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PEREIRA; SILVA & DIAS (2017)

A REFORMA DO ENSINO MÉDIO (LEI 13.415/2017) E SUAS IMPLICAÇÕES PARA A EDUCAÇÃO PROFISSIONAL NATAL, RN – 24 A 27 DE JULHO DE 2017 – CAMPUS NATAL CENTRAL -‐ IFRN

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INTEGRAÇÃO NO ENSINO PROFISSIONAL: A MATEMÁTICA EM ATIVIDADE COM O CONHECIMENTO BIOLÓGICO

André Luís Gonçalves Pereira; Maria Carolina Bello Cavalcanti da Silva;

Claudia de Holanda Barros Dias

RESUMOEsse artigo consiste em um relato de experiência que visa interligar conteúdos matemáticos e biológicos e propor uma unidade entre o intelectual e o manual, entrelaçado pelas práticas politécnicas desenvolvidas no campus Santo Antônio de Pádua do Instituto Federal Fluminense. Destacando-‐se a transposição do conteúdo bidimensional e apático dos livros didáticos em um produto final tridimensional e lúdico. Partindo da

construção de uma pirâmide ecológica de energia como uma prática estrutural, objetivou-‐se o empoderamento de conceitos biológicos que transcendem os livros didáticos. A concretização do ato de construir um produto final, como pirâmides ecológicas, reforça o objetivo do trabalho como processo educativo. Trabalho, este, entendido como atitude ontológica de transformação do ambiente onde vivemos.

PALAVRAS-‐CHAVE: integração curricular, lúdico, pirâmides ecológicas, politecnia.

Integration in Professional Education: Mathematics in activity with biological

knowledge

ABSTRACTThis paper consists of an experience report that aims to interconnect mathematical and biological contents and propose a unity between the intellectual and the manual, intertwined by the polytechnic practices developed in the Santo Antônio de Pádua campus of the Federal Fluminense Institute. We emphasize the transposition of the two-‐dimensional and apathetic content of textbooks into a three-‐dimensional and

playful final product. Starting from the construction of an ecological pyramid of energy as a structural practice, the objective was the empowerment of biological concepts that transcend textbooks. The realization of the act of constructing a final product, such as ecological pyramids, reinforces the goal of work as an educational process. Work, this, understood as ontological attitude of transformation of the environment where we live.

KEYWORDS: Curricular integration, ludic, ecological pyramids, polytechnic.



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1 INTRODUÇÃO

A atividade proposta nesse artigo foi desenvolvida por alunos da 1ª série do Ensino Médio Integrado ao Ensino Técnico do Instituto Federal Fluminense campus Santo Antônio de Pádua e supervisionado pelo Pedagogo, professores de Biologia e Matemática. A integração da Matemática com a Ecologia é direcionada para o ensino-‐aprendizagem como ferramenta interventora no ambiente e não meramente um sistema de cálculos.

Na perspectiva de integrar conhecimentos biológicos e matemáticos na educação profissional o trabalho descrito nesse relato foi fundamentado na ludicidade inspirada em concepções politécnicas.

A comunidade escolar do campus Santo Antônio de Pádua vem buscando novas metodologias de ensino com o intuito de despertar o interesse e a atenção dos alunos, bem como sua participação ativa, tornando as aulas dinâmicas e propícias para a aprendizagem. Tendo isso em vista, o objetivo deste trabalho é desmistificar a ideia de que só e possível experimentar novas práticas em uma aula de biologia (ecologia) e matemática (geometria) com materiais didáticos complexos e caros, demostrando que não é necessário alto custo para que os estudantes se envolvam na aula, facilitando o processo de ensino e aprendizagem.

Desde do século XIX, as Ciências da Natureza vem sofrendo perdas pedagógicas pela adoção de modelos educacionais criados nas eras pós-‐Revolução Industrial e suas linhas de montagem introspectivas. Esses modelos refletem a fragmentação do conhecimento em disciplinas isoladas e desconexas, tornando mais difícil o entendimento dos fenômenos reais da natureza; e a concepção de um sistema dual de aprendizagem, onde a teoria e prática estariam separados, culminando na distinção entre o saber (intelectual) e fazer (manual).

