مدارس خورشیدی هلند: تجربه دانش آموزان کلاس هفتم در طراحی و اجرای سیستم های انرژی پاک

عنوان مقاله: Solarizing Your School: Engineering Design in Students' Authentic Epistemic Practices of Adopting Renewable Energy
مجله: Journal of Science Education and Technology (2025)
​این پژوهش که در مجله علمی Journal of Science Education and Technology منتشر شده است، به بررسی نحوه مشارکت ۳۸ دانش آموز پایه هفتم در یک برنامه درسی کنش محور برای حل چالش های واقعی انرژی های تجدیدپذیر می پردازد. دانش آموزان در این پروژه وظیفه داشتند با استفاده از ابزار دیجیتال و epistemic tool (Aladdin)، طرحی بهینه برای نصب سیستم های فتوولتائیک بر روی سقف مدرسه خود طراحی کنند. تمرکز اصلی این مطالعه بر تحلیل چگونگی موازنه میان «معیارها» (مانند میزان تولید برق) و «محدودیت ها» (مانند بودجه و موانع فیزیکی) توسط دانش آموزان است. 

یافته های تحقیق نشان داد که دانش آموزان در سه الگوی متمایز عمل کردند:

گروه اول که «طراحان برای عملکرد» نامیده شدند (۵۰ درصد شرکت کنندگان)، با تمرکز افراطی بر تولید انرژی، محدودیت های مالی را نادیده گرفته و دوره بازگشت سرمایه را به ۱۸.۳۵ سال افزایش دادند. 

در مقابل، گروه «طراحی برای تمرین» (۲۳.۶ درصد) با رویکردی مهندسی و متوازن، موفق شدند زمان بازگشت سرمایه را به ۶.۶۷ سال کاهش دهند که نشان دهنده درک عمیق از مفهوم بهینه سازی است. گروه سوم نیز با اولویت دادن به «اهداف نامرتبط» مانند زیبایی شناسی، کارایی فنی را فدای چیدمان های هنری کردند. 

در نهایت، این مقاله نتیجه می گیرد که استفاده از ابزارهای شبیه سازی در بستر مسائل واقعی و محلی، نه تنها انگیزه دانش آموزان را برای مقابله با تغییرات اقلیمی تقویت می کند، بلکه توانایی آن ها را در تفکر سیستمی و مدیریت محدودیت های دنیای واقعی به شکل چشمگیری ارتقا می دهد.