Galeria de projetos

Vencedor 2020
Colômbia
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#Meioambiente

Herói do ar: briquete de cisco de café

Relato enviado pelo(a) Professor(a)

Robinson Salazar Díaz

Escola

Institución Educativa Colegio Loyola Para la Ciencia y la Innovación Medellín, Antioquia, Colômbia

Composição da equipe do projeto

Ana María García Chavarría, Juan Pablo Marín Montoya, Juan Camilo Soto Marulanda, Santiago Vallejo Castaño

Idade dos estudantes

15 a 17 anos

Outras áreas de conhecimento

Idiomas (português, inglês, espanhol, línguas nativas etc.), Ciências Sociais ou Sociologia

Duração do projeto

Mais de um ano

Habilidades socioemocionais

Colaboração, Comunicação, Criatividade, Pensamento crítico

Áreas STEM

Ciências, Engenharia, Matemática, Tecnologia
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Empatia: aprendendo com os valores e necessidades das pessoas

Objetivo do projeto, problema a ser resolvido e principais ações

O principal objetivo do projeto foi obter briquetes de cisco de café e amido, como aglutinante natural para ser aplicado como fonte de energia térmica.

Segundo a Global Economy, 11.385 toneladas de carvão são consumidas na Colômbia a cada ano. Este é um material não renovável, por isso seu preço tende a aumentar constantemente. É utilizado para gerar calor e nesse processo emite gases nocivos ao meio ambiente e à saúde como CO₂, SOx e CO. No meio ambiente, o CO₂ contribui com 50% para o efeito estufa, aumentando a temperatura global através de camadas compostas por gases nocivos, que impedem a saída dos raios UV do sol. Outro dano causado por esse gás é a chuva ácida, que eleva o pH do solo, matando microrganismos biofixadores de nitrogênio, o que se traduz em desequilíbrio ambiental. Além disso, sabe-se que esses gases podem afetar nosso organismo causando doenças respiratórias, cardiovasculares e ressecamento da pele.

Segundo o SIATA, até março de 2020, 19 das 23 estações de monitoramento do Vale do Aburrá estavam no vermelho, o que significa que apresentam entre 56 e 72µg de concentração de poluentes por m3. De acordo com o controlador, 4.500 pessoas morrem a cada ano de doenças respiratórias, DPOC afeta mais de 200 milhões, asma até 334 milhões, câncer de pulmão com 1,8 milhão de casos em 2012, apneia do sono afeta 1-6% dos adultos. Devido à Infecção Respiratória Aguda (IRA) 22.922 pessoas morreram entre 2011 e 2016.

Em cidades como Medellín, há dias do ano em que muitas atividades não podem ser realizadas diariamente devido à poluição. Isso afeta negativamente as pessoas que têm problemas respiratórios, como asma, DPOC ou câncer de pulmão.

Levando em conta o exposto e com o intuito de prevenir positivamente este problema, o projeto de pesquisa foi proposto para responder à questão: como obter briquetes com a concentração adequada de cisco de café e amido para uso como fonte de energia térmica, que produziria menor emissão de gases poluentes durante a combustão? O projeto foi ideia dos jovens, que então me procuraram.

 

 

Definição: entendendo melhor os desafios

Aprofundamento na questão e envolvimento da comunidade escolar e local

Para definir o problema, fizemos uma revisão sistemática da literatura, consulta e análise de artigos de pesquisa relacionados ao tema.