A prática pedagógica aplicada nesse trabalho, visa interligar conteúdos matemáticos e biológicos, e propor uma unidade entre o intelectual e o manual. Além disso, destaca-‐se o transpor do conteúdo bidimensional e apático dos livros didáticos em um produto final tridimensional e lúdico.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

As práticas pedagógicas devem atuar nos componentes internos da aprendizagem, já que estes não podem ser ignorados quando o objetivo é a apropriação de conhecimentos por parte do aluno e não mais propostas baseadas na reprodução do conteúdo contido nos livros didáticos (DIAS et al., 2009). Nesse caminho, a construção do conhecimento deve ser encarado pelos docentes como uma nova compreensão do seu fazer-‐profissional (GUSTONE, 1992).

No que tange o ensino de Ciência, os Parâmetros Curriculares de Ciências Naturais (BRASIL, 2000) recomendam que é necessário a construção de uma estrutura que favoreça a aprendizagem significativa do conhecimento e a formação de uma concepção de Ciências enfatizando suas relações com as tecnologias e com a sociedade.



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A integração dos conteúdos de Biologia e Matemática, na perspectiva de um currículo integrado, faz-‐se através do envolvimento dos docentes e discentes nas questões de ensino-‐aprendizagem da comunidade escolar de forma ativa, objetivando a superação disciplinar imposta pela fragmentação do conhecimento (SILVA, 2012).

A integração desses conhecimentos é fundamentado na proposição da unidade escolar como caráter dialético da realidade social. Essa perspectiva é reiterada por Frigotto (1992), preconizando que mesmo quando um objeto é delimitado, não se pode dissociar da totalidade de que faz parte indissociável. Frigotto e colaboradores (2005) acrescentam:

Seu horizonte deveria ser o de propiciar aos alunos o domínio dos fundamentos das técnicas diversificadas utilizadas na produção e não no mero adestramento em técnicas produtivas. Não se deveria, então, propor que o ensino médio formasse técnicos especializados, mas sim politécnicos.

Segundo Luckesi (2000), as atividades pedagógicas manuais traz uma riqueza de possibilidades de relacionamentos entre as componentes curriculares, a socialização e troca de experiências, de conhecimento do outro e respeito às diferenças, de desejos e visões do mundo, de reflexões sobre as ações. Esses elementos são essenciais para a construção de uma relação plural entre docentes e discentes, condições básicas para a existência de uma prática educativa de descoberta e apropriação do “mundo dos saberes e dos fazeres”. No mesmo viés, proponha-‐se que a educação e o trabalho devem ser práticas relacionadas, na medida em que o ser humano transforma a matéria natural em produto, contrapondo o modo excludente de educação e trabalho que aponta para o caráter improdutivo da educação (SAVIANI, 1994).

É importante notar que essa proposta alinha-‐se com o estabelecido na Pedagogia da Libertação: “A prática docente crítica, implicante do pensar certo, envolve o movimento dinâmico, dialético, entre o fazer e o pensar sobre o fazer.” (FREIRE, 1996).

As atividades lúdicas são entendidas como um dos caminhos para a construção do conhecimento, principalmente, quando a atividade é desenvolvida pelo próprio aluno, levando a indissociabilidade de atividade manual e intelectual e, por fim, facilitando o processo de ensino-‐aprendizagem. O lúdico possui papel de motivação e desenvolvimento do aluno, além de ser uma estratégia salutar quando utilizada como estímulo de ressignificação à imaginação e o simbolismo (TEIXEIRA, 1995).

Teixeira (1995) acrescenta razões para as práticas pedagógicas baseadas e construções lúdicas. Dentre essas, destacam-‐se a satisfação e esforço do trabalho manual, intrínseco ao ser humano, além do desenvolvimento cognitivo por estímulo do pensamento e o senso crítico.

Em muitas áreas do conhecimento observamos uma lacuna entre o saber-‐fazer, a mesma questão tem sido colocada no ensino da Biologia no Ensino Médio (EL-‐HANI e GRECA,2011). Esta compreensão é válida quando busca-‐se os processos de ensino e aprendizagem em Ecologia, o qual pode parecer usual, lógico e concreto. No entanto, alguns conteúdos relacionados à Ecologia mostra-‐se como abstrato e de difícil aprendizagem, como, por exemplo, o estudo de transferência de energia em comunidades ecológicas e sua representação gráfica por pirâmides ecológicas.



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Usualmente o estudo desses conteúdos são utilizados, como grande referência, os livros didáticos, que trazem uma linha metodológica de aulas expositivas com textos, explicações e questionários. Porém, a subjetividade nas ações e reflexões no contexto da diversidade cultural presente na sala de aula possibilita a criação de um ambiente favorável à introdução do lúdico na construção do conhecimento (MOREIRA, 1999).

