http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422003000200025
Utilizando o monitoramento ambiental para o ensino da química. Pedagogia de projeto
Utilizing the environmental monitoring to the teaching of chemistry. The pedagogy of project
Helvécio Costa MenezesI; Ariane Garrocho de FariaII
IDepartamento de Ciências Exatas, Universidade do Estado de Minas Gerais, CP 136, 35500-970 Divinópolis, MG
IIDepartamento de Ciências Biológicas, Universidade do Estado de Minas Gerais, CP 136, 35500-970 Divinópolis, MG
The article shows how the monitoring of the water quality can be utilized in an inter-disciplinary pedagogical project involving Analytical Chemistry, Biochemistry and Microbiology making the apprenticeship more dynamic and consolidating the link between the student and the community.
Keywords: Chemistry; Environment and Pedagogy of Projects.
Os cursos de graduação têm recebido cada vez mais alunos com deficiências na sua formação escolar, devido a fatores tais como problemas sócio-econômicos, formação inadequada dos professores e falta de material didático. Além disso, o próprio sistema de ensino estruturado em disciplinas isoladas, impossibilita o educando de perceber as conexões existentes entre os conteúdos, o que acaba aumentando o desinteresse e a apatia. Portanto surge a questão: como criar condições para um aprendizado mais significativo e menos abstrato? O trabalho com projetos é uma alternativa que vem possibilitando a criação dessas condições1,2, pois envolve o grupo em atividades intencionais, realizadas voluntariamente para execução de um plano, provocando adaptações individuais e sociais3.
As primeiras idéias que contribuíram para o trabalho com projetos surgiram na década de 20, com o filósofo americano John Dewey. Sua proposta visava aproximar a escola da vida diária, e sustentava que o aprendizado deveria se iniciar a partir de um problema vinculado ao mundo exterior à escola4.
A partir da segunda metade dos anos 60, surge um novo enfoque ao trabalho com projetos. Bruner5, reconhecendo a importância do desenvolvimento conceitual, propôs a noção de conceito-chave, metáfora utilizada para designar os eixos conceituais que facilitariam a compreensão das disciplinas. Essa abordagem situa o trabalho com projetos dentro de uma visão interdisciplinar, na qual os conceitos-chave de cada disciplina são vinculados a um tema a ser desenvolvido. A partir dessas idéias iniciais, Bruner propôs também o Currículo em Espiral que consiste em sucessivas abordagens das idéias-chave pelos alunos, sempre em ordem crescente de complexidade. Os professores devem ensinar principalmente conceitos e estratégias.
Na década de 80 a educação é fortemente influenciada principalmente pela forma de entender o processo de ensino-aprendizagem e pelas novas tecnologias da informação, que modificaram as concepções sobre o conhecimento e o saber. Além disso, a crescente urgência de contextualização da aprendizagem e a noção de inteligências múltiplas de Gardner6 criaram a necessidade de reconfigurar o conteúdo das disciplinas em várias linguagens, tais como verbal, escrita, gráfica e audiovisual. A aprendizagem passa a ser encarada como um processo complexo centrado na evolução do próprio conhecimento.
Na década de 90 os projetos de trabalho convidam a escola a repensar sua natureza através de uma organização mais complexa, de uma maior compreensão das disciplinas e dos temas trabalhados, tornando-se o professor cada vez mais um orientador. Desta forma, os estudantes adquirem capacidades, tais como autodireção, invenção, problematização, síntese, tomada de decisões e comunicação.
Na atualidade, a pesquisa sobre a compreensão realizada pela Psicologia cognitiva procura conhecer o processo de construção simbólica relacionado às funções mentais superiores. Sob a perspectiva da compreensão, a aprendizagem é um processo de construção de significado que está além da situação concreta. Saber acessar, analisar e interpretar a informação é de fundamental importância para o indivíduo contemporâneo, tornando-se a escola a facilitadora de um processo que jamais termina, uma vez que as informações mais complexas vão sendo acessadas, novos significados surgem, levando a formas mais elaboradas de conhecimento. Entre a informação e o conhecimento há um caminho que pode ser percorrido de diversas maneiras, mas os percursos mais relevantes são aqueles que levam em consideração a consciência do indivíduo e sua reflexão sobre a própria experiência de aprender7.
