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Finalista 2024
Venezuela
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#Meioambiente

Projeto STEM sobre meio ambiente melhora a agricultura comunitária

As abelhas não produzem apenas mel. Segundo especialistas da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), um terço da produção mundial de alimentos depende desses insetos. Elas são responsáveis por polinizar mais de 70% das culturas do planeta, desde frutas até hortaliças. No entanto, enfrentam múltiplas ameaças, desde o uso de

Professor(a)

Foto de Anderson Pérez
Anderson Pérez

Escolas

Liceo Nacional Fermín Ruiz Valero

Nome do projeto

Abejas polinizadoras

Áreas STEM

Ciências, Tecnologia

Outras áreas de conhecimento

Educação Ambiental

As abelhas não produzem apenas mel. Segundo especialistas da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), um terço da produção mundial de alimentos depende desses insetos. Elas são responsáveis por polinizar mais de 70% das culturas do planeta, desde frutas até hortaliças. No entanto, enfrentam múltiplas ameaças, desde o uso de pesticidas até as mudanças climáticas. Por isso, trabalhar com abelhas é uma oportunidade para ensinar Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM) a partir de uma perspectiva prática, crítica e conectada com os desafios reais do entorno.

Partindo dessa premissa, o projeto “Abejas polinizadoras” criou um protótipo que permite medir as populações de abelhas e sua relação com a qualidade dos cultivos de framboesa andina (Rubus glaucus), fruta muito comum na região de José María Vargas, Táchira, na Venezuela. A inovação foi desenvolvida por uma equipe de quatro estudantes, sendo finalista regional da edição 2024 do Solve for Tomorrow – Região América Central e Caribe, que reúne 11 países: Barbados, Belize, Costa Rica, Equador, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicarágua, Panamá, República Dominicana e Venezuela.

Os participantes eram quatro estudantes do quinto ano da educação, o último da escolaridade obrigatória. A instituição onde estudam, Liceo Nacional Fermín Ruiz Valero, tem experiência em criar projeto STEM sobre meio ambiente, inclusive para inscrição no Solve for Tomorrow. O professor mediador, Anderson Pérez, é especialista em Biologia e Química, e conta que os jovens decidiram primeiramente trabalhar com abelhas. “Mas lhes disse que era um tema muito amplo, então tentamos incorporar uma forma para que o projeto pudesse deixar algo ao município e servir aos agricultores, com um produto de maior qualidade”, observa.

Perceberam que em sua comunidade, como em muitas regiões agrícolas, a manutenção da biodiversidade e dos insetos polinizadores está em risco devido ao uso indiscriminado de agroquímicos. Por isso, o primeiro passo foi identificar fatores como temperatura e umidade, que podem afetar a qualidade de vida das abelhas.

O protótipo final passou de uma caixinha de papelão para uma caixa feita em plástico por impressão 3D. A equipe cuidou dos detalhes: fez a caixa amarela (cor que atrai as abelhas) e usou doce para aumentar a atratividade. Sensores internos contam parâmetros como quantidade, temperatura e umidade, exibidos em uma tela LED.

As análises laboratoriais foram realizadas com o apoio de especialistas e o grupo também contou com um engenheiro agrônomo. “Com esse apoio, conseguiram estabelecer o objetivo de criar um protótipo para contar a população de abelhas. A ideia, no fim, era ter um dispositivo pequeno que pudesse ser instalado em qualquer parte da plantação”, explica Pérez. A caixa tem porta de entrada e saída. Monitorando esses movimentos, o protótipo contabiliza quantas abelhas estão simultaneamente no interior.

O protótipo final é uma caixa feita com impressão 3D, na cor amarela, com sensores internos e um servomotor que controla a entrada dos insetos.

Além disso, contaram com suporte da Universidade Nacional Experimental de Táchira para conhecimento técnico e de uma academia de robótica próxima para montagem. “Eles nos dedicaram atenção personalizada para fabricar o protótipo, desenhar a caixa e instalar a rede de fios. Também deram uma aula aos estudantes para que eles próprios pudessem manusear os equipamentos”, complementa.

Por meio do bluetooth, o sistema se conecta a um APK (Android Application Package), que é um formato de arquivo usado para instalar programas em Android. Assim, os dados da produção são transmitidos em tempo real para os agricultores.

E por que é importante ter esse controle das abelhas? O professor explica: para garantir que a produção da framboesa andina seja elevada e que os frutos tenham qualidade. “Se não houver abelhas, isso é um alerta para os produtores de que a colheita pode cair”, conclui.

O projeto STEM sobre meio ambiente requer empatia

Mesmo levando em consideração o tempo todo o objetivo de melhorar a produção, os estudantes não esqueceram da qualidade de vida das abelhas. Para oferecer mais conforto, foi necessário limitar a quantidade de abelhas na caixa. Ou seja, além de contar quantas entram, era preciso fechar a entrada ao atingir o número máximo. Em teoria, parece simples, mas o material da caixa tinha pouca aderência. Isso dificultou fixar o servomotor e posicionar as polias corretamente. Outro desafio foi calibrar o tempo de abertura. Com muitos testes, perseverança e apoio dos parceiros, conseguiram usar a programação para organizar os circuitos e fazer tudo funcionar.

