ISSN 1678-0701
Número 68, Ano XVIII.
Junho-Agosto/2019.
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Relatos de Experiências

No. 68 - 11/06/2019
É POSSÍVEL MENSURAR A POLUIÇÃO DA ÁGUA APENAS COM A ANÁLISE DO PH? O RELATO DE UMA EXPERIÊNCIA DIDÁTICA NO ENSINO FUNDAMENTAL  
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É POSSÍVEL MENSURAR A POLUIÇÃO DA ÁGUA APENAS COM A ANÁLISE DO PH? O RELATO DE UMA EXPERIÊNCIA DIDÁTICA NO ENSINO FUNDAMENTAL



Is water pllution possible to measure only by determining pH? A report of a didactic experience in elementary education



Ronaldo Santos Santana1, Paula Cristina Martinelli2, Lucia Helena Gomes Coelho3

1Doutorando em Educação na Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo. E-mail: prof.ronaldosantana@gmail.com.

2Mestranda em Ciência e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal do ABC.

3Docente do Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS), Universidade Federal do ABC.



Resumo: Na Educação Básica, é importante que o docente trabalhe com os estudantes conteúdos de natureza conceitual, procedimental e atitudinal ligados ao desenvolvimento de valores, permitindo ao estudante a compreensão de alguns elementos da cultura científica. Uma possibilidade para isso é incluir no ensino práticas de Educação Ambiental. Nesse contexto, o objetivo deste artigo é realizar o relato de uma prática pedagógica de Educação Ambiental sobre a poluição da água, implementada a estudantes do 7º ano do Ensino Fundamental. O presente estudo é qualitativo, do tipo relato de experiência, e os dados coletados são oriundos do planejamento do professor, de seus instrumentos de avaliação e de reflexões registradas em um caderno de campo nos dias de implementação de uma sequência didática intitulada “Poluição da água: é possível mensurar apenas com a análise do pH?”. As aulas foram desenvolvidas por meio de abordagens dialogadas, experimentais, lúdicas e com a utilização de recursos visuais. Os resultados obtidos trazem evidências de que, com a sequência didática implementada, foi possível ensinar para os estudantes conteúdos e conhecimentos importantes para a sua vida e formação acadêmica. Além disso, as atividades se mostraram promissoras para o trabalho com a Educação Ambiental no Ensino Fundamental e para aproximar o ensino de Ciências nas escolas com a Ciência que é realizada na academia, por meio do trabalho com alguns elementos da cultura científica.

Abstract: It is important in Basic Education that teachers be able to work conceptual and procedural contents, linked to value development with students, as well as an attitudinal nature, allowing them to understand certain scientific culture elements. One possibility in this regard is to include these concepts in Environmental Education teaching practices. In this context, the aim of this article is report an Environmental Education pedagogical practice on water pollution, executed with students from the 7th year of Elementary School. The study is a qualitative, experience report type study, and the data was obtained from teacher 's class planning, evaluation instruments and reflections recorded in a field notebook during the implementation of a didactic sequence entitled "Water Pollution: it is possible to measure only with pH analysis?" The classes were developed through dialogical, experimental and playful approaches, applying visual resources. The obtained results evidence that it was possible to teach important content and knowledge for students’ daily lives and academic formation by implementing the performed didactic sequence. In addition, the activities were promising for Elementary School Environmental Education lessons and for bringing Science teaching in schools closer to the Science that is carried out in academia by working with certain scientific culture elements.



Introdução

Na atualidade, tanto os documentos oficiais que regem a educação brasileira quanto os pesquisadores da área têm concordado com a proposição de que a educação em Ciências não deve ser restrita apenas ao ensino de conceitos, em detrimento dos outros tipos de conteúdo de natureza científica, como os conceituais, atitudinais e procedimentais. Dessa forma, espera-se que, nas escolas, o professor faça a mediação do ensino de modo que o estudante possa compreender alguns aspectos da cultura científica em sua complexidade. Assim, a Ciência que é ensinada nas escolas teria um pouco de proximidade da Ciência acadêmica (que é realizada, por exemplo, nas Universidades e nos centros de pesquisas), considerando as singularidades de como a Ciência circula nesses espaços.

A cultura científica pode ser compreendida como uma série de ações e comportamentos que estão relacionados às práticas de investigação científica e divulgação do conhecimento produzido a partir do trabalho dos cientistas (SASSERON, 2015). A imersão nessa cultura é uma estratégia de propiciar a alfabetização científica (GIL-PÉREZ; VILCHES-PEÑA, 2001). Pode-se dizer que a alfabetização científica é concebida como uma maneira ampla e funcional de proporcionar o entendimento das pessoas sobre a Ciência para propósitos educacionais mais gerais (DEBOER, 2000). A alfabetização científica pode também ser entendida como o conhecimento que a população pode obter sobre a Ciência para viver de maneira mais eficaz, com respeito ao mundo natural. Por isso, ela tem sido definida como o conhecimento sobre a Ciência que o público em geral precisa ter (DEBOER, 2000).

Dessa forma, para proporcionar aos estudantes da Educação Básica um ensino de Ciências com propósitos mais gerais, com vistas ao desenvolvimento de capacidades que apresentam grande valor para a sua vida e que incluem tanto conhecimentos de natureza científica quanto o desenvolvimento de capacidades relacionadas às práticas científicas e a valores, é preciso que o ensino dessa disciplina seja norteado, visando a proporcionar a alfabetização científica dos estudantes.

