BIODIVERSITY, AN ENVIRONMENTAL EDUCATION EXPERIENCE USING R SOFTWARE
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/th102412301505
Wilson Martins da Silva1
Resumo
O objetivo desse estudo foi desenvolver a educação ambiental através do trabalho com biodiversidade com espécies em extinção. O método aplicado consistiu em simular a partir da sala de aula habitats amazônicos, calcular as diversidades para problematizar a necessidade de preservação. As técnicas usadas foram o software R para criar as aleatoriamente as abundâncias das espécies nas turmas do ensino médio de uma escola pública, considerando-as como habitats. Usou-se uma planilha eletrônica para organizar os dados e realizar os cálculos dos índices de diversidade. O resultado da experiência pedagógica mostrou a diferença entre os ambientes simulados e finalizou com um seminário de apresentação das espécies. Inferiu-se um processo de aquisição do conhecimento e a construção de novas práticas de educação ambiental através do ensino com biodiversidade.
Palavras-chave: Biodiversidade, Educação Ambiental; Software R; Animais em Extinção.
Abstract
The objective of this study was to develop environmental education through work with biodiversity involving endangered species. The method applied consisted of simulating Amazonian habitats in the classroom and calculating diversity to problematize the need for preservation. The techniques used were the R software to randomly create species abundances in high school classes at a public school, considering them as habitats. A spreadsheet was used to organize the data and calculate diversity indices. The result of the pedagogical experiment showed the difference between the simulated environments and ended with a seminar to present the species. A process of knowledge acquisition and the construction of new environmental education practices through teaching with biodiversity was inferred.
Keywords: Biodiversity, Environmental Education; R Software; Extinction Animals.
1 INTRODUÇÃO
Durante nos últimos 20 anos, de acordo com Vale et al. (2009); Araújo, (2022); Kolbert, (2022) o mundo pode ter perdido mais de um milhão de espécies de plantas e animais, principalmente devido a mudanças ambientais induzidas por humanos. Essa taxa de extinção de espécies é um problema extremamente grande e, segundo Ricupero, (2007); Kolbert, (2022), de consequências catastróficas que compromete a existência humana e de todos os outros seres vivos do planeta.
O alerta geral sobre a possibilidade alarmante de extinção é o problema ambiental global que despertou o interesse na diversidade biológica ou biodiversidade. De acordo com Peyton et al. (1995); Marques, (2023), a biodiversidade implica mais do que simplesmente o número de espécies que habitam nosso planeta, expressa a forma como as interações ecológicas entre as espécies criam a existência, a complexidade, a saúde e as funções dos ecossistemas dos quais a espécie humana depende para sobreviver.
Wilson (1994), no glossário do livro Diversidade da Vida, define a biodiversidade, assim:
A variedade de organismos considerada em todos os níveis, desde variações genéticas pertencentes à mesma espécie até as diversas séries de espécies, gêneros, famílias e outros níveis taxonômicos superiores. Inclui variedade de ecossistemas, que abrange tanto comunidades de organismos em um ou mais habitats quanto às condições físicas sob quais elas vivem (Wilson, 1994, p. 544).
O tema da biodiversidade coloca novos desafios para o fortalecimento da educação ambiental na escola, na medida em que adiciona elementos conceituais e fundamentos biológicos para a preservação da vida natural e contribui para a tomada de consciência ambiental, um aspecto crucial para o avanço da percepção do estudante e seu meio ambiente (Martins; Brando, 2023; Santana et al., 2024).
Uma educação compromissada com a liberdade e pensamento crítico, a fim de constituir uma cidadania que encontre respostas para possibilitar relacionamentos que busquem a boa conviência entre as pessoas: o meio ambiente, assim, a definição de Educação Ambiental é realizada (Reigota; Soares, 2004).
As escolas podem e devem preparar melhor os alunos, para serem os cidadãos do futuro, para se tornarem mais conscientes da perda de espécies que ocorre na atualidade, pois de acordo com Garcia, (2020); Ott e Bordin, (2021); Christ et al. (2022), com a redução de hábitats pela ação humana, é necessário atuar para a disseminar a compreensão do papel das espécies por meio da sua variabilidade e com isso desenvolver a educação ambiental como consequência da defesa da biodiversidade que é uma tarefa urgente (Marques et al. 2022; Santana et al., 2024).
