Návrh didaktického prostředku pro implementaci technologie aquaponie do výuky STEM

Bc. Anna BARBOŘÍKOVÁ

Diplomová práce

Proposal of didactic tool for implementing aquaponics technology into STEM education.

Anotace:

Diplomová práce se zabývá návrhem, realizací a následnou pedagogickou aplikací nízkonákladové aquaponické soustavy jako inovativního didaktického prostředku pro výuku v rámci konceptu STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics). Teoretická část práce vymezuje postavení technického vzdělávání v současném kurikulu, analyzuje principy integrované výuky a popisuje biologické a technologické zákonitosti aquaponie jako uzavřeného ekosystému. Praktická část dokumentuje vlastní konstrukční proces soustavy využívající dvě nádoby o objemu 90 litrů s kaskádovitým systémem přepadu pro přirozené provzdušnění vody. Tento didaktický prostředek byl následně testován v rámci měsíční pedagogické praxe ve výuce praktických činností na druhém stupni základní školy. Prostřednictvím zúčastněného pozorování byl sledován edukační potenciál systému, míra žákovského zapojení a schopnost žáků identifikovat kauzální vazby mezi technickým nastavením a biologickou stabilitou ekosystému. Výsledky šetření potvrzují, že aquaponie představuje vysoce atraktivní a funkční nástroj pro moderní polytechnické vzdělávání, který efektivně rozvíjí kompetenci k řešení problémů, technickou gramotnost a environmentální odpovědnost žáků. Práce rovněž reflektuje limity a organizační nároky spojené s provozem živého systému ve školním prostředí a nabízí metodická doporučení pro jeho další využití v pedagogické praxi.

Abstract:

This diploma thesis focuses on the design, realization, and subsequent pedagogical application of a low-cost aquaponic system as an innovative didactic tool within the STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) framework. The theoretical part defines the position of technical education in the current curriculum, analyzes the principles of integrated instruction, and describes in detail the biological and technological principles of aquaponics as a closed ecosystem. The practical part documents the construction process of a system utilizing two 90-liter containers with a cascade overflow for natural water aeration. This didactic tool was subsequently tested during a one-month pedagogical internship in Practical Activities classes at the lower secondary school level. Through participant observation, the educational potential of the system, the level of student engagement, and the students' ability to identify causal links between technical settings and the biological stability of the ecosystem were monitored. The results of the study confirm that aquaponics represents a highly attractive and functional tool for modern polytechnic education, effectively developing students' problem-solving competencies, technical literacy, and environmental responsibility. The thesis also reflects on the limitations and organizational demands associated with operating a living system in a school environment and offers methodological recommendations for its further use in pedagogical practice

Klíčová slova

Aquaponie, STEM vzdělávání, didaktický prostředek, praktické činnosti, technické vzdělávání, udržitelnost

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 4. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2026
• Vedoucí: Mgr. Michal Mrázek, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Pedagogická fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol / Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol / Učitelství anglického jazyka pro základní školy