыков учебно-исследовательской деятельности.

 

Развивающие:

  • Расширение кругозора обучающихся.
  • Приобретение навыков работы с гидропонными системами.
  • Развитие навыков общения обучающихся при совместной работе.
  • Развитие мышления и когнитивных способностей обучающихся.

 

Воспитательные:

  • Формирование общекультурных компетентностей личности обучающегося.
  • Создание благоприятного психологического климата в коллективе.
  • Формирование у обучающихся основ научного подхода к решению задач.

Результат программы

В рамках программы космическая агробиология в качестве планируемых результатов учитываются следующие:

Предметные результаты:

иметь представление о условиях необходимых для выращивания растений;
умение обращаться с лабораторным оборудованием;
умение решать биологические и сельскохозяйственные задачи;
умение применять теоретические знания в сельском хозяйстве на практике.

 

Личностные результаты:

умение формулировать и обосновывать свои мысли и точку зрения;
умение работать с дополнительным материалом;
иметь навыки познавательной деятельности;
иметь навыки к самостоятельному овладению знаниями и творческому мышлению.

 

Метапредметные результаты:

умение самостоятельно планировать пути достижения поставленных целей;
умение работать индивидуально и в группе;
умение работать и сотрудничать со сверстниками и детьми разного возраста.

 

В результате освоения программы обучающиеся научатся:
использовать основные термины, применяемые в современной агротехнологии и биотехнологии.
основам новейших технологий по выращиванию культурных растений методами гидропоники и аэропоники;

 

Получат представление о возможном использовании современных агробиотехнологиях в космической индустрии.
Получат возможность научиться:
выращивать экологически чистые растения методами гидропоники с использованием современных субстратов;
проводить поисково–собирательские работы;
проводить научно–исследовательские работы;
находить нужную информацию с помощью справочной и энциклопедической литературы, а также в сети Интернет.

Материально-техническая база

Занятия по реализации образовательной программы осуществляется в специально оборудованном для занятий помещении. в помещении имеются столы, стулья, интерактивная доска, компьютер с возможностью доступа в интернет.

Для успешного освоения образовательной программы необходим следующий перечень учебно-наглядного оборудования:

1. Лабораторная посуда: стаканы, шпателя, ложки, пластиковые контейнера.

2. Оборудование: весы, пинцеты, рН-метр, TDS-метр, фитолампы, стеллажи, DWC-системы (здоровая грядка), погружные помпы, капельные системы, гидропонные горшки, воздушные помпы, аэраторы, шланги, капельные системы.

3. Расходные материалы: химические реактивы, набор семян растений, фильтровальная бумага, теплоизолирующие коврики, субстраты.

4. Учебно-методические пособия.