Através da Educação Ambiental, pode-se construir atividades práticas que confirmem princípios que apontem para a sustentabilidade e para a preservação da vida. Essas práticas se mostram essenciais para aproximar ser humano e o meio ambiente, visto que essa relação se enfraqueceu com a urbanização, afetando a percepção do meio natural (Fajersztajn et al., 2016; Saldiva, 2018; Santana et al., 2024).
A formação de indivíduos conscientes e comprometidos com a conservação da biodiversidade pode ajudar a garantir que avancemos para um futuro sustentável (Oliveira et al. 2016). Portanto, segundo Yucel e Ozkan (2015); Firode, (2016), Martins e Brando (2023) um dos objetivos da educação e na perspectiva ambiental deveria ser a criação de respostas rápidas e claras, como a introdução dos estudantes aos métodos da ciência e aos hábitos mentais que a investigação proporciona, onde o professor é fundamental para apontar caminhos para o conhecimento (Santana et al., 2024).
É necessário um esforço maior no trabalho com a educação ambiental para criar uma conscientização pública efetiva sobre as questões atuais ligadas à preservação do meio ambiente e a importância da biodiversidade amazônica (Sá et al. 2019), pois, segundo Wilson (1994, pg. 460), “No final, só preservaremos o que amarmos, e só amaremos o que compreendermos, e só compreenderemos o que nos for ensinado”.
A Educação Ambiental foi estamelecida, no Brasil, pela Lei n.º. 9795, de 27 de abril de 1999, onde deve ser instituída nos currículos das instituições de ensino públicas e privadas, englobando todos os níveis de ensino, no ensino formal e em atividades práticas educacionais, visando a conscientização da comunidade escolar sobre as questões ambientais e na luta pelo meio ambiente sustentável, também na escola como um lugar fundamental (Brasil, 1999).
A abordagem usando espécies em extinção como estratégia metodológica sobre riqueza de espécies segundo Souza et al. (2020); Vercillo et al. (2022), fornece inúmeras oportunidades para os alunos encontrarem a natureza da ciência e para vê-la como uma forma poderosa de investigação que fornece explicações racionais para o problema da perda da biodiversidade na Amazônia e no mundo.
A utilização da sala de aula como espaço para criar uma nova referência, onde se possa enxergar e associar aquilo que ocorreria no meio ambiente real, de acordo com Duarte et al. (2022); Fiuza e Freixo, (2022), pode ser uma estratégia interessante de aprendizado da biodiversidade que muitas vezes falta nos livros didáticos. Essa visão que foi observada por Schnetzler (1992); Mendonça et al. (2020); Sousa et al. (2021), onde a estrutura da escola pode ser usada como um lugar de construção do conhecimento e um modelo baseado em atribuição de significado que fortaleça conexões com a educação ambiental e de forma contínua possa estender, refinar e revisar o saber.
A Educação Ambiental pode ser desenvolvida através de métodos e tecnologias educacionais. Elas precisam aproximar os estudantes com a realidade local, aumentando o processo cognitivo de entendimento da assunto trabalhado. Alguns exemplos de método podem ser citados como: mapas mentais (Salvador et al., 2020), jogos (Dias et al., 2021) e as trilhas interpretativas (Almeida et al., 2024). Pode-se acrescentar a esses métodos citados o uso de softwares estatísticos como o R e planilhas eletrônicas, os quais podem ser muito efetivos construindo uma aprendizagem significante, com o objetivo de ir além da fragmentação do conhecimento (Bianconi; Caruso, 2005).
Neste sentido, o objetivo desse trabalho foi desenvolver uma experiência em sala através do calculo da biodiversidade, para responder a pergunta: como a preservação da biodiversidade contribui para fortalecer a educação ambiental?
