REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10576092
Ailton Andrade de Araújo1
Eusom Passos Lima2
RESUMO
Este trabalho tem por objetivo investigar o impacto das metodologias ativas no ensino dos princípios matemáticos envolvidos na hidroponia. Os procedimentos metodológicos consistiram em revisões bibliográficas e adotamos a pesquisa qualitativa-quantitativa onde procuramos demonstrar os impactos, por meio de avaliação contínua e comparação de números de acertos, das metodologias ativas de ensino em comparação ao ensino tradicional. Comparamos entre duas turmas de mesmo nível de ensino na escola pública estadual, localizada em São Francisco do Pará/PA, sendo uma delas submetida a aulas com metodologias ativas e a outra ao ensino tradicional. Realizamos uma comparação entre as duas turmas para analisar o efeito causado pelo uso das metodologias ativas. A análise revelou resultados por meio das atividades proposta após as aulas, mostrando diferentes maneiras de trabalhar a matemática. Constatou-se uma consequência reflexiva e a demonstração de que a aula inovadora, quando relacionada à realidade, enriquece os conhecimentos e estimula a curiosidade.
Palavras-chave: Metodologias ativas; Hidroponia; Ensino tradicional.
ABSTRACT
This work aims to investigate the impact of active methodologies in teaching the mathematical principles involved in hydroponics. The methodological procedures consisted of bibliographical reviews and we adopted qualitative-quantitative research where we sought to demonstrate the impacts, through continuous evaluation and comparison of numbers of correct answers, of active teaching methodologies in comparison to traditional teaching. We compared two classes at the same level of education at a state public school, located in São Francisco do Pará/PA, one of which was subjected to classes with active methodologies and the other to traditional teaching. We carried out a comparison between the two classes to analyze the effect caused by the use of active methodologies. The analysis revealed results through the activities proposed after classes, showing different ways of working with mathematics. A reflective consequence was found and the demonstration that the innovative class, when related to reality, enriches knowledge and stimulates curiosity.
Key-works: Active methodologies; Hydroponics; Traditional teaching.
1 INTRODUÇÃO/PROBLEMATIZAÇÃO
O ensino matemático tem sido cada vez mais desafiador para os profissionais que atuam nessa área. Capturar o interesse dos estudantes é necessário para explorar a criatividade. Desse modo, o modelo tradicional de ensino da matemática ainda é visto por muitos profissionais como a única opção de ensino, seja na aplicação de fórmulas, sem o empenho na compreensão do estudante, ou na abordagem tradicionalista que não envolve a realidade. Portanto, propor estratégias de ensino que abranjam o cotidiano do educando é um alvo preciso.
No ato de elucidar a teoria e conectar as ações que ocorrem na prática, torna-se compreensível a ponto de despertar um interesse significativo e um olhar curioso permanente. Fala-se bastante sobre metodologias ativas, termo que, para alguns autores, é excelente no processo da aprendizagem. De acordo com Paulo Freire (2006, apud Gemignani, 2012, p. 6), a metodologia ativa é uma abordagem educacional que promove processos construtivos de ação-reflexão-ação. Nesse enfoque, o estudante adota uma postura ativa em relação à sua própria aprendizagem durante situações práticas, enfrentando desafios que o estimulam a investigar e solucionar problemas ligados à realidade.
Na oportunidade de se sentir íntimo, acaba adotando uma postura ativa na sua própria compreensão, facilitando o processo de ensino e aprendizagem. Nessa relação, compreendemos que as metodologias são procedimentos que orientam o sistema de ensino e aprendizagem, apontando estratégias, abordagens e técnicas concretas específicas e diferenciadas (Moran, 2018). Dessa forma, as metodologias ativas têm o foco em desenvolver práticas que aumentam o interesse, estimulando o aprofundamento nas competências, avanço socioemocionais e a evolução de aplicações.
Na perspectiva de aplicar corretamente as metodologias ativas, deve-se antever o progresso. Nesse sentido, torna-se necessário refletir de forma crítica sobre quais atividades podem ser consideradas como um método ativo. Barbosa e Moura (2013, p. 56), destaca:
Geralmente, a expressão aprendizagem ativa, que pode ser entendida também como aprendizagem significativa, é usada de forma vaga e imprecisa. Intuitivamente, professores imaginam que toda aprendizagem é inerentemente ativa. Muitos consideram que o aluno está sempre ativamente envolvido enquanto assiste a uma aula expositiva.