Entretanto, a forma como a educação em Ciências tem sido desenvolvida nas salas de aulas tem privilegiado os conceitos das diversas disciplinas em detrimento dos acontecimentos da sociedade, sendo, de maneira geral, um ensino conteudista, memorístico, descontextualizado e sem articulação entre as diferentes disciplinas (SILVA; MORTIMER, 2012). Tendo em vista essa realidade, é importante que o professor de Ciências inclua, no ensino de sua disciplina, intervenções didáticas inovadoras, que retire a ênfase na memorização dos conceitos científicos e que proporcione um ensino mais contextualizado com os atuais problemas da sociedade.

Assim sendo, é importante que o docente articule os conhecimentos científicos com as diferentes disciplinas, com vistas ao desenvolvimento das capacidades dos indivíduos, articulando esse ensino aos propósitos de uma educação mais geral. Uma possibilidade para desenvolver um ensino voltado ao desenvolvimento de conteúdos conceituais, atitudinais e procedimentais é incluir práticas de Educação Ambiental (EA) na educação em Ciências.



A educação ambiental e a educação em Ciências

Desde o século passado, a EA tem se estabelecido como uma prática educativa com grande potencial integrador. Pode acontecer em diferentes contextos, com potencial para contribuir ricamente com a educação de modo geral e para o desenvolvimento da cidadania das pessoas, formando indivíduos com maior consciência a respeito do seu papel na sociedade e no meio natural em que vivem (TRIVELATO; SILVA, 2017).

A história da EA se relaciona diretamente com os movimentos ambientais e, a partir da década de 1960, adveio uma maior preocupação relacionada à poluição ambiental. Um desses movimentos foi a publicação da obra “Limites do crescimento”, dos autores Dennis Meadows, Donella Meadows, Jorgen Randers e William W. Behrens III (REIGOTA, 2009). No Brasil, em 1992, ocorreu a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (ECO-92), no Rio de Janeiro, envolvendo 167 países com a finalidade de discutir e trazer respostas para as questões ambientais. Em 1999, no Brasil, foi instituída a lei nº 9.795 de 27 de abril, que dispõe sobre a Política Nacional de Educação Ambiental e dá outras providências, sendo o único país da América Latina a ter uma lei específica sobre EA (DIAS, 2004). Segundo a lei, entende-se EA como:

Processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade (BRASIL, 1999).

Visando à formação de uma sociedade mais consciente, as práticas educativas envolvendo a educação ambiental são de grande importância e estão cada vez mais consolidadas em diversos cenários (TRIVELATO; SILVA, 2017). Dessa maneira, o professor tem o papel de intermediar as discussões sobre questões ambientais e usá-las para o desenvolvimento de uma prática social centrada no conceito de natureza (JACOBI, 2003).

Ademais, é importante que o professor de Ciências trabalhe para ensinar aos estudantes conteúdos e conhecimentos científicos básicos, que possibilitem ao cidadão compreender os fenômenos naturais que acontecem em seu meio e desenvolvam nele a consciência da sua responsabilidade social com a preservação do planeta em que vive. Nesse sentido, práticas envolvendo EA são essenciais na Educação Básica. Na presente pesquisa, dentro das práticas que envolvem a Educação Ambiental, optou-se por abordar a temática da poluição da água.



Poluição da água

Neste trabalho, a palavra “poluição” é percebida como excesso de matéria em um local inadequado, ou seja, quando se tem uma quantidade excedente de determinada substância, por ação antrópica, em um sítio ambiental errado (AZEVEDO, 1999). Em função da finalidade deste estudo, desconsideraremos aqui a poluição natural, que também acontece, sendo proveniente das atividades do próprio ambiente. À vista disso, e com a finalidade de contribuir com a literatura da área, o presente artigo tem como objetivo realizar o relato de uma prática pedagógica de Educação Ambiental sobre a poluição da água, que foi implementada com estudantes do 7º ano dos Anos Finais do Ensino Fundamental.

Abordagens didáticas com a temática da poluição da água são relevantes. Azevedo (1999) afirma que esse tema é preocupante devido: à importância que os seres vivos têm dessas moléculas; ao fato de que tudo que é emitido no ar ou no solo vai em direção aos lençóis freáticos, lagos, rios, mares e oceanos; e também à água disponível para o consumo em situações hodiernas ser escassa, com exceção das águas salinas que são utilizadas para a recreação. O autor ainda firma que estamos:

Acostumados a viver num país como o Brasil, que conta com um incrível potencial hidrográfico, não nos conscientizamos de que, em termos mundiais, a água doce disponível para as atividades humanas é encontrada em quantidades diminutas (AZEVEDO, 1999, p. 22).

Algumas pesquisas já foram realizadas envolvendo água, Educação Ambiental e ensino de Ciências (ZUIN; IORIATTI; MATHEUS, 2009; SILVA; MORTIMER, 2012; MENDONÇA et al., 2014; CARVALHO et al., 2017). Dentre outras considerações, tais estudos concluíram que abordagens pedagógicas com ênfase em EA e atreladas aos estudos das relações entre Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente possibilitam desenvolver uma visão sistêmica e integrada do meio em que vivemos. Esses estudos ainda potencializam a aprendizagem de conhecimentos científicos e tecnológicos que, quando são relacionados a problemas sociais e ambientais, permitem o desenvolvimento da cidadania, criticidade e um maior engajamento dos estudantes do Ensino Fundamental e Médio em sua educação (ZUIN; IORIATTI; MATHEUS, 2009).