2 METODOLOGIA
O local de realização deste trabalho foi a Escola Estadual de Ensino Médio Ducilla Almeida do Nascimento (Figura 1), localizada na rua João Pinho, 1530, bairro: Brasília, Altamira no Pará, código INEP: 15583058, diretora atual em 2024: Luzia Bernardes. A atividade científico/pedagógica foi realizada em cinco turmas do 1º ano do ensino médio (M1TNM01, M1TNM02, M1TNM03, M1TNM04, M1TNM05), nas quais o autor ministra aulas semanalmente, nos meses de agosto e setembro de 2024, no turno da tarde.
Esse trabalho foi concebido como uma experiência pedagógica-científica, partindo de uma atividade didática resultante do programa desenvolvido com as referidas turmas, cujo o tema Conservação da Biodiversidade, do livro Itinerários Amazônicos (Figura 2), fez parte da grade curricular da escola no primeiro semestre de 2024. No conteúdo, deste livro base, estão faltando os conceitos de riqueza, os estimadores da biodiversidade de comunidades, além de não abordar sobre animais em extinção amazônicos que são vítimas da perda de habitats. Para suprir essa carência é que este programa foi proposto e desenvolvido como uma experiência didático-pedagógica a partir de simulação de comunidades as quais foram utilizadas para estimar a riqueza de espécies.
Durante o primeiro semestre foram desenvolvidos os conteúdos propostos no livro, mas na parte final desse programa, adicionou-se conteúdos complementares ao projeto como conceitos sobre biodiversidade e cálculos de diversidades alfa, beta e gama. O projeto teve como culminância a criação de comunidades fictícias através de simulação nas turmas. Cada sala-turma (T) foi considerada um “habitat”, usando como exemplos específicos, animais em extinção na Amazônia (Tabela 1).
A abundância ou o número de ocorrências das espécies em cada turma foi sorteado aleatoriamente pelo programa R (R CORE TEAM, 2024), com 20 sorteios simultâneos com reposição para cada turma (Figura 3), a partir de uma lista básica das espécies escolhidas (Tabela 1).
Com os dados das abundâncias das espécies, construiu-se uma planilha no Libreoffice Calc (Libreoffice, 2024), relacionando as cinco turmas sorteadas, sorteio esse realizado uma única vez, pelos próprios alunos (Figura 4).
Cada turma ficou responsável por pesquisar informações, causas da ameaça de extinção e características de cada espécie para serem apresentadas em um seminário posterior. Além disso, cada turma calculou as diversidades alfa, beta e gama do seu próprio habitat, das salas no térreo, Região 1, com três habitats, T1, T2, T3 e duas salas no 2º piso, Região 2, com dois habitas, T4 e T5 (Tabela 2). Na última etapa, além dos cálculos de diversidade, também foi realizado pelo autor, o cálculo da diversidade de Shannon para se descobrir qual a turma com maior riqueza de espécies.
A diversidade de Shannon foi escolhida para determinar a turma mais biodiversa pelas seguintes características: Índice mais utilizado na literatura, sensibilidade a espécies raras e sensibilidade a variações nas abundâncias. Todas as análises foram realizadas usando a planilha LibreOffice Calc (Libreoffice, 2024) e o ambiente R (R Core Team, 2024).
3 RESULTADOS
Os cálculos realizados na planilha eletrônica mostraram que as diversidades alfa dos habitats ficaram assim: T1 e T2 igual a 9; T2 igual a 8; T4 igual a 7 e T5 igua 9. A média dos valores obtidos nas diversidades alfa caracterizaram a Região 1 igual a 8,67 e a Região 2 igual a 8,00. A diversidade gama observada ficou assim: Regiões 1 e Região 2 igual a 9. A diversidade beta teve como registro os valores 1,03 para Região 1 e 1,13 para a Região 2 (Tabela 3), dados apresentados pelos alunos em seminários em sala (Figura 9).
Para determinar o habitat/turma com a maior biodiversidade, utilizou-se o estimador de diversidade Shannon-Wiener no ambiente R (Figura 4), o qual resultou no maior valor para o habitat T1 e o menor valor para o habitat T4 (Figura 5). Os outros habitats obtiveram valores intermediários como pode ser verificado na Figura 6.
4 DISCUSSÃO
O incremento do estudo da biodiversidade na escola é um fator crucial para o fortalecimento da educação ambiental, pois fornece elementos fundamentais para a compreensão e formação de uma consciência ambiental que dê sentido a um caminho para um futuro sustentável em um momento que o planeta sofre uma grande ameaça de sua existência por conta das mudanças climáticas antrópicas (Martins; Brando, 2023).
A definição de biodiversidade de acordo com Gayford (2000), é mal elaborada, além de controversa, pois o significado que se procura da biodiversidade para o ambiente e humanidade, vai ganhando complexidade, incluindo outros sentidos como o estético e o cultural, essa crítica encontra apoio nesse trabalho, onde se busca uma perspectiva sócio-ambiental, mais simples e compreensível, focada em fortalecer a educação ambiental (Taverna; Pedroso, 2024).
De acordo com Duarte (2021), onde os participantes de pesquisa realizada em escola pública gaúcha apenas cerca de um terço sabia que o Brasil é um país biodiverso, essa informação não está de acordo com a percepção dos participantes deste trabalho didático-pedagógico, os quais trabalharam os conteúdos sobre biodiversidade e educação ambiental (Almeida et al. 2024), a grande maioria está bem ciente do tema, embora a parte de cálculo foi uma novidade.
Foi observado que alunos do estado de São Paulo possuem um desempenho insuficiente em perguntas do Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) que desenvolvam temas ligados a biodiversidade (Garcia et al. 2023), esse aspecto de deficiência no conhecimento sobre o assunto está sendo enfrentado por esse trabalho para que os participantes do programa tenham êxito quando chegar o tempo das suas provas.
A percepção dos estudantes sobre diversidade biológica foi analisada por Borges et al. (2022), onde verificou que mais de oitenta por cento relaciona biodiversidade com “diversidade de espécies”, embora não tenhamos quantificado esse aspecto, visto que esse trabalho não teve esse objetivo, ainda que os participantes tenham sido ministrados nos conceitos de “diversidade ecológica” e “diversidade genética”, esse alto percentual do conhecimento dos termos, está bem estabelecido no projeto.
O uso do espaço de sala de aula para abordar o tema da biodiversidade e animais ameaçados de extinção é tido como muito relevante por Souza et al. (2020), isso corrobora com os resultados obtidos nesse trabalho, onde os alunos estiveram totalmente envolvidos com a realização das atividades e toda a metodologia empregada confirmando a importância do tema no desenvolvimento da percepção ambiental (Almeida et al., 2024).
A observação da falta de conteúdos sobre animais de extinção da Amazônia, no livro didático citado nesse trabalho, é corroborado por estudos realizados por Diniz et al. (2016) que também aponta para esse mesmo problema sobre a fauna local nos livros de Ciências utilizados nas escolas pública do Brasil, essa carência estabelece um aumento da lacuna dos saberes dos jovens sobre a realidade ambiental em que vivem.
A educação ambiental necessita de um esforço para melhorar seus conteúdos para que os estudantes possam criar um sentido de ação prática na direção da defesa e na proteção da biodiversidade e das questões ambientais (Araújo; Alitto, 2021), esse aspecto corrobora a percepção deste trabalho, ao apontar essas lacunas no livro adotado pela escola, que foi o motivo do estabelecimento desse projeto.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Observou-se que os objetivos deste trabalho foram totalmente alcançados no que concerne a responder à pergunta inical de identificar a área que deveria ser preservada de acordo com os estimadores de biodiversidade, da aquisição de conhecimentos sobre extinção de animais amazônicos, além da realização de cálculos de diversidade. Espera-se e incentiva-se que outros trabalhos possam ser inspirados nessa iniciativa e melhorem os procedimentos metodológicos para que outros programas sejam criados, visando acrescentar à comunidade escolar uma experiência nova na construção do conhecimento e no fortalecimento da Educação Ambiental, visando a conservação da biodiversidade.
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1 Docente no curso de Engenharia Ambiental da Universidade do Estado do Pará (UEPA), Campus de Altamira-PA. Mestre em Ecologia Aquática e Pesca pela Universidade Federal do Pará (UFPA). e-mail: wilson.silva@uepa.br