Desse modo, com o propósito de aprimorar o ensino, o grupo de pesquisa na área de educação matemática explora questões relacionadas à Modelagem Matemática, um conceito que se concentra em descrever, formular, modelar e solucionar problemas em diversas áreas do conhecimento.
O surgimento do movimento educacional em prol da incorporação da Modelagem Matemática na educação remonta ao final dos anos 1970 e início dos anos 1980 no Brasil, destacando figuras notáveis como os professores Aristides C. Barreto, Ubiratan D’Ambrósio, Rodney C. Bassanezi, João Frederico Mayer, Marineuza Gazzetta e Eduardo Sebastiani (Biembengut, 2009, p. 8). Este trabalho aborda um estudo sobre o ensino de matemática por meio da construção inicial da estrutura da agricultura em sistema hidropônico.
O que despertou nosso interesse em realizar este estudo foi a novidade que tem se expandido na cidade de São Francisco do Pará: a hidroponia, uma agricultura moderna que tem ganhado relevância devido aos benefícios ambientais e econômicos que oferece. Simultaneamente, o ensino de matemática é fundamental para o desenvolvimento das habilidades analíticas e críticas dos estudantes, sendo uma disciplina essencial em seus currículos educacionais. No entanto, o ensino tradicional pode ser menos atrativo. Por outro lado, as metodologias ativas têm se mostrado eficazes no envolvimento dos alunos.
Neste contexto, é pertinente investigar o impacto da aplicação de metodologias ativas no ensino dos princípios matemáticos na hidroponia. Compreender se essas abordagens pedagógicas podem aprimorar a compreensão dos conceitos matemáticos relacionados à hidroponia, bem como sua aplicação prática, é fundamental para melhoria do processo de ensino e aprendizagem nessa área.
Além disso, a pesquisa busca contribuir para o avanço da educação, sugerindo recursos inovadores para o ensino da matemática, motivando o interesse dos estudantes pela disciplina e promovendo uma melhor interligação entre a teoria e a prática, por meio do estudo dos princípios matemáticos envolvidos no cultivo de plantas sem solo.
Portanto, a investigação desse problema de pesquisa é indispensável para disponibilizar recursos para as práticas educacionais e o desenvolvimento de estratégias mais eficazes no ensino da matemática. Isso pode tornar a educação mais atraente e significativa para os estudantes interessados na hidroponia e suas aplicações práticas.
Objetivo desta pesquisa é investigar o impacto das metodologias ativas no ensino dos princípios matemáticos envolvidos na hidroponia através de análise da eficácia das metodologias ativas, como estudo de casos, experimentação prática e simulações. Pretende-se avaliar o nível de compreensão e retenção do conhecimento matemático por parte dos estudantes e investigar a motivação e o interesse dos estudantes em aprender matemática quando expostos às metodologias ativas no contexto da hidroponia. Além disso, busca-se identificar quais estratégias pedagógicas são mais eficazes para estimular o engajamento dos alunos nesse campo interdisciplinar.
Objetivando facilitar o processo de ensino e aprendizagem, em que os discentes desempenham um papel de protagonista nas aulas de matemática, foi proposta uma atividade relacionando princípios matemáticos envolvidos na hidroponia. Essa atividade tem como finalidade promover o envolvimento dos estudantes do terceiro ano do ensino médio de uma escola em São Francisco do Pará, com base nos conhecimentos e habilidades presentes na BNCC (Base Nacional Comum Curricular).
Logo após uma atividade, notaram-se alguns comportamentos positivos em sala de aula. Além de ter realizado a atividade com a turma que participou da aula com metodologias ativas, a mesma atividade foi realizada com a turma que teve aula de forma tradicional. Dessa forma, procuramos destacar o efeito que a utilização de metodologias ativas causa na compreensão de conteúdos e na retenção do conhecimento pelos estudantes.
2 DESTAQUES IMPORTANTES NA ABORDAGEM TRADICIONAL NO ENSINO DE MATEMÁTICA
A visão tradicional que se tem sobre a matemática é a de que ela é uma disciplina finalizada e perfeita, inserida no mundo das ideias, ou seja, é eterna e teoricamente inalterável. Além disso, é vista como um modelo de sistematização, servindo como base para outras disciplinas (Carvalho, 2013, p.13).