Além disso, atividades lúdicas e que envolvem diferentes estratégias, como a experimentação, representação por meio de desenhos e construção de maquetes, trazem grandes contribuições para a compreensão dos conceitos de Química e EA, permitindo a superação dos obstáculos da aprendizagem (MENDONÇA et al., 2014). Outrossim, práticas de EA que colocam os estudantes em uma postura mais ativa em seu processo de aprendizagem agregam mais conhecimento, consciência ambiental, motivam os estudantes (CARVALHO et al., 2017) e aumentam o envolvimento e o entusiasmo nas aulas de Ciências (SILVA; MORTIMER, 2012).

Nesse contexto, o presente trabalho integra o corpus de pesquisas da área, trazendo dados que permitem compreender alguns fenômenos que envolvem o ensino dos conhecimentos de Química e de Educação Ambiental no Ensino Fundamental, nível de ensino que ainda apresenta um campo fértil para os pesquisadores explorarem com seus estudos.



Metodologia

Podemos considerar o presente estudo como qualitativo, sobretudo, em função da fonte de obtenção dos dados: o papel (ativo) do pesquisador no momento da análise dos dados. Soma-se a isso o caráter descritivo desta pesquisa, por ela valorizar todo o processo em detrimento dos produtos e pela importância que é atribuída aos significados e sentidos que os sujeitos estudados concedem aos fenômenos (BOGDAN; BIKLEN, 1994). Dentre os métodos qualitativos de pesquisa, optamos pela realização de um relato de experiência.

De acordo com Fortunato (2018), os relatos de experiências são maneiras bem peculiares de produzir conhecimento em pesquisas qualitativas, sendo considerado um método de pesquisa em educação, onde o autor relata sobre a sua própria experiência vivenciada. O autor complementa dizendo que “a experiência é um dos mais importantes – muitas vezes, o único – meios de se colocar a educação em evidência para, portanto, pensar sobre, na, com e para a própria educação, com o intuito de renová-la” (FORTUNATO, 2018, p. 37).

O local onde foi vivenciada a prática pedagógica foi uma escola pública da zona leste da cidade de São Paulo, em uma região marcada pela caracterização de periferia social. Inicialmente, o que motivou o professor de Ciências foi a realização de um projeto geral da escola (intitulado Projeto Água), que envolveu todos os professores. A escola atende desde os Anos Iniciais até os Anos Finais do Ensino Fundamental. Dessa forma, as atividades desenvolvidas estavam alinhadas com o Projeto Político Pedagógico da escola (PPP) e com o planejamento anual do professor de Ciências. Outro aspecto que motivou a elaboração da prática desenvolvida foi o interesse do docente em melhorar sua práxis, por meio de um trabalho colaborativo entre agentes da escola e da Universidade. O professor de Ciências tinha o interesse de realizar uma ação de ensino para seus estudantes da Educação Básica em colaboração com pesquisadores da Universidade, visando a aproximar os seus alunos desse universo.

O professor de Ciências, que também é autor deste trabalho, participou do planejamento e implementou a sequência didática. A disciplina de Ciências está presente nessa escola em uma frequência de quatro aulas semanais na grade curricular dos estudantes. A sequência didática citada foi implementada em sete aulas com duração de 45 minutos cada, em três turmas de 7° ano do ensino fundamental, com um total de 87 estudantes. Essas turmas foram escolhidas porque o professor desenvolveria o “Projeto Água” com todos os sétimos anos da escola. Os estudantes possuíam idade entre 12 e 14 anos.

Os dados que darão base às descrições e reflexões apresentadas foram coletados no momento do planejamento e implementação da sequência didática, aplicada de 19 a 28 de setembro de 2018. Os dados são oriundos do planejamento didático, dos instrumentos de avaliação do professor de Ciências e de suas anotações reflexivas, que foram realizadas nos dias de aplicação da atividade.

Intitulamos a sequência didática elaborada como “Poluição da água: é possível mensurar apenas com a análise do pH?” Nela, a temática da poluição da água é abordada por meio dos conhecimentos biológicos e químicos e as aulas se relacionam a uma pergunta mais ampla: “quais indicadores são possíveis utilizar para concluir se a água de um lugar está poluída?” Os alunos foram divididos em grupos e, em todas as aulas, estavam separados em equipes com 5 ou 6 pessoas cada. A seguir, será realizado um breve resumo do que aconteceu em cada aula da sequência didática:

Aula 1 – expositiva-dialogada: optamos por iniciar a sequência didática com uma aula expositiva e dialogada para discutir conhecimentos teóricos e conceitos importantes para compreender as demais etapas. A aula aconteceu em uma sala de recursos multimídias e foi ilustrada com várias figuras e imagens projetadas por um retroprojetor. Nessa aula, foi discutido a respeito da estrutura da molécula de água e as características físicas, químicas e biológicas da água considerada potável. Em um segundo momento, aconteceu uma discussão sobre a poluição da água e as principais fontes de sua poluição, bem como os problemas de saúde humana que são causados pela poluição da água. Em um terceiro momento, foi discutido sobre alguns tipos de análises que podem ser realizadas e utilizadas para indicar se a água está poluída, como a análise visual, de cheiro, microbiológica, metais pesados, pH e turbidez. Como os estudantes ainda não tinham aprendido o conteúdo de Funções Químicas, em um quarto momento da aula, discutimos a respeito da escala de pH e da sua utilização na Ciência, com ênfase na acidez e basicidade das substâncias.