O trabalho com projetos apresenta algumas características peculiares, tais como8 :
• cooperação: o professor renuncia da sua atitude de especialista e passa a cooperar com os alunos em um processo de pesquisa problematizando a partir das circunstâncias específicas, dos questionamentos e conflitos. O aprendizado não ocorre de forma unidirecional; há diferentes maneiras, caminhos alternativos, conexões diversificadas, que enriquecem o aprendizado do indivíduo e do grupo;
• o currículo como referência: as disciplinas servem como ponto de contraste e não como guia, freio ou limite do processo de aprendizagem. O desenvolvimento de um projeto apresenta caminhos próprios e não pode estar amarrado a um currículo oficial;
• todos podem aprender: ao enfrentar a complexidade e a diversidade o projeto faz com que os alunos possam contribuir de muitas maneiras, ocorre então uma expansão do conhecimento em que cada um tem um papel a desempenhar;
• diversidade de habilidades: trabalha-se não só habilidades cognitivas, mas também aquelas relacionadas às atividades artesanais e manuais.
Essas características nortearam a tarefa de criar as condições necessárias para um aprendizado mais significativo em Química, de modo a despertar o interesse dos alunos confrontando-os com os problemas concretos da comunidade, criando oportunidades para planejar, negociar, cooperar e, principalmente, comprometendo-os na construção do conhecimento e da cidadania9. Para isso desenvolveu-se um projeto para avaliar a qualidade da água do rio Itapecerica no município de Divinópolis-MG. Foram então selecionados alguns limites através dos seguintes objetivos específicos:
• aplicar e desenvolver metodologias para amostragens e análises físico-químicas e biológicas de águas superficiais;
• criar um banco de dados com os resultados obtidos, tornando-o disponível para toda a comunidade via internet;
• discutir as políticas atuais para o meio ambiente no município.
Inicialmente o trabalho foi elaborado somente com os alunos do curso de Engenharia Civil – ênfase em meio ambiente, na disciplina de Química Analítica, posteriormente surgiu a necessidade de se envolver os alunos dos cursos de Biologia e Enfermagem, nas disciplinas Bioquímica e Microbiologia.
Através de discussão realizada com os alunos, o tema Meio Ambiente foi escolhido devido à sua relevância para a vida cotidiana, à atualidade do assunto e à sua relação com as diversas áreas do conhecimento. Assim, o título do projeto foi definido como "Qualidade da água no município de Divinópolis - MG".
Em seguida os alunos foram divididos em grupos de cinco componentes, escolhidos livremente entre eles, e orientados acerca das qualidades que caracterizam um grupo eficiente, bem como no estabelecimento das principais diferenças entre decisão individual e grupal10. Os grupos assim formados sob a orientação dos professores, selecionaram os parâmetros a serem medidos e a metodologia apropriada. Para isso, cada grupo ficou responsável pela tradução de um método analítico do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 11.
Foram escolhidos sete pontos de coleta de amostras ao longo do curso do Rio Itapecerica. Esses pontos foram identificados através de coordenadas GPS, e distribuídos entre os grupos de trabalho. As amostras foram coletadas, 24 h antes das determinações, em frascos apropriados e conduzidas ao laboratório. Durante as amostragens observou-se a temperatura, o aspecto e o odor da água coletada.
Para contagem de coliformes totais nas aulas de microbiologia, os alunos coletaram amostras, resfriando-as com espaço inferior a 24 h das inoculações, nos mesmos pontos previamente determinados12-14.
Determinações experimentais na água
A Tabela 1 mostra as determinações que foram efetuadas, os métodos utilizados e a forma de expressão dos resultados. Os ensaios foram realizados em duplicata e os resultados dados como média aritmética.
Ao final do semestre, os alunos avaliaram a qualidade da água do rio, confrontando os resultados obtidos com os limites estabelecidos pela legislação ambiental vigente15.
Avaliação da produção dos alunos
O processo foi coordenado considerando a valorização das diferentes potencialidades e aptidões dos alunos, a adequação do conteúdo da disciplina à proposta do trabalho e a formação de uma visão global da realidade a partir das múltiplas contribuições.
A avaliação foi feita em cada turma, ao final do período, com a participação efetiva dos alunos, uma vez que eles foram co-responsáveis no empreendimento. Tendo como parâmetro os objetivos propostos, cada aluno preencheu uma ficha para avaliar o seu próprio desempenho e dos outros componentes do seu grupo, emitindo conceitos: muito fraco, fraco, regular, bom e muito bom. Para quantificação foram atribuídos a estes conceitos os valores 1, 2, 3, 4 e 5 créditos, respectivamente. Calculou-se a média aritmética para cada aluno, levando-se em consideração os créditos da auto-avaliação e os créditos atribuídos pelos demais componentes do grupo. A nota final foi dada pela soma da média obtida nesta avaliação com os pontos obtidos no relatório final, com peso de 50% cada um, totalizando 30 créditos. Os 70 créditos restantes foram distribuídos em avaliações escritas. Nos 30 créditos distribuídos para o projeto, 90% dos alunos alcançaram rendimento acima de 60%, enquanto que nos 70 créditos distribuídos em avaliações escritas, 65% dos alunos ficaram com rendimento acima de 60%.