3 METODOLOGIA

A prática foi desenvolvida após aulas teóricas sobre o fluxo de energia nos ecossistemas. Os cem alunos matriculados na 1ª série do Ensino Médio Integrado ao Ensino Técnico do Instituto Federal Fluminense campus Santo Antônio de Pádua foram divididos em vinte grupos distintos, que tiveram liberdade de escolhas quanto à cadeia alimentar, os tipos de materiais utilizados e os modelos geométricos para desenvolver o modelo tridimensional.

A fim de melhor demonstrar a dinâmica utilizada pelos alunos para a construção do produto final, segue uma breve explanação dos princípios ecológicos que deram suporte a transposição dos saberes teóricos para a prática manual (RICKLESFES, 2003).

A energia (Kcal) em um ecossistema flui de modo unidirecional na cadeia alimentar, onde os vegetais produzem energia, através da fotossíntese, e é transferida para o herbívoro e posteriormente aos carnívoros pela alimentação.

Os vegetais perdem 10% da energia oriunda da fotossíntese através do seu metabolismo. Quando os animais herbívoros (consumidores primários) alimentam-‐se dos vegetais, cerca de 90% da energia é perdida pelas fezes e 15% através do seu metabolismo. Dessa forma, quando o carnívoro (consumidor secundário) alimenta-‐se do herbívoro, 50% da energia adquirida é perdida nas fezes e, adicionalmente, 15 % é perdido pelo seu metabolismo. E assim, a energia presente em cada nível alimentar diminui enquanto a cadeia se alonga. Os subtópicos que seguem a METODOLOGIA, representa um exemplo de construção de uma pirâmide ecológica de energia.

3.1 A escolha de uma cadeia alimentar

A cadeia alimentar é uma representação gráfica, onde o ser vivo descrito na esquerda (1º nível trófico) servirá de alimento para o indivíduo da direita (2º nível trófico) e sucessivamente. No ato da alimentação serão transferidos, para o próximo nível trófico, massa e energia. Nessa prática foi aprofundada a transferência de energia.

Para a confecção da representação piramidal da transferência de energia entre os níveis tróficos foi tomado como exemplo a seguinte cadeia alimentar representada na Figura 1.

Os alunos puderam escolher cadeias alimentares baseados no seu dia a dia, sempre tendo como parâmetro alguma espécie fotossintetizante no início de cada cadeia alimentar, garantindo a transformação da energia luminosa oriunda do sol em energia química.

Capim Gafanhoto Sapo Cobra



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Figura 1: Representação de uma possível cadeia alimentar. As setas direcionam o sentido da cadeia alimentar. Fonte: https://goo.gl/YTHVyA.

3.2 Aritmética e geometria plana integradas com o conhecimento biológico

A primeira atividade prática que os grupos desenvolveram foi o cálculo da área total, através de geometria plana, de um pasto e sua relação com a produção de energia química fotossintética produzida. Dessa forma, suponhamos que a cada m2 de plantação será produzido 8.000 Kcal/ano de energia. Atrelado as informações anteriores, várias plantas topográficas com cultivo de capim foram disponibilizadas aos alunos (Figura 2), que por sua vez, tiveram que calcular a área total de cultivo da gramínea.

Figura 2: Exemplo de planta topográfica disponibilizada para um grupo de alunos. Todos os ângulos da planta topográfica são retos.

O cálculo, por geometria plana, demonstrou que a área acima possui 100 m2, o que nos dá a energia presente seria de 800.000 Kcal/ano, valor esse denominado Produtividade Primária Bruta (PPB). Porém, o capim perde 10% dessa energia através do seu metabolismo o que configura a Produtividade Primária Líquida (PPL) gerando um valor de 720.000 Kcal/ano.

O PPL será a quantidade de energia disponível do capim para o próximo nível trófico. Quando o gafanhoto se alimenta do capim, 90% da energia é perdida nas fezes e 15% adicionais são utilizados pelo metabolismo do gafanhoto, então, somente 61.200 Kcal/ano estarão disponíveis para o próximo nível trófico, esse número representa a Produtividade Secundária Líquida (PSL).



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Quando o sapo se alimenta do gafanhoto 50% do PSL será perdido na forma de fezes e 15% adicionais gastos com o seu próprio metabolismo, resultando em uma Produtividade Terciária Líquida (PTL) de 26.000 Kcal/ano que está disponível para o último nível trófico.

Ao se alimentar do PTL disponível, a cobra elimina 50% dessa energia na forma de fezes e 15% adicionais com seu metabolismo. A energia de 11.000 Kcal/ano restantes configura o Produto Quaternário Líquido (PQL).