Aula 2 – aula prática de pH: de todos os tipos de análise para indicar a poluição da água, a de pH e de alguns elementos químicos (como, por exemplo, metais pesados) eram as mais distantes da realidade dos estudantes. Por isso, com os materiais que havia na escola, foi planejada uma atividade com o objetivo de realizar a aplicação dos conhecimentos sobre escala de pH e indicadores ácido-base. O objetivo dessa aula foi realizar uma experimentação didática com a finalidade de analisar o pH de diferentes soluções, utilizando como indicador ácido-base o extrato de repolho roxo. Os estudantes testaram o pH de diversas soluções, como: leite de magnésia; suco de limão; água; água com gás; e água sanitária. Em cada grupo, havia os seguintes materiais disponíveis: 6 tubos de ensaio; 1 estante; 1 garrafa de 600 mL com solução de extrato de repolho roxo; 2 pipetas descartáveis; 1 copo de 200 mL de água; 1 copo de 200 mL vazio; 5 copos de 50 mL contendo leite de magnésia; suco de limão; água; água com gás; e água sanitária. Os alunos realizaram a atividade e fizeram os registros necessários no campo de resultados e análise dos dados, fechando suas anotações com um texto de considerações finais da experiência realizada. O feedback dessa atividade aconteceu em um momento de discussão coletiva, no qual os alunos socializaram as ações que realizaram e as conclusões às quais chegaram, com a mediação do professor de Ciências.

Aula 3 – poluição da água: nessa aula, o professor solicitou que os alunos realizassem uma atividade em que deveriam criar o contexto de uma situação fictícia de um desastre ambiental ocorrido em algum lugar que teve como consequência a poluição da água. Os estudantes teriam que simular a água poluída com materiais disponibilizados pelo professor, a saber: glitter e tinta de várias cores; restos de alimentos; produtos industrializados de limpeza e de cozinha; entre outros. A partir da simulação da água poluída, o professor solicitou que os estudantes trocassem as amostras criados entre os grupos. Os grupos, já com as amostras criadas pelos colegas, deveriam simular que eram pesquisadores de um laboratório que receberam aquela água de algum lugar e deveriam criar um plano de trabalho para analisar a amostra recebida, supostamente poluída. Os estudantes precisariam criar o contexto de realização da pesquisa, os materiais que iriam utilizar e os procedimentos metodológicos que realizariam para analisar a água.

Aula 4 – socialização do plano de trabalho: na quarta aula, foi realizada uma discussão geral com os estudantes visando a socializar os planos de trabalho que foram criados em cada grupo. Nessa atividade, eles tiveram a oportunidade de expor o que foi elaborado. Após a exposição, o professor conduziu uma discussão guiada pela seguinte pergunta: é possível determinar se a água está poluída ou não a partir de um único tipo de análise ou parâmetro? Essa pergunta foi escolhida pelo fato de, na aula 2, ter sido contemplado apenas um tipo de parâmetro utilizado para mensurar a poluição da água. Nessa aula, o objetivo era problematizar esse indicador para que os estudantes não chegassem à conclusão de que apenas a análise do pH era o suficiente para apontar se a água está poluída ou não.

Aula 5 – intervenção ambiental: na quinta aula, os estudantes foram convidados a elaborar uma proposta de intervenção ambiental, visando a diminuir o impacto causado no meio ambiente pela poluição da água. Nessa proposta, eles precisariam discriminar os impactos que a água, supostamente poluída, estaria causando nos seres vivos e no ecossistema, além de apontar sugestões de intervenções para diminuir o impacto ambiental da poluição no local fictício que eles investigaram.

Aula 6 – cartaz de conscientização ambiental: nessa aula, o professor solicitou que os estudantes realizassem um desenho, em uma folha de papel A4, que seria utilizado como um cartaz de divulgação de uma campanha ambiental contra a poluição da água.

Aula 7 – avaliação das atividades pelos alunos: ao final da sequência didática, o professor aplicou um questionário com quatro questões com a finalidade de avaliar a sequência didática implementada. Na questão 1, os estudantes tinham que indicar aspectos positivos e aspectos negativos para as aulas realizadas, a questão 2 perguntava se os estudantes já tinham realizado alguma atividade experimental anteriormente e a questão 3 solicitava que os estudantes expusessem a opinião deles sobre o experimento realizado. A questão 4, por fim, pedia que os estudantes dessem sugestões para as próximas aulas de Ciências.

A sequência didática produzida envolve o trabalho com diversas estratégias didáticas ou metodologias, como exposição, diálogo, discussão, recursos visuais e iconografias, experimentação, atividades lúdicas, resolução de problemas, entre outras. Ela foi planejada norteada pelo referencial teórico do pluralismo metodológico no ensino de Ciências (LABURÚ; ARRUDA; NARDI, 2003), que defende a relevância da utilização de diversas metodologias pelos professores para atender à heterogeneidade dos alunos no que se refere à aprendizagem de Ciências.



Resultados e Discussão

Todas as aulas foram ministradas em uma sala da escola com recursos multimídia, que permite projetar Slides elaborados no programa Power Point (Microsoft Office) por meio de um retroprojetor conectado a um computador. Como a escola não possui computador e retroprojetor nas salas de aula, nem tem uma sala específica para as aulas de Ciências (como, por exemplo, uma sala ambiente ou laboratório), a presença de um local na escola com as características apontadas contribuiu sobremaneira, pois o professor pôde mostrar diversas imagens e esquemas visuais que foram essenciais para que os estudantes pudessem compreender os conceitos trabalhados na aula 1. A respeito dos conhecimentos da química (escala de pH), percebemos que os estudantes tinham apenas concepções espontâneas sobre a acidez de substâncias utilizadas no cotidiano e desconheciam o conceito de alcalinidade.