Dessa forma, destacar esse olhar é perceber o quanto a disciplina de matemática é moldada como algo superior a outras, onde não há qualquer impasse que a diminua ou torne defeituosa. Podemos observar que o resultado desse olhar se justifica a partir dos componentes de uma sala de aula, onde é seguido um tipo de organização para teoricamente evitar imperfeições.
A consequência dessa visão em sala de aula é a imposição autoritária do conhecimento matemático por um professor que, supõe-se, domina e o transmite a um aluno passivo, que deve se moldar, à autoridade da “perfeição científica” (Carvalho, 2013 p. 13).
Isso significa que a organização é composta por uma “autoridade” detentora de todo conhecimento, o professor, e o outro componente são os alunos, que recebem o conhecimento, ou seja, são vistos como receptores passivos desse conhecimento. É perceptível que a visão não se limita apenas a isso; existem outras que compõe esse olhar raso, sendo uma delas de conceder uma espécie de “troféu” àqueles exclusivamente favorecidos com o conhecimento matemático.
Outra consequência e, talvez, a de resultados mais nefastos, é a de que o sucesso em Matemática representa um critério avaliador da inteligência dos alunos, na medida em que uma ciência tão nobre e perfeita só pode ser acessível a mentes privilegiadas, os conteúdos matemáticos são abstratos e nem todos têm condições de possuí-los (Carvalho, 2013, p. 13).
Em outras palavras, é adotado um critério de inteligência e exclusividade que avalia a inteligência dos alunos. Aborda-se também que o entendimento sobre a disciplina não é para todos; poucos são “privilegiados” para obter tal conhecimento, o que pode levar à exclusão de alunos que tenham mais facilidade para aprender outras áreas ou por meio de outras formas de aprendizado.
Em síntese, observamos que a visão tradicional do ensino de matemática, focada em rigidez e autoritarismo, restringe o acesso a poucos. No entanto, não são apenas essas percepções que tornam o ensino tradicional negativo, mas também a ênfase na memorização de conceitos.
3 IMPORTÂNCIA DAS METODOLOGIAS ATIVAS
O sistema educacional é composto por diversos documentos que visam melhorar o ensino no Brasil, incluindo a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB), Base Nacional Comum Curricular (BNCC), Plano Nacional de Educação (PNE) e Projetos Político Pedagógico (PPP).
Esses têm o objetivo de propor melhorias nas escolas e incentivar a educação; no entanto, há impasses que bloqueiam os efeitos propostos. Um deles é a postura do professor em relação à sua metodologia de ensino. “É preciso que os professores apresentem uma proposta consistente, em que o projeto pedagógico faça sentido e seja verdadeiramente vivido em sala de aula, na sua integralidade” (Soares, 2021, p. 37).
De forma resumida, há a necessidade de um ensino de qualidade, no qual os profissionais à frente do processo sigam um plano educacional de estrutura positiva e significativa, além de praticar de forma produtiva.
É evidente a extensão do tempo que os alunos passam no sistema educacional, desde a infância até o ensino médio. De acordo com a lei no 9.394/96, a organização do ensino é formado por etapas: Educação Infantil, Educação Fundamental e Ensino Médio. Isso representa um período consideravelmente longo na vida de uma pessoa.
O tempo que passamos como estudantes, na escola, é bastante longo. Para se ter uma ideia, uma criança que entra na escola aos três anos de idade, ao completar o Ensino Médio, terá passado três mil dias, ou cem meses de aula, considerando-se duzentos dias letivos. Esse é um período repleto de experiências, carregado de sentimentos, desentendimentos, conflitos, alegrias, frustrações e aprendizados (Soares, 2021, p. 37).
Soares destaca três situações importantes: o tempo na escola, o cálculo do tempo e as experiências e emoções. Em resumo, ela enfatiza a dedicação prolongada à educação, composta por trocas de experiências e misturas de emoções que são compartilhas e vivenciadas ao longo da vida do estudante ativo na escola, contribuindo para a personalização do indivíduo. Além disso, demonstra que essa faceta é importante, pois contribui para o desenvolvimento humano, permitindo o amadurecimento e o fortalecimento de conhecimentos didáticos e emocionais.