Identificamos o problema com leituras anteriores, apoio dos pais dos membros da equipe, observações do ambiente, revisão de vídeos e notícias. Tendo em conta a abordagem institucional, em cada aula foram abordados elementos relacionados com a metodologia científica. Cada equipe de trabalho inicia um processo a partir da sexta série, ano em que começa a se reconhecer e a seus pares, e nesse caminho espera-se que identifiquem gostos e interesses comuns que lhes permitam formar grupos gradativamente. Este ano, são realizadas diversas atividades voltadas à formação de equipes. Na sétima série eles começam a propor ideias de pesquisa a partir da observação de diferentes problemas em seu ambiente; surgem as primeiras ideias de pesquisa. Para a oitava série, é realizada uma revisão sistemática da literatura que lhes permite conhecer o que está relacionado às suas ideias, o que foi feito, quais dificuldades foram encontradas e quais seriam essas inovações que poderiam propor. Na nona, a construção do projeto preliminar de pesquisa é realizada levando em consideração um formato institucional. A execução dos seus projetos é realizada durante os 10º e 11º anos, e no final do 11º ano entregam como produto final um protótipo da sua ideia, documento final escrito, artigo de investigação (que é submetido a diferentes espaços de divulgação de investigação escola). É importante esclarecer que no final do ano, todas as equipes participam da exposição institucional onde dão a conhecer o andamento de seus projetos a toda a comunidade e júris externos convidados.

No caso dos ciscombustíveis, uma vez que os alunos tinham clareza de que queriam trabalhar os problemas ambientais, eles começaram a buscar informações sobre o tema e a debater ideias que os levaram a lidar com a questão do consumo de combustíveis fósseis e o efeito gerado pela queima de carvão em algumas fábricas da cidade e se relacionou imediatamente com o problema da poluição ambiental na cidade. Nesse processo aconteceu que um dos pais estava viajando pela zona cafeeira do país e evidenciou que no processo do café estava sendo gerado um resíduo que não era tratado e que era jogado em qualquer lugar. Essa situação foi contada ao filho, que por sua vez contou na aula e daí surgiu a ideia de poder aproveitar esse resíduo (café cisco). A busca pelas características do cisco começa e eles descobrem que ele tem um potencial calorífico que o qualifica como um bom substituto do carvão.

Levando em conta que a instituição de ensino possui um modelo construtivista de aprendizagem baseada em projetos, apoiado no trabalho colaborativo e mediado pelas TIC, cada um dos membros da comunidade está direta e indiretamente envolvido no processo. Cada uma das atividades que deveriam ser realizadas fora da instituição e em horário extracurricular tinha o aval institucional e dos responsáveis ​​por cada aluno da equipe. Pais ou responsáveis ​​apoiados com recursos, acompanhamento de saídas de campo, acompanhamento constante de cada um; em várias ocasiões cederam as suas casas para o desenvolvimento de algumas das atividades (isto tendo em conta que o projeto foi realizado, na sua maioria, durante o período de pandemia). Nas aulas, cada disciplina contribuiu com seus próprios elementos que buscam ter uma visão mais ampla do projeto realizado por cada equipe de trabalho; Isso permite que os alunos envolvam esses elementos no enriquecimento de suas ideias de pesquisa e entendam que cada sujeito pode contribuir com seus processos, permitindo assim a interdisciplinaridade e integração em projetos. Os alunos estão envolvidos em todos os projetos, pois na aula conhecem o processo de cada equipa, uma vez que participam na construção e discussão de cada uma das fases que os projetos passam, sendo pares avaliadores. Por sua vez, no final do ano letivo é realizada uma amostra de projetos, onde cada equipa da instituição apresenta à comunidade educativa os progressos realizados ao longo do ano, para que todos saibam o que cada um fez nas diferentes notas e podem dar suas contribuições a partir do progresso de cada uma.

Na cidade, desenvolvem-se há alguns anos atividades que promovem a formação de professores e alunos em processos de pesquisa escolar; situação que tem sido um enorme ganho porque tem fortalecido este tipo de eventos a nível escolar. Isso, por sua vez, tem permitido a realização e fortalecimento de feiras escolares e municipais. Neste último caso, no momento da participação nas feiras da cidade, são gerados vínculos e acompanhamentos de pessoas ao nível de empresas e universidades em etapas distintas aos projetos das escolas, o que fortalece o aprendizado e o bom desenvolvimento das investigações. No caso da nossa instituição, temos um convênio com a Tecnoacademia-SENA onde os alunos podem realizar grande parte da experimentação de ideias. Como grande parte do produto final que foi realizado durante o período de isolamento social, foi fundamental o apoio dos pais de um aluno, que permitiram que os briquetes fossem feitos em casa. Lá eles tinham os materiais para a extração do amido, mistura de materiais, elaboração e secagem em forno convencional.