Como se tratavam de turmas do sétimo ano do Ensino Fundamental, os estudantes tinham tido pouco contato com os conhecimentos de Química e de Biologia, conteúdos que seriam abordados na sequência didática elaborada. Dessa forma, a primeira aula foi uma oportunidade para que os estudantes pudessem expor os seus conhecimentos espontâneos, úteis para o professor alinhar o planejamento das etapas subsequentes da atividade. Além disso, os estudantes puderam ter uma aula para aprender conhecimentos de Química e de Biologia para melhor compreender os fenômenos que seriam estudados.

Assim como Mendonça et al. (2014), optou-se por inicialmente trabalhar conceitos importantes com os estudantes, como os ligados à acidez e à alcalinidade, para que eles pudessem compreender os fenômenos estudados nas atividades. O professor de Ciências escolheu uma abordagem dos conhecimentos científicos também de forma dialogada e não somente expositiva, por entender que essa é uma oportunidade viável para conhecer as concepções prévias dos estudantes e desenvolver conteúdos conceituais a partir do que os estudantes já sabem.

Após a aula 1, o docente poderia ter aplicado uma avaliação diagnóstica para que pudesse acompanhar se os estudantes compreenderam de fato os conceitos trabalhados na aula. Entretanto, isso não foi possível porque o docente tinha disponível apenas sete aulas para realizar essa atividade, em função das outras tarefas que seriam realizadas no currículo desse bimestre, o que tornou essa primeira avaliação escrita dispensável nesse momento. Nessa aula, a avaliação aconteceu de forma oral, nos momentos de discussão e interação. O professor imaginou que os conceitos trabalhados seriam revisitados em outras aulas da sequência didática (como a aula 2, que retomaria o conceito de pH), dando outra oportunidade para que aqueles alunos que não se apropriaram dos conceitos compreendessem o conteúdo trabalhado.

Na aula 2 (figura 1), os estudantes realizaram a primeira atividade prática da sequência didática, na qual analisaram o pH de diferentes soluções disponibilizadas. Escolhemos essa prática porque, com exceção da análise de metais pesados, a determinação de pH era um método de análise de poluição da água que os estudantes não conheciam e que era possível ser realizado com os materiais de Ciências que a escola tinha, não sendo necessário nenhum equipamento mais elaborado. Em uma sequência didática envolvendo a poluição da água, Silva e Mortimer (2012) e Mendonça et al. (2014) também realizaram a medição do pH em atividades relacionadas à Educação Ambiental, sendo que os últimos autores, inclusive, utilizaram também a solução de repolho-roxo como indicador ácido-base.

Figura 1: estudantes realizando a atividade prática com o indicador de ácido-base.

Fonte: instrumentos de avaliação do professor.

A aula 2 foi importante, pois os estudantes puderam realizar a primeira atividade experimental do ano com os materiais de ciências adquiridos pela escola, colocando em prática alguns conhecimentos químicos que foram abordados anteriormente (escala de pH). Em uma avaliação realizada com os estudantes na aula 7, apenas 4 estudantes responderam que já tinham realizado alguma atividade prática de natureza experimental nas aulas de Ciências em todo o seu processo de escolarização até o 7º ano do Ensino fundamental (72 alunos entregaram o questionário de avaliação).

Além disso, é válido afirmar que, em uma das turmas, há um estudante com deficiência intelectual (ele é um dos estudantes da figura 1C). Nessa aula, o estudante aparece incluso na atividade, realizando o experimento em grupo juntamente aos seus colegas, que o acolheram e interagiram com ele na atividade, independentemente de sua singularidade. Atividades como essas corroboram o fato de que algumas tarefas podem atender a todos os estudantes, principalmente quando elas envolvem a utilização de diversas metodologias de ensino, colocando em prática os pressupostos do ensino de Ciências para todos.

Nesse primeiro momento da atividade 2, tendo em vista o pouco contato dos estudantes com esse tipo de aula, o docente optou por realizar a atividade experimental com um roteiro mais direcionado. Antes de realizar a experimentação, os estudantes foram convidados a formular hipóteses sobre em qual pH eles acreditavam que as substâncias disponíveis se enquadrariam. Assim, após esse momento, eles realizaram a experimentação, formulando, ao final da atividade, uma conclusão para a investigação. O docente pôde perceber que os estudantes utilizavam corretamente os conceitos relacionados ao pH. Com crianças maiores, no Ensino Médio, é possível trabalhar com uma prática similar e discutir com mais profundidade os seguintes conteúdos:

[...] evidências de reações químicas, representação das reações químicas, reações de neutralização ácido-base, uso de indicadores ácido-base, reversibilidade das reações químicas, teorias de ácido e base de Arrhenius, ionização, preparo de soluções, diluição de soluções, medidas de volumes e deslocamento de equilíbrio (SILVA; MORTIMER, 2012, p. 245).