Um aspecto importante do tema escolhido é que os conceitos e métodos analíticos usualmente trabalhados de maneira fragmentada, como unidades das disciplinas, passaram a ser naturalmente necessários ao andamento do projeto, contextualizando dessa forma o conhecimento.
Um segundo ponto a ressaltar é a integração da instituição de ensino com a comunidade. Com os resultados obtidos os alunos criaram uma página no "site" da instituição16, contendo um croqui da cidade mostrando o percurso do rio, os pontos de amostragem indicados na Figura 1, os resultados das análises, o significado de cada um dos parâmetros medidos e a legislação brasileira em vigor relacionada aos recursos hídricos. A Tabela 2 mostra os resultados encontrados para cada um dos pontos de amostragem, calculados como média aritmética das análises efetuadas em duplicata. No diagnóstico final, os parâmetros físico-químicos analisados foram considerados abaixo dos limites permitidos; todavia, a análise microbiológica indicou alta contagem de coliformes, evidenciada pela contaminação do curso d'água com esgoto doméstico.
Foram também criados espaços para debates sobre meio ambiente dentro e fora da instituição através de painéis, grupos de discussão e ICQ – "I Seek You". Um relatório final com todos os dados forneceu subsídios técnicos necessários à elaboração da Agenda 21 municipal, na câmara de recursos hídricos.
O conhecimento da Química, ao ser inserido no contexto ambiental como instrumento, tornou-se necessário ao desenvolvimento cognitivo dos alunos.
Com este projeto, a compreensão dos conceitos fundamentais de Química deixou de ser uma tarefa árdua e sem sentido, pois, à medida que os alunos iniciaram o trabalho de campo realizando as atividades de observação, medição e avaliação da realidade concreta ligada ao meio ambiente, sentiram a necessidade de estabelecer conexões com a teoria paralelamente exposta nas aulas teóricas. Esta necessidade foi expressa através de questionamentos verbais no decorrer das aulas, e amplamente discutidos em classe.
Para minimizar as dificuldades inerentes ao ensino de Química, idealizou-se um projeto envolvendo o monitoramento ambiental, correlacionando os fundamentos de Química Analítica e Bioquímica com o entendimento contextualizado sobre o meio ambiente.
A utilização da pedagogia de projetos criou uma situação de complementaridade muito favorável ao aprendizado significativo, além de gerar ambientes propícios à colaboração e cooperação. A observação da realidade concreta gerou a necessidade de buscar conhecimento técnico para respaldá-la e criar instrumentos de diagnóstico e ação. O ensino da Química foi apresentando com base na vida diária, presente na inter-relação entre os seres.
Outra faceta importante foi a inserção dos alunos nos problemas ambientais da comunidade, democratizando o conhecimento desenvolvido na instituição de ensino, provocando interação, e fornecendo informações relevantes para a elaboração da Agenda 21 municipal.
1. Cândido, S. S. A.; Resumos do 28º Congresso Brasileiro de Ensino de Engenharia, Ouro Preto, Brasil, 2000. [ Links ]
2. Lira, H. L.; Neves, G. A .; Lira, W. S.; Resumos do 28º Congresso Brasileiro de Ensino de Engenharia, Ouro Preto, Brasil, 2000. [ Links ]
3. Bordenave, J. D.; Pereira, A. M.; Estratégias de Ensino-Aprendizagem, 20ª ed., Vozes: Petrópolis, 1999. [ Links ]
4. Dewey, J.; Vida e Educação, 10ª ed., Melhoramentos: São Paulo, 1978. [ Links ]
5. Bruner, J. S.; Nova Teoria de Aprendizagem, 2ª ed., Bloch: Rio de Janeiro, 1973. [ Links ]
6. Gardner, H.; Estrutura da Mente: a Teoria das Inteligências Múltiplas, ArtMed: Porto Alegre, 1994. [ Links ]
7. Hernández, F.; Transgressão e Mudança na Educação: os Projetos de Trabalho, ArtMed: Porto Alegre, 1998. [ Links ]
8. Hernandez, F.; Ventura, M.; A Organização do Currículo por Projetos de Trabalho: o Conhecimento é um Caleidoscópio, 5ª ed., ArtMed: Porto Alegre, 1998. [ Links ]
9. Perrenoud, P.; Pedagogia Diferenciada: das Intenções à Ação, ArtMed: Porto Alegre, 2000. [ Links ]
10. Fritzen, S. J.; Exercícios Práticos de Dinâmicas de Grupo e de Relações Humanas, 3a ed., Vozes: Petrópolis, 1978. [ Links ]
11. American Public Health Association; Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed., Washington, 1998. [ Links ]