Nesse enfoque, uma boa parte da vida de uma pessoa está ligada ao ambiente escolar. É nesse contexto que os indivíduos estarão sujeitos às ações que contribuirão para o seu aprendizado. Portanto, durante a construção dos saberes aos quais os estudantes estarão expostos, contribuirá ou não para sua formação na educação básica.
É necessário que o professor inove a aula, buscando alternativas que tornem as aulas mais atrativas. Porém, não é tão simples assim. Para Andrea Filatro e Carolina Cavalcante (2023), as metodologias ativas servem como estratégias educacionais para poder contribuir com o desenvolvimento de competências indispensáveis na atualidade, quando consideradas sob a perspectiva da pedagogia, andragogia e heutagogia.
A pedagogia geralmente está vinculada à educação tradicional de crianças e adolescentes e tem sido adotada em diferentes abordagens educacionais, em contextos nos quais o professor assume maior responsabilidade em orientar as experiências de aprendizagem vividas por estudantes. A andragogia, por sua vez, disseminada pelo trabalho de Malcolm Knowles8 na década de 1970, é direcionada à educação de adultos, particularmente os inseridos no contexto de trabalho, levando em consideração aspectos como experiências, motivações e necessidade de aprender. Por fim, a heutagogia, termo cunhado por Hase e Keyon,9 surge como resposta às demandas da era digital, em que as informações disponíveis são abundantes e os indivíduos têm autonomia para decidir e avaliar o que, como e quando querem aprender (Filatro, Cavalcante, 2023, p. 16).
Na apresentação de três perspectivas educacionais, podemos perceber que representam diferentes abordagens para a aplicação das metodologias ativas, sendo possível de encaixá-las em diversos contextos, dependendo das faixas etárias e, consequentemente, das necessidades específicas dos alunos.
Assim, a atividade proposta para os alunos depende do ambiente em que estão inseridos, incluindo suas origens e cultura. É crucial que aluno se sinta confortável ao aprender, possibilitando a criação de iniciativa para dedicar-se e ter confiança durante as aulas e atividades.
De acordo com Paulo Freire (1996, apud Filatro, 2018, p. 19), a autonomia do aluno é uma das respostas mais importantes para o desenvolvimento da própria aprendizagem. Destaca-se que é a partir da autonomia que o aluno toma decisões por si próprio, percebendo a responsabilidade diante da situação.
Diante disso, é crucial considerar o ambiente em que o aluno está inserido. Aplicar propostas diretamente relacionadas à realidade do estudante torna sua participação mais ativa e protagonista do seu próprio ensino.
Segundo Assunção e Silva (2020, p. 5): “Ver um aluno como protagonista de seu aprendizado significa, dentre outras coisas, oferecer-lhe autonomia, estimulandoo a busca por informação e a construção do conhecimento caminhando com as próprias pernas.” As aplicações de metodologias ativas na educação proporcionam aos discentes independência no processo de aprendizagem, promovendo uma transformação e estimulando o pensamento crítico e a autonomia.
O estímulo ao pensamento criativo, lógico e crítico, por meio da construção e do fortalecimento da capacidade de fazer perguntas e de avaliar respostas, de argumentar, de interagir com diversas produções culturais, de fazer uso de tecnologias de informação e comunicação, possibilita aos alunos ampliar sua compreensão de si mesmos, do mundo natural e social, das relações dos seres humanos entre si e com a natureza (BNCC, 2018, p. 58).
Isto denota que, ao estimular o pensamento criativo, lógico e crítico nos alunos, resulta em pontos positivos quanto ao conhecimentos de si próprio. É uma oportunidade para o aluno se sentir inserido literalmente no ambiente de aprendizado, podendo interagir e, assim, construir o próprio conhecimento com conforto.
4 O CONTEXTO DE PESQUISA E OS CONCEITOS MATEMÁTICOS PRESENTES NA HIDROPONIA
A conquista de resultados positivos está ligada à execução planejada, eficiente e cuidadosamente desenvolvida. Ao nos dedicarmos à realização de tarefas, há uma grande possibilidade de obter resultados positivos diante do esforço.