No contexto de uma atividade também envolvendo conhecimentos químicos e Educação Ambiental, Zuin, Ioriatti e Matheus (2009) e Mendonça et al. (2014) perceberam que os alunos conseguiam compreender e usar conhecimentos científicos de maneira adequada em atividades que podem vivenciar situações que requerem o emprego e a correlação de tais conhecimentos com sua realidade. Além disso, Carvalho et al. (2017) perceberam, em um contexto de utilização de uma atividade experimental relacionada aos parâmetros de qualidade da água, que tais práticas são importantes no ensino de Ciências e permitem aumentar a motivação dos alunos ao aprender Química em sua interface com questões ambientais.

Foi possível também perceber que as atividades realizadas com os estudantes tiveram impacto positivo na sua motivação para a aprendizagem de Ciências, contribuindo com o desenvolvimento de atitudes positivas dos alunos pela disciplina. Foi possível notar isso pela análise da boa postura dos estudantes no desenvolvimento das atividades e no feedback positivo que eles apresentaram na avaliação final (aula 7). Para próximas intervenções didáticas com essa turma, a proposta é realizar atividades menos direcionadas e de caráter mais investigativo, permitindo maior liberdade intelectual para os estudantes durante todo o processo de experimentação (CARVALHO, 2018).

Destacaremos aqui, também, o apoio essencial que a equipe gestora da escola do ano de aplicação das atividades atribuiu para as aulas dessa natureza. Como materialização disso, no ano da implementação da atividade, a escola, com o apoio dos professores participantes do conselho escolar, comprou diversos materiais de laboratório de Ciências a pedido do professor (mesmo a escola não tendo laboratório didático), como: tubos de ensaio; estantes; béqueres; pipetas; provetas; balões de fundo chato; microscópios ópticos; termômetro; entre outros.

A literatura aponta que é possível realizar atividades práticas sem tais materiais, inclusive, em escolas sem laboratórios (SANTANA; CAPECCHI; FRANZOLIN, 2018). Entretanto, acreditamos também que, quando os estudantes manipulam vidrarias que são utilizadas na Ciência, a motivação na aula e a aproximação das práticas realizadas na escola com algumas práticas científicas podem ser maiores. Uma aluna escreveu, na avaliação final (aula 7), que achou a atividade: “muito legal, me senti uma cientista”. Provavelmente, a estudante teve essa sensação pelo fato de ter utilizado alguns materiais que também são usados em laboratório e acreditamos que ações como essas podem aumentar o interesse das crianças e dos jovens pela Ciência.

Na aula 3, o professor procurou conferir um pouco mais de autonomia aos estudantes, propondo que eles criassem uma situação fictícia de um acidente que poluiu a água de algum lugar, criando a amostra supostamente poluída com materiais disponibilizados pelo docente. Posteriormente, os grupos trocaram os materiais entre si e a proposta era que cada grupo criasse um plano de trabalho para analisar se aquela água estava poluída ou não. Dessa forma, cada grupo iria delinear a metodologia da investigação que faria e a forma de análise dos dados com os materiais disponibilizados, elaborando hipóteses e considerações sobre o contexto do acidente e sobre o impacto causado na água. A figura abaixo (figura 2) ilustra alguns trabalhos realizados:

Figura 2: Representação da água supostamente poluída.

Fonte: instrumentos de avaliação do professor.

A atividade 3 tinha um cunho mais lúdico porque o objetivo maior era desenvolver as capacidades de criação de um plano de trabalho para realizar uma investigação. Pelo fato de os estudantes terem contato com uma atividade experimental na aula 2 (indicador ácido-base), esperava-se que todos colocassem em suas metodologias a análise do pH da água. Isso de fato aconteceu. A seguir, colocamos a resposta de dois grupos, na íntegra, para ilustrar o feedback dos alunos nessa aula:

Grupo x - CONTEXTO DA PESQUISA: Nosso rio antigamente era cheio de peixes, mas depois que construíram a usina nuclear eles começaram a jogar lixos com grande frequência. O bom é que o rio é bem distante da nossa cidade, mas temos medo que isso nos prejudique. OBJETIVOS: Saber se os peixes podem voltar, se conseguimos despoluir esse rio e combater a causa de sua poluição. MATERIAIS UTILIZADOS: Béquer, lâminas, microscópio, pipeta, filtro, copos, máquinas de análise, computador. PROCEDIMENTOS REALIZADOS: Usamos o microscópio e vimos diversas bactérias e que o pH do rio estava muito alcalino e que a água estava começando a criar chorume. E então pegamos um pouco da água e então analisamos e vimos que a água estava com radiação.

Grupo y - CONTEXTO DA PESQUISA: Uma fábrica multinacional de celulares, a Apple, foi assaltada, tendo um prejuízo de U$ 1.000,000. Os bandidos levaram milhares de baterias. Viram que estavam sendo perseguidos pela polícia e jogaram tudo no rio San Francisco, deixando o rio radioativo. OBJETIVOS: Eliminar a radiação do rio e deixá-lo próprio para uso novamente. MATERIAIS UTILIZADOS: Béquer, suco de repolho roxo, pipeta, microscópio, lâminas, copos, máquinas de limpeza, filtro, lupa, máquinas de análise. PROCEDIMENTOS REALIZADOS: Pegar a amostra de água, medir o pH, aparentemente ácido, filtrar a água, medir o pH novamente para ver se teve alteração. Fazer testes para ver se a água pode ser utilizada novamente para a população, analisar o organismo do animal de teste. Se estiver tudo certo, filtrar o rio todo, se não, tentar filtrar a amostra novamente.