Ideação: desenvolvendo soluções criativas

O desenvolvimento da solução

Após a identificação do problema, foi realizado o seguinte:

  • Buscamos informações sobre o assunto;
  • Brainstorming sobre quais dos aspectos encontrados poderiam ser abordados a partir da escola e as condições e recursos que estavam disponíveis;
  • Escrita; levando-se em conta um formato de minuta institucional e cada um dos itens que são solicitados ali são moldados. Com a revisão de várias teses e artigos, a análise destes é feita em formato institucional.
  • Realização da questão de investigação, dos objetivos e da metodologia a seguir;
  • Horário de trabalho tendo em conta cada objetivo específico e as atividades estão associadas a cada um deles;
  • Cada processo a ser seguido no laboratório foi acompanhado por um fluxograma que orientou cada fase do projeto.

Este tipo de diagrama permitiu mostrar em alguns casos a tomada de decisão sobre as mudanças que tiveram que ser feitas quando em alguns ensaios não foi encontrado o que se esperava. Cada procedimento foi acompanhado de testes preliminares, permitindo que a turma seguinte fizesse os ajustes necessários. Inicialmente foi proposto o uso de diferentes amidos como aglutinantes. À medida que os testes foram realizados, foi possível determinar que um deles, o amido de mandioca, possibilitou a obtenção de briquetes mais compactos enquanto uma maior quantidade de amido poderia ser obtida em seu processo de extração. Os tempos e temperaturas de secagem dos briquetes também estão sendo repensados, visto que os iniciais estavam úmidos e contaminados com fungos e outros se desintegravam facilmente.

Feitos os briquetes, adapta-se o relatório final, que foi acompanhado do artigo, que consta de duas seções: a primeira, dá conta de todo o processo investigativo e técnico do projeto; a segunda, responde pela aprendizagem de cada aluno; narram como passaram por todo este processo, tanto ao nível da investigação como do trabalho em equipa, sob a metodologia institucional.

O processo de investigação termina com a divulgação do que foi feito. Durante seu tempo na instituição, Ciscombustible participou de feiras, entre as quais o Encontro de Ciências Químicas em Bogotá, Feiras de Pesquisa realizadas pela Tecnoacademia – SENA, Feira de Biotecnologia na instituição universitária Colegio Mayor de Antioquia, CT+i e Feiras Regeneron – ISEF, assim como o Solve For Tomorrow 2020. Da mesma forma, ele pôde apresentar seus artigos para revistas populares, como a revista SENA e o Engenho da UPB.

Protótipo: tornando as ideias tangíveis

A construção do protótipo

O protótipo é feito continuamente e é apresentado no final do ano na amostra institucional de projetos. Eles se candidatam às diferentes feiras e eventos de pesquisa escolar na cidade e em outras partes do país ou internacionalmente.

Teste: colocando as ideias no mundo

Avaliação do processo e da solução desenvolvida

A avaliação é constante é durante todo o processo e para cada produto ou entrega por período e ano letivo. Ao final de cada período, é preenchida a rubrica de avaliação apresentada no início do período. Nele são realizadas autoavaliação, coavaliação e heteroavaliação. Ao mesmo tempo, os alunos também propõem seus entregáveis ​​e estratégias a seguir para cumprir os compromissos, que são reconsiderados na mesma dinâmica em que são gerados. O progresso do protótipo e formatos são entregues. São apresentadas as comprovações dos avanços. Práticas como “elevator pitch” são constantemente realizadas na frente dos demais colegas e eles dão feedback e fazem sua coavaliação. Em outras séries são abertos espaços para que eles apresentem seus progressos, isso como um mecanismo de interação com outros alunos e para fortalecer suas habilidades de comunicação. Dentro desses produtos e entregáveis, cada equipe deve prestar contas do processo através da criação de uma página web, perfis nas redes sociais e portfólio de evidências do projeto que contém: rascunho do projeto, avanços, artigos, formato de análise dos artigos, blog, diagramas, contribuições de outras áreas para o projeto.