O projeto pode ser replicado em outras comunidades e países, aumentando a resiliência de ecossistemas agrícolas, gerando renda para as famílias e contribuindo com a segurança alimentar. “Todas as experiências que tivemos como educadores, em um país com tantas limitações, nos trouxeram muitos aprendizados. Ver um pequeno grupo de estudantes de um povoado assim nos enche de orgulho”, declara.

A fase de testes ocorreu em uma plantação da framboesa do município. A princípio, selecionaram várias áreas produtoras, mas perceberam que cada uma tinha condições climáticas diferentes e que isso afetava o número de abelhas. Por isso, decidiram focar em apenas uma.

Foi bonito compartilhar com eles essa experiência de ir direto à realidade, ao campo, diz o professor.

Lidar com os proprietários também foi um exercício de comunicação para os estudantes: “A forma como explicaram os objetivos do projeto e o processo fez com que os agricultores abrissem suas portas para a equipe”, acrescenta.

Aprender para ensinar

De acordo com o educador, o projeto teve bons resultados em todo o município. “Outros estudantes que não participaram do Solve for Tomorrow agora dizem que querem entrar também”, comenta.

Aos colegas professores, Pérez deixa um conselho: “Não há fórmula. Mas precisamos querer aprender mais. Não podemos nos contentar com uma licenciatura, temos que seguir aprendendo para poder ensinar melhor”.

E, para envolver os estudantes, um bom ponto de partida pode ser aproveitar datas comemorativas como o Dia Mundial das Abelhas (20 de maio) e o Dia Mundial do Meio Ambiente (5 de junho), para fazer um projeto STEM sobre meio ambiente.

Foco na prática!

Confira o guia do professor sobre como desenvolver um sistema que permite medir a população de abelhas.

Empatia

A equipe do Liceo Nacional Fermín Ruiz Valero partiu do interesse inicial pelo impacto ambiental do desaparecimento das abelhas em sua comunidade, localizada no município de José María Vargas, estado de Táchira, Venezuela. Eles identificaram que a perda de polinizadores, causada pelo uso excessivo de agrotóxicos e pelas mudanças climáticas, afetava diretamente a biodiversidade local e a produção de culturas como a framboesa andina. Para entender melhor o problema, os alunos analisaram como as condições ambientais, como temperatura e umidade, poderiam alterar a qualidade de vida das abelhas e, consequentemente, a produtividade agrícola. Esse processo de observação direta e diálogo com os agricultores locais foi fundamental para consolidar uma visão clara da necessidade da comunidade.

Definição

Com o acompanhamento do professor Anderson Pérez, o grupo definiu um objetivo concreto: projetar um sistema que permitisse medir a população de abelhas e sua relação com a qualidade do cultivo da  framboesa andina. Eles se propuseram a criar um dispositivo funcional e de baixo custo que pudesse ser facilmente instalado nos campos agrícolas. Para delimitar o foco, decidiram priorizar variáveis ambientais que influenciam o comportamento das abelhas e estabelecer uma conexão direta entre os dados coletados e a tomada de decisões dos produtores locais. A partir dessa delimitação, o projeto adquiriu um caráter duplo: proteger os polinizadores e contribuir para o desenvolvimento agrícola sustentável.

Ideação

Durante a fase criativa, o grupo começou com um modelo básico de contagem manual das abelhas que entravam em uma caixa de papelão, mas depois identificou a necessidade de automatizar o processo para obter dados mais precisos. Como não possuíam o conhecimento técnico necessário, buscaram parcerias com especialistas em robótica, agronomia e programação. Essa colaboração permitiu gerar ideias como o uso de sensores para medir a quantidade, a temperatura e a umidade dentro da colmeia, a incorporação de uma tela LED para visualizar os dados e a conexão por Bluetooth a um aplicativo para compartilhar as informações com os agricultores. Entre várias propostas, eles optaram por desenvolver um sistema compacto, funcional e adaptado às condições rurais.

Protótipo

O protótipo evoluiu de uma estrutura rudimentar para uma caixa fabricada com impressão 3D, projetada na cor amarela para atrair as abelhas. Eles incorporaram sensores internos e um servomotor que controla a entrada dos insetos, o que implicou vários ajustes técnicos devido a problemas de aderência do material e calibração do tempo de abertura. A equipe resolveu essas dificuldades com assessoria técnica e programação de circuitos, conseguindo estabelecer um sistema automatizado e eficiente. Além disso, a caixa foi equipada com um sistema de monitoramento que transmitia dados em tempo real por meio de um APK, facilitando a consulta remota por parte dos agricultores.

Teste

A validação do dispositivo foi realizada em uma fazenda produtora da framboesa do município. Embora inicialmente planejassem testar em diferentes áreas, eles identificaram variações climáticas significativas que influenciam os resultados, então optaram por se concentrar em um único local para obter dados consistentes. Durante esta etapa, a equipe avaliou a funcionalidade do protótipo em condições reais e ajustou os parâmetros técnicos. O contato direto com os agricultores também fortaleceu suas habilidades comunicativas e permitiu consolidar a utilidade do sistema no ambiente local. O projeto gerou interesse na comunidade educacional, servindo de inspiração para outros estudantes e professores do município.

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