Na aula 4, houve a socialização dos planos de trabalhos realizados e o professor retomou a discussão sobre poluição da água com a seguinte pergunta: apenas a análise do pH é suficiente para investigar se a água está poluída? O pH é considerado como um parâmetro pertinente que, somado a outros, tem potencial para apresentar evidências do nível de poluição, metabolismo das comunidades, ou até mesmo os impactos em um determinado ecossistema aquático (ZUIN; IORIATTI; MATHEUS, 2009). Entretanto, essa aula foi importante para não ficar a impressão de que somente a análise do pH é o suficiente para determinar se a água está poluída.

Na discussão geral com a classe, na aula 4, a maioria dos estudantes consideraram a análise do pH como um método para identificar a poluição da água e, nesse momento, o professor retomou os outros parâmetros trabalhados na aula 1, a saber: pH; turbidez da água; cheiro; análise microbiológica; e análises para identificar a concentração das substâncias químicas presentes na água. A ideia era discutir o fato de que utilizar somente a análise do pH seria um indicador limitado para se dizer que a água está poluída ou não, sendo necessária a realização de outros tipos de análises, somadas a essa, para se chegar a uma conclusão para problemas dessa natureza.

Na quinta aula, os estudantes foram convidados a mensurar o impacto da poluição da água nos seres vivos de determinado local e a elaborar sugestões para diminuir o nível de poluição no local fictício investigado. Um dos grupos apresentou a seguinte resposta para essas duas perguntas:

Grupo x – os peixes daquele local desapareceram e também os vegetais. Sugiro que a prefeitura crie um lugar adequado para o lixo da usina e criar uma campanha para ensinar a população a não jogar lixo nos rios. E fazer um trabalho voluntário para limpar o rio e torná-lo potável novamente.

As demais respostas dos grupos seguem o mesmo padrão do grupo x, já que os estudantes apontam o impacto causado nos seres vivos e sugerem ações educativas (ligadas à Educação Ambiental), bem como ações práticas, como um plano de ação para realizar a despoluição da água no local. Ademais, a respeito das sugestões para diminuir a poluição da água, os estudantes apresentaram as seguintes propostas:

Limpar o rio, ficar alguns guardas no local para que as pessoas não joguem lixo na água, mudar o caminho do esgoto e do rio, elaborar um projeto de catação dos resíduos sólidos, colocar placas de advertências para as pessoas não jogar lixo na água, fazer palestras contra a poluição, melhorar o planejamento do esgoto, diminuir o consumo de sacolas plásticas, descarte corretamente do óleo de cozinha, reciclagem, aumentar a produtividade de empresas de filtração, resgatar e salvar os animais que foram vítimas desse problema e garantir que nada mais aconteça.

Na última aula da sequência didática, o professor solicitou que os estudantes elaborassem um cartaz para a divulgação de uma campanha visando à
Educação Ambiental das pessoas para diminuir a poluição da água. Os estudantes demonstraram muita criatividade nesse momento, criando diversos tipos de cartazes com mensagens de sensibilização, evidenciando o desenvolvimento de conteúdos atitudinais ligados a valores e a favor da preservação dos recursos naturais disponíveis em nosso planeta. A seguir, estão alguns exemplos das produções artísticas dos estudantes nos cartazes de conscientização ambiental.

Figura 3: produção dos estudantes de cartazes contra a poluição da água.

Fonte: instrumentos de avaliação do professor.

De maneira geral, os cartazes produzidos apresentavam desenhos que ilustravam a degradação ambiental causada pela poluição da água, principalmente por meio do descarte inadequado de resíduos domésticos e industriais. As ilustrações apresentavam frases, como a do cartaz C (figura 3), que diz: “o mundo não aguenta mais tanta poluição #ChegaDePoluirNossoLar”. É possível perceber, por meio de atividades lúdicas como os desenhos, como os estudantes representam suas concepções e aprendizagem a respeito dos conteúdos de Ciências (MENDONÇA et al., 2014). Em geral, os estudantes têm avaliado positivamente atividades que envolvem conhecimentos de Química e Educação Ambiental, sobretudo, quando envolvem experimentação e recursos visuais (CARVALHO et al., 2017).

Em suma, percebe-se que os estudantes aprenderam conteúdos conceituais, como, por exemplo, conhecimentos da Química (como os conteúdos ligados às funções químicas) e também conhecimentos da Biologia (como aqueles ligados ao impacto da poluição da água nos seres vivos).

Com a aula prática, foi possível também trabalhar conteúdos procedimentais com os estudantes, por meio da manipulação das vidrarias de laboratório na atividade experimental, além do desenvolvimento de diversas habilidades/ capacidades durante a sequência didática, como, por exemplo: argumentação; formulação de hipóteses; elaboração de um plano de trabalho e de métodos de análise de dados; entre outros.

Além disso, por meio da educação ambiental, foi possível trabalhar com os estudantes conteúdos atitudinais relacionados à conscientização ambiental, preservação dos recursos naturais e o planejamento de estratégias para a diminuição da poluição da água.

Ademais, procuramos também realizar uma análise crítica do trabalho realizado com os estudantes, com vistas a aprimorar a prática para futuras implementações. Ao final, percebemos que poderíamos ter realizado uma intervenção didática ainda maior, na qual os estudantes tivessem oportunidades de coletar alguns dados em campo (estudo de caso) em algum local supostamente poluído, tendo em vista que a escola está localizada em uma região com caracterização de periferia social da cidade de São Paulo, existindo locais com água poluída próximos à escola.