No cultivo de hortaliças, além da disponibilidade de materiais de propagação de boa qualidade e da execução correta dos tratos culturais, são necessárias condições favoráveis de clima e solos férteis para a obtenção de alta produtividade e produtos de boa qualidade (Carrijo, Makishima, 2000).
Isso sugere que as condições de bons tratos não são suficientes para resultados bem-sucedidos. Mesmo que a execução aconteça de forma adequada, existe a possibilidade de não haver sucesso no cultivo de hortaliças, pois é importante levar em consideração as circunstâncias vantajosas do solo e clima. Portanto, para obter resultados positivos, seria necessário considerar todo o conjunto de ações e região onde o cultivo será desenvolvido.
Com isso, o sistema hidropônico, uma forma de cultivar plantas sem o uso de solo, em que os nutrientes são fornecidos às plantas através do fluxo de água que corre sobre as raízes (Carrijo, Makishima, 2000), também necessita de cuidados em relação ao ambiente onde será instalado. O clima é um dos fatores que colaboram para os resultados finais.
O termo hidroponia vem das palavras gregas hydro = água e ponos = trabalho, significando, assim, “trabalho da água”. Esta técnica tem sido, provavelmente, o mais importante instrumento de pesquisa para estudar a composição das plantas, sua forma de crescimento, os nutrientes de que necessitam e as respostas que apresentam às variações ambientais. Ela vem sendo utilizada desde tempos remotos, como nos jardins suspensos da Babilônia e nos jardins flutuantes dos astecas, no México. Popularizou-se a partir da década de 30, mas foi a partir da década de 80 que a hidroponia se tornou uma prática comercial para a produção de hortaliças (Carrijo, Makishima, 2000).
Isso significa que as condições que tornam possível esta forma de cultivo estão relacionadas às ações da água, sendo um elemento chave para o funcionamento do método. Com isso, a técnica abriu possibilidades de estudos mais eficazes, permitindo a análise das fases das plantas e seus nutrientes necessários, além de acompanhar suas reações. Sua origem nos dá uma noção da proporção que ela assumiu ao longo do tempo, desde os jardins suspensos da Babilônia até os jardins flutuantes dos astecas no México, um procedimento utilizado há muito tempo.
Popularizada na década de 1930, tornou-se amplamente conhecida até a década de 1980, quando assumiu uma proporção que a consolidou como uma prática comercial para o cultivo de hortaliças, proporcionando os resultado que vemos nos dias atuais.
Antes mesmo de construir uma horta hidropônica, é necessário conhecer seus custos; ou seja, a presença de princípios matemáticos é fundamental nesse processo. O projeto que será desenvolvido dependerá da análise financeira que abrange desde os materiais utilizados até os custos operacionais para manter o sistema hidropônico funcionando corretamente, como o consumo de água e eletricidade. Um fator importante a se destacar e a análise que o produtor deve fazer em relação à sua região, pois quanto mais próximo do consumidor, menor será o custo.
Dentre os fatores que podem inibir o crescimento do negócio, citamos os custos de produção mais altos que a agricultura tradicional, o preço elevado da estrutura física em muitos casos e a escassez de mão-de-obra especializada. Esses fatores podem se refletir no preço dos alimentos hidropônicos que chegam ao consumidor. Por isso, antes de começar um projeto de hidroponia, o produtor deve fazer uma análise do mercado para verificar qual o melhor cultivo para a sua região, analisar o preço que poderá vender estes produtos e quanto é necessário produzir para obter lucro (Sebrae, p. 2).
A matemática está presente antes mesmo de iniciar a estrutura hidropônica. Nesse sentido, ressaltamos que o projeto apresenta diversos tópicos matemáticos, pois envolve uma cuidadosa consideração matemática em diversos aspectos, o jorro da água, que pode ser medido em volumes por minuto. A inclinação do cano ou do terreno influência a velocidade e direção do fluxo hídrico, ou seja, faz-se necessário realizar cálculos geométricos. Dessa forma, estão presentes diversos conceitos matemáticos.
Referente a construção, em especial a cobertura, é importante destacar que não existe um padrão correto para a cobertura. No entanto, alguns agricultores podem optar por uma cobertura em forma de arco. A imagem a seguir temos a construção da cobertura de uma horta hidropônica utilizando arcos.
