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#Meioambiente

Clube juvenil e um Biodigestor na escola: a docência no apoio ao protagonismo de jovens cientistas

Jovens colocam em prática aprendizados de biologia e química para transformar em biogás a sobra de alimentos do refeitório.

Professor(a)

Foto de Bárbara Daniela Guedes Rodrigues
Bárbara Daniela Guedes Rodrigues

Escolas

E.E. Professor Sebastião de Oliveira Rocha
São Carlos, São Paulo, Brasil

Nome do projeto

TESLA: Tecnologia Escolar Sustentável Ligada ao Arduíno

Áreas STEM

Ciências

Outras áreas de conhecimento

Geografia

“É preciso acreditar que é possível”. Esse é o mantra que Bárbara Rodrigues, professora de química da Escola Estadual Professor Sebastião de Oliveira Rocha, em São Carlos (SP) repete para si mesma.

É preciso acreditar que é possível.

Para ela, a transformação da educação está em estimular os estudantes a pensarem criticamente e a terem espaço e condições para construírem suas próprias respostas aos problemas locais. “O currículo de ciências precisa ser vivido na prática, respondendo às questões que eles identificam no cotidiano”, explica.

Biodigestor prototipado por jovens transforma sobras de alimentos em biogás.

Mediando um Clube Juvenil de Ciências batizado de Tecnologia Escolar sustentável Ligada ao Arduíno (TESLA), e com o apoio da professora Isabel Cristina Santana Kakuda, Bárbara estimulou que um grupo de dez estudantes construíssem um biodigestor anaeróbico na escola. Inspirados em outro projeto da escola, que calculava o desperdício na merenda escolar, os jovens e a professora decidiram avançar na discussão sobre excedentes de matéria orgânica e seus efeitos no ambiente. Mesmo tendo conseguido diminuir sensivelmente os índices de descarte de alimentação, ainda havia sobras que poderiam ser reaproveitadas e transformadas. “Juntos, estudamos várias alternativas de reaproveitamento e chegamos à proposta de construir um biodigestor”, explica Bárbara.

Para a construção do equipamento, foi preciso estudar conceitos da química e da biologia ligados à decomposição de matéria orgânica e pesquisar caminhos conceituais e técnicos para responder à demanda identificada. Para tanto, a docente apresentou um conjunto de referências acadêmicas e didáticas para a turma, convidando-os a traçar suas próprias hipóteses. Em uma dinâmica que envolvia momentos de reunião e de estudo individual e coletivo da turma, Bárbara traçou um planejamento junto aos jovens de pesquisa e experimentação até chegar na construção do protótipo.

Trabalho colaborativo: a importância da escuta e respeito na construção coletiva de projetos

Impactados pela pandemia de Covid-19, os encontros foram inicialmente online, mas a partir das necessidades dos estudantes eles conseguiram utilizar o laboratório da escola para pesquisas e testes empíricos. “Esses momentos de encontro foram fundamentais não só para o desenvolvimento do projeto, mas para fortalecer nossa unidade como grupo”, diz Bárbara, ressaltando a importância da construção de laços afetivos no processo de ensino e aprendizagem. 

A construção do protótipo exigiu muita criatividade dos envolvidos e constante resolução de problemas. Segundo a professora, replicar algo com materiais de fácil acesso na escola não é trivial: foi preciso estudar e testar várias alternativas para fazer o equipamento funcionar – da posição em que o recipiente [galão] deveria estar à vedação correta das emendas da construção. “Muitas vezes quase desistimos, mas o vínculo que tínhamos e o desejo compartilhado de alcançar o que queríamos fez com que chegássemos ao resultado final”, identifica.

Por isso, segundo a docente, a diversidade do grupo é fundamental e requer atenção do professor às habilidades socioemocionais dos jovens, entendendo que a colaboração entre diferentes perfis é necessária para a concretização do trabalho. Para ela, a equipe de sucesso reúne e estimula cada perfil de estudante – o sonhador, o sistematizador, o resiliente, o maker, etc. – em um processo em que todos têm papel e aprendem a trabalhar juntos, em colaboração. “Da mesma forma, meu trabalho junto a minha docente parceira foi fundamental. Temos perfis diferentes e complementares. Sou muito ansiosa, preciso resolver tudo na hora. E a Isabel organiza, estabelece os passos para chegarmos onde queremos”, justifica.

Foco na prática!

Veja as orientações do professor sobre como estimular e orientar os estudantes na construção de um sistema de irrigação automática para plantações.

Empatia

A professora Bárbara reitera a importância dos estudantes acessarem um conjunto de materiais formativos para estudar a questão: artigos acadêmicos, livros didáticos e paradidáticos, garantindo tempo para o grupo discutir e debater as questões encontradas tanto sobre as consequências ambientais do não tratamento das sobras de matéria orgânica, como os efeitos nocivos da poluição atmosférica, como o efeito estufa, por exemplo, quanto sobre o processo de decomposição da matéria orgânica, incluindo o papel dos fungos e bactérias na degradação do alimento, a emissão e comportamento dos gases, entalpia e as principais reações químicas que acontecem durante o processo, como a combustão e produção e liberação de metano e gás carbônico na atmosfera e no solo.

Definição

Com a revisão bibliográfica bem desenvolvida, Bárbara explica a importância dos estudantes formularem juntos a pergunta de pesquisa e de desenharem um planejamento – mesmo que inicial – do que irão fazer coletiva e individualmente para respondê-la.

Ideação

Com os planos estabelecidos e divisões de tarefas acordadas, é hora de dar início à experimentação. Para que os estudantes compreendam efetivamente o processo, é interessante convidá-los a criar seus próprios modelos de biodigestão, com equipamentos simples e de uso cotidiano do laboratório. É interessante estimular a turma a levantar hipóteses sobre o processo de decomposição das matérias orgânicas a partir de suas concepções prévias. Pensar coletivamente sobre os desafios a serem enfrentados é parte fundamental do processo!

Protótipo

Uma vez que a turma está pronta, é hora de construir o equipamento, o que pode exigir vários encontros. Um biodigestor simples consiste em um recipiente grande, como um galão de água, para depósito da matéria orgânica, mangueiras ou tubulações e válvulas para conexão e um repositório resistente para coleta do gás produzido, como um balão, câmara de pneu ou bola plástica e materiais para vedação das saídas. Para preparo da “trap” [armadilha, em inglês], responsável por capturar o gás carbônico e ácido sulfídrico da biodigestão, após leitura de referências e testes no laboratório, estudantes e professora optaram por usar um suporte de filtro de água de parede coberto com uma solução de hidróxido de cálcio 20%.

Teste

Bárbara destaca que criar um diário para anotações do projeto, os erros e os aprendizados, é uma prática fundamental para o desenvolvimento do projeto, assim como a progressão de aprendizagem da equipe. Para apoiar o registro e a sistematização das atividades, inspirados na mentoria do Solve for Tomorrow, o grupo passou a utilizar a ferramenta gratuita e colaborativa Trello. Utilizada para gerenciamento de projetos, o aplicativo é de fácil uso e permitiu que todos do grupo conseguissem acompanhar as tarefas e atribuições e manter os registros das atividades em dia. Ao final do processo, Bárbara, estudantes e os professores envolvidos discutiram juntos as aprendizagens desenvolvidas, o que foi alcançado com o projeto e os próximos passos do mesmo, deixando um legado na escola não apenas da solução encontrada, mas da importância do próprio Clube de Ciências para debater as questões locais.