 

Reflexões e práticas pedagógicas

O valor da participação no Samsung Solve for Tomorrow

Uma grande oportunidade para divulgar o projeto, divulgar o que fazemos dentro da instituição, divulgar a metodologia de trabalho institucional.

Conquistas e avanços percebidos pelo(a) professor(a), ao longo do processo

As mentorias nos permitiram contar o projeto de uma forma diferente: nos afastou dos aspectos técnicos do trabalho para contá-lo de forma mais tranquila, menos “enrijecida” e nos permitiu aplicar o Design thinking ao processo. Isso favoreceu e ajudou a melhorar as habilidades de comunicação dos alunos.

Desafios enfrentados

Fazer com que os alunos reconheçam o valor de suas ideias; conseguir que algo do contexto possa ser identificado a partir de um problema global e que uma solução local seja transformada em uma solução global. Não é fácil abordá-lo no começo, porque no começo eles querem resolver tudo e não focam no cotidiano; em seu próprio ambiente. Outro aspecto é a gestão do tempo; fazer com que leiam e aprofundem seus temas, principalmente quando muitos artigos estão em outro idioma; Este último pode inicialmente ser um grande obstáculo, pois muitos estão desanimados. Felizmente, no caso do ciscombustível, houve uma grande motivação para a outra linguagem, para que isso pudesse ser resolvido com o tempo.

Há momentos de incerteza; o tempo para várias atividades que se juntam, tarefas institucionais, ligações e e-mails da Unimedios – Samsung, resolvendo as coisas na última hora, pressão de todos os lados. Relatórios de progresso não entregues a tempo, verifique novamente e novamente. Felicidade porque saiu o que estava planejado, visitas à mídia, divulgação do projeto, revistas, feiras, conhecer outras pessoas, aprender coisas novas, conhecer mais e melhor seus alunos, ter uma melhor comunicação com os pais deles, sentir que seu trabalho é valorizado, viajar e ser pago por isso, que também é seu trabalho... Realmente, eu só gosto mais disso, adoro, adoro, sou apaixonada por isso; puro aprendizado constante independente das dificuldades que surgem, no final há a satisfação de fazer algo que você gosta. Eu não mudaria nada no processo.

Aprendizados incorporados à rotina e prática do(a) professor(a)

Já comecei a envolver os elementos do design thinking nos novos processos de pesquisa; isso me deu um novo olhar sobre as ideias dos alunos, continuo com o que tem a ver com a metodologia científica mas digamos que retornei algo como “recarregado”. Tem sido uma combinação interessante que começou a funcionar para mim porque vejo uma nova geração pensando, por exemplo, na questão da empatia quando começa a propor suas ideias de pesquisa. Com o aprendizado que tive com a Ciscombustible, além de contar aos demais alunos sobre os prêmios conquistados por seus pares, conto muito sobre como conseguiram ficar juntos por tanto tempo e como sempre tiveram um horizonte claro e que como uma equipe que eles queriam alcançar aquele objetivo que eles haviam estabelecido para si mesmos e que qualquer diferença que eles tivessem, eles conseguiram superá-lo porque esse objetivo comum era mais importante.

Dicas do(a) Professor(a)

Apoio constante e incondicional; Isso requer tempo, sim, mas dá uma grande satisfação. Envolver ao máximo a comunidade educativa; deixar todo mundo saber o que os alunos estão fazendo, isso acaba motivando outros e mais professores. Sim, é possível investigar na escola: deve haver vontade institucional, mas em última análise, a energia e o desejo que os alunos depositam nela é um grande motor para superar quaisquer dificuldades que possam surgir. Há horizontes além da sala de aula; Lá fora temos instituições, universidades, pessoas que certamente ficam maravilhadas com as ideias das crianças e estão dispostas a apoiá-las. Os aliados externos nesse processo são fundamentais, pois não sabemos tudo na escola, então uma ajuda extra não é supérflua; Vamos perguntar a todos que conhecemos, mande um e-mail contando e perguntando.

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