3.3 Geometria espacial integrado com os conhecimentos biológicos para a construção da pirâmide de energia tridimensional

A primeira observação desse passo é a escolha das figuras geométricas que compõe cada nível da pirâmide de energia. Assim, pode-‐se optar por uma pirâmide de energia representada por triângulos, paralelepípedos, cubos ou cilindros. No exemplo demostrado a representação será por paralelepípedos.

O paralelepípedo da base da pirâmide representará o PPL do capim e seu volume (V) será estabelecido pelo produto do tamanho do lado (L), altura (H) e comprimento (C), temos a fórmula: V = L x H x C, em que o volume da base da pirâmide de 12.500 cm3 foi definido previamente. Então, o volume de 12.500 cm3 representa 720.000 Kcal/ano de PPL.

O volume utilizado para o próximo nível trófico, correspondente ao degrau seguinte da pirâmide de energia, é calculado por regra de três. Se, 720.000 Kcal/ano de PPL equivale 12.500 cm3 de volume, então 61.200 Kcal/ano de PSL equivale a um volume de 1.062,5 cm3. Mantendo o tamanho do lado de 50 cm e o tamanho de 5 cm de altura e aplicando a fórmula de volume temos um comprimento de 4,2 cm para o segundo paralelepípedo. Esse direcionamento é utilizado para calcular os volumes e comprimentos do terceiro e quarto paralelepípedos, utilizando a quantidade de energia, em Kcal/ano de PTL e o PQL, respectivamente.

3.4 A integração do intelectual e o manual

A construção de um modelo tridimensional de uma pirâmide ecológica de energia permite a aprendizagem de conceitos biológicos que não são expostos nos livros didáticos, como a proporção de transferência de energia entre os níveis tróficos.

Os alunos escolheram de forma autônoma os materiais e figuras geométricas para a construção da pirâmide. Foram utilizados materiais como latas de refrigerante, arames soldados entre si, isopores, caixas de papelão, bolos comestíveis, concreto, tijolos entre outros; triângulos, paralelepípedos, cilindros, esferas como escolhas das formas geométricas. A utilização de materiais alternativos para a elaboração desse produto, reforça o compromisso do cidadão em reavaliar o uso de refugo do nosso dia a dia, através dos materiais recicláveis que foram utilizados para a edificação das pirâmides ecológicas.

A coesão entre o manual e o intelectual concretiza-‐se, também, na escolha dos métodos de construção, bem como no uso dos instrumentos de aferição. Por exemplo, foram estudados e executados diferentes proporções de cimento:areia:brita para o concreto utilizado em uma das



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pirâmides, o uso de desenho técnico para a produção de plantas ortogonais das pirâmides e aferições com paquímetros, réguas e esquadros.

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A priori, os conceitos de Ecologia, Cadeia Trófica e Pirâmides Ecológicas foram transmitidos oralmente durante quatro horas de aulas de Biologia, e então uma atividade escrita foi aplicada. Foram feitas perguntas conceituais, sendo os resultados dessa atividade pouco satisfatórios. A partir da apresentação do projeto de construção das pirâmides de energia, percebeu-‐se uma mudança positiva de postura dos alunos quanto à aquisição dos conhecimentos ecológicos, provavelmente, devido a interação com a prática manual.

A prática pedagógica foi realizada com cem alunos divididos em vinte grupos, resultando em vinte tipos de pirâmides ecológicas de energia diferentes quanto a escolha de cadeias tróficas, materiais e figuras geométricas (Figuras 3 e 4).

Figura 3: Modelo de Pirâmide de Energia utilizando cartolina como material.

Figura 4: Modelo de Pirâmide de Energia utilizando tijolos como material.

À medida que os passos metodológicos, descritos acima, foram apresentados e executados, o professor de matemática acompanhou o desenrolar dos cálculos geométricos e as expressões algébricas que seguiram. Dessa forma, os alunos puderam eximir dúvidas recorrentes sobre os conteúdos matemáticos.

No passo referente à escolha dos materiais e montagem das pirâmides, o professor de Edificações auxiliou os alunos quanto aos diferentes tipos de materiais utilizáveis, a produção de plantas arquitetônicas ortogonais, bem como a aferição de medidas dos sólidos utilizados na montagem das pirâmides.



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No dia da apresentação das pirâmides ecológicas, os grupos se concentraram em locais definidos do campus. Os alunos do 2º ano do Curso Técnico em Edificações Integrado ao Ensino Médio utilizaram um parecer técnico (Anexo 1) para avaliar as pirâmides ecológicas quanto aos cálculos e materiais utilizados (Figura 5) e os docentes das áreas de Matemática e Biologia fizeram perguntas sobre os conceitos, materiais e métodos representados na estrutura para avaliar a aquisição dos conhecimentos, expressão oral e o trabalho colaborativo (Anexo 2). As respostas demonstraram um ganho significativo de conhecimento dos alunos após a prática pedagógica realizada.

Figura 6: Alunos da 2ª série do curso técnico em Edificações avaliando as produções dos grupos participantes.

Na finalização da edificação das pirâmides ecológicas, os alunos lançaram mão dos conteúdos da disciplina de Língua Portuguesa no desenvolvido de texto instrucional durante a produção de um manual para o desenvolvimento da prática (Figura 6). Além de agregar a Língua Portuguesa na integração com os conteúdos da área das Ciências da Natureza, o manual desenvolvido poderá ser utilizado a fim de reproduzir seus passos metodológicos e construir uma pirâmide ecológica de energia.

Figura 6: Exemplos de manuais que relatam passo a passo a construção das Pirâmides Ecológicas.

5. CONCLUSÃO



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A metodologia apresentada nesse artigo propõe uma possibilidade de ressignificação que o aluno construa seus saberes, proporcionando a criatividade, o relacionamento e o pensar criticamente no que faz.

A constituição da prática pedagógica analisada aqui nos trouxe desafios, o primeiro deles refere-‐se ao pensar coletivo. A tendência dos professores de qualquer área de conhecimento é permanecer em sua disciplina, fato esse resultante de uma segmentação equivocada do conhecimento.

Avaliamos que a produção de um produto final refletiu em uma maior aquisição do conhecimento pelos alunos. Bem como, contribuiu para a proposição de uma escola única, sem a distinção do manual e o intelectual.

O desenvolvimento da prática pedagógica aqui demonstrada enriqueceu a integração dos conhecimentos da área das Ciências de Natureza. Hoje, os alunos, com mais autonomia, percebem que seria mais difícil entender o fluxo de energia no ecossistema sem os conhecimentos matemáticos.

Alguns pontos podem, e devem, ser revistos, principalmente no que diz respeito ao abarcamento de outros conteúdos das áreas do conhecimento. O tema “Pirâmides Ecológicas de Energia” podem ser traduzido, também, em linguagens físicas e químicas.

6. REFERÊNCIAS

DIAS, JM de C.; SCHWARZ, E. de A.; VIEIRA, E. do R. A Botânica além da sala de aula. 2008.

EL-‐HANI, Charbel Niño; GRECA, Ileana María. Participação em uma comunidade virtual de prática desenhada como meio de diminuir a lacuna pesquisa-‐prática na educação em biologia. Ciência & Educação, v. 17, n. 3, p. 579-‐601, 2011.

FREIRE, Paulo. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática docente. São Paulo: Paz e Terra, 1996.

FRIGOTTO, Gaudêncio. A interdisciplinaridade como necessidade e como problema nas ciências sociais. Interdisciplinaridade: para além da filosofia do sujeito. Petrópolis: Vozes, p. 25-‐49, 1995.

FRIGOTTO, Gaudêncio; CIAVATTA, Maria; RAMOS, Marise. A gênese do Decreto n. 5.154/2004: um debate no contexto controverso da democracia restrita. Ensino médio integrado: concepção e contradições. São Paulo: Cortez, p. 21-56, 2005.

GUNSTONE, Richard F. Constructivism and metacognition: Theoretical issues and classroom studies. Research in physics learning: Theoretical issues and empirical studies, p. 129-‐140, 1992.

MOREIRA, Marco Antonio. Teorias de aprendizagem. São Paulo: Editora pedagógica e universitária, 1999.

RICKLEFS, Robert E. A economia da natureza. In: A economia da natureza. Guanabara Koogan, 2003.



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SAVIANI, Dermeval. O trabalho como princípio educativo frente às novas tecnologias. Novas tecnologias, trabalho e educação: um debate multidisciplinar. Petrópolis: Vozes, p. 147-‐ 164, 1994.

SILVA, AFG da. A construção do currículo na perspectiva popular crítica: das falas significativas às práticas contextualizadas. São Paulo: PUCSP, 2004.

TEIXEIRA, Carlos EJ. A ludicidade na escola. São Paulo: Loyola, v. 1996, 1995.

ANEXO I



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Anexo II



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eixo 2 prÁticas 8 - ifrn – ead · pereira;’silva&’dias’(2017)!...

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