Mendonça et al. (2014) elaboraram uma atividade envolvendo os conhecimentos da Química que surgiu a partir da identificação de um problema do contexto dos estudantes, a saber: uma fonte de água natural supostamente poluída que é utilizada pela comunidade local. A partir dessa realidade, os pesquisadores pensaram em uma intervenção didática. Em futuras implementações na escola que foi objeto deste artigo, e com estudantes com mais idade, uma possibilidade é utilizar, assim como Carvalho et al. (2017), um Kit de análises com reagentes através do qual é possível investigar diversos parâmetros relevantes para mensurar a poluição da água, como pH, oxigênio dissolvido, nitrito, nitrato, amônia, turbidez, coliformes totais, entre outros (ALFAKIT, 2018).

Poderíamos também ter realizado uma atividade de cunho interdisciplinar, incluindo a participação de outras disciplinas da grade curricular do ensino fundamental e também a participação de mais professores para auxiliar no processo, tendo em vista o potencial integrador da sequência didática.

Além disso, a sequência didática foi elaborada pelo professor de Ciências e por uma pesquisadora da Universidade, que investiga também aspectos da poluição da água no ano de implementação da sequência didática. A pesquisadora realiza diversas análises de água para a sua investigação na academia. Assim, uma possibilidade, para outras experiências, seria viabilizar e planejar uma visita técnica dos estudantes à Universidade à qual a pesquisadora é vinculada.

Dessa forma, os discentes podem conhecer um pouco mais acerca da Universidade, por meio de um projeto de aproximação entre a Universidade e a escola, aprendendo mais e conhecendo sobre alguns aparelhos/ferramentas que são utilizados para esse tipo de pesquisa na Ciência, como, por exemplo: o pH-metro, que analisa o pH de substâncias; o disco de Secchi, que auxilia na análise da turbidez da água; sondas que medem vários parâmetros; o aparelho de espectrometria de massa por plasma acoplado indutivamente (ICP-MS), para a análise de metais pesados; entre outros.



Considerações finais

Com um movimento de reflexão na prática e sobre a prática, foi possível perceber que, com a sequência didática, os estudantes puderam aprender conteúdos de diversas naturezas, como conceituais, procedimentais e atitudinais. Todos são igualmente importantes para a educação em Ciências, entretanto, no contexto específico de aulas visando à Educação Ambiental, os conteúdos atitudinais, ligados ao desenvolvimento de valores nos estudantes, apresentam grande valor. Dessa forma, acreditamos que essa intenção, desenvolvimento de conteúdos atitudinais, deve estar presente desde o momento do planejamento docente e ser desenvolvida com intencionalidade.

Além das possibilidades, a análise da implementação permitiu evidenciar alguns desafios que estão ligados principalmente às precárias condições para o trabalho docente em algumas escolas públicas brasileiras, como o pouco tempo disponível para o planejamento das intervenções didáticas em sala de aula e a grande quantidade de estudantes por sala. Tais desafios ficaram mais evidentes no contexto de atividades de cunho experimental, que requerem uma postura de mediação maior da parte do professor e, quando há muitos alunos em cada turma, é um desafio realizar o acompanhamento dos discentes com mais profundidade. Além disso, como a atividade experimental foi aplicada em três turmas no mesmo dia, preparar a aula para uma turma e desmontar (fazendo a limpeza e a reorganização dos materiais) rapidamente para que a próxima turma consiga iniciar a atividade também foi um desafio. Somente foi possível transpor esse desafio neste estudo em razão do auxílio da pesquisadora que colaborou com o professor.

Ademais, os resultados do presente artigo também corroboram a necessidade de uma maior relação e interação entre a Universidade e as escolas da Educação Básica, uma vez que, mesmo contando com o auxílio de uma pesquisadora da Universidade, não foi possível, neste momento, realizar visitas técnicas com os estudantes em laboratórios que investigam poluição ambiental. Visitas dessa natureza podem apresentar grande potencial para despertar o interesse dos jovens pela Ciência, além de aproximar a Ciência que é realizada na academia à educação que acontece nas escolas.

As reflexões aqui apresentadas podem embasar e justificar projetos que visam a estreitar o distanciamento entre a Universidade e a escola, viabilizando ações de extensão que poderiam ser realizados em colaboração, unindo, na Universidade, ações e projetos extensionistas entre as Ciências Humanas (por exemplo, com professores pesquisadores da área do ensino de Ciências ou da Educação) e as Ciências Ambientais ou Biológicas.

Por fim, a iniciativa do professor de Ciências em escrever um relato de sua prática educativa foi uma oportunidade muito interessante para o seu desenvolvimento profissional. Na medida em que foi possível materializar suas ideias, reflexões e análises críticas no formato de um texto acadêmico, o docente teve a oportunidade de estudar mais sobre Educação Ambiental, já que se aproximava e estudava o referencial teórico da área para a construção deste texto. Esse foi um movimento formativo muito importante para sua práxis em sala de aula e, por isso, recomendamos que revistas científicas valorizem mais as potencialidades dessa modalidade de texto acadêmico, bem como a sua forma particular de construir conhecimento científico para as pesquisas em Educação e Ensino, pois muitas revistas ainda não aceitam relatos de experiência.



Agradecimentos

Os autores da presente pesquisa agradecem ao apoio e fomento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Agradecemos também à direção, coordenação e aos professores da escola que foi lócus deste relato de experiência, pelo apoio ao trabalho do professor e também pela compra dos materiais de Ciências, que foram essenciais para o sucesso da sequência didática implementada.



Referências

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