Figura 1 – Construção de uma horta hidropônica com cobertura utilizando arcos.
A habilidade EF09MAT11, presente na BNCC, demonstra que a utilização de arcos podem ser facilmente relacionada com os arcos da horta hidropônica, propondo problemas aos estudantes. A relação entre a aula tradicional, sem associação com a realidade, e a aula que integra os conteúdos à realidade da comunidade pode facilitar o aprendizado do aluno, despertando a curiosidade.
Com isso, acredita-se que a prática de relacionar os conteúdos à realidade do estudante seria uma forma de facilitar e garantir um ensino de qualidade. Utilizamos um exemplo de conteúdo presente na BNCC que pode ser facilmente relacionado com a realidade, como a cobertura do sistema hidropônico em forma de arco. No entanto, existem outras associações relevantes que também podem ser relacionadas à BNCC.
Nesse sentido, temos medições de forma geral presentes na BNCC, como a habilidade EF03MA19: Estimar, medir e comparar comprimentos, utilizando unidades de medida não padronizadas e padronizadas mais usuais (metro, centímetro e milímetro) e diversos instrumentos de medida (Brasil, 2018).
Outra habilidade que também pode ser associada é quanto à quantidade de nutrientes necessários para o volume de água no depósito de caixa de água no fluxo de água da horta hidropônica, EF03MA20: Estimar e medir capacidade e massa, utilizando unidades de medida não padronizadas e padronizadas mais usuais (litro, mililitro, quilograma, grama e miligrama), reconhecendo-as em leitura de rótulos e embalagens, entre outros (Brasil, 2018).
5 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO
Inicialmente, foi realizada uma revisão bibliográfica abrangente sobre hidroponia, seus princípios matemáticos e as metodologias ativas de ensino utilizadas no contexto educacional. Essa revisão tem como objetivo fornecer um embasamento teórico sólido para a pesquisa e identificar as abordagens pedagógicas mais adequadas para o estudo.
[…] a partir do levantamento de referências teóricas “já analisadas, e publicadas por meios escritos e eletrônicos, como livros, artigos científicos, páginas de web sites” (Matos e Lerche: 40). Qualquer trabalho científico inicia-se com uma pesquisa bibliográfica, que permite ao pesquisador conhecer o que já se estudou sobre o assunto (Fonseca, 2002, p. 31).
A natureza desta pesquisa é de cunho qualitativo-quantitativo, pois aplicaremos instrumentos estatísticos para analisar um problema. Nosso objetivo é enumerar os eventos analisados. Dito isso, fizemos referência à natureza de pesquisa de cunho quantitativo. Destacando o aspecto qualitativo, este ocorre pela obtenção de dados descritivos dos indivíduos, sendo acompanhados de perto pelo pesquisador, chegando em análises que dependem do ponto de vista dos participantes da pesquisa (Godoy, 1995).
Foram selecionadas turmas do terceiro ano do ensino médio, mesmo nível educacional, para participar do estudo. Uma turma foi exposta às metodologias ativas de ensino, enquanto a outra foi submetida a abordagens tradicionais de ensino, servindo como grupo controle.
Realizamos uma análise para a iniciação desta pesquisa e durante esse processo, observamos nas turmas selecionadas, analisando os conteúdos abordados em sala, o comportamento do professor e o uso de instrumentos de ensino. Após essa análise, desenvolvemos a forma como iniciaríamos a pesquisa, para então observar o impacto da utilização de metodologias ativas no ensino dos princípios matemáticos.
Com a pesquisa, tínhamos o intuito de comparar as duas turmas, e antes de estar aplicando a pesquisa, como já havia acontecido as observações, precisaríamos ter cautela devido a escola possuir um ensino tradicional elevado, portanto optamos então por propor algumas ações para serem desenvolvidas pelos próprios alunos em uma das turmas.
No grupo experimental, foram elaboradas atividades de ensino envolvendo metodologias ativas, como estudos de casos com situações reais de hidroponia, experimentos práticos em ambientes controlados, e simulações interativas, onde os alunos faziam demarcações com pincéis para quadro branco em cartolinas, usadas para simular o cano pvc redondo, conforme a figura 2.
Além disso, utilizamos fitas adesivas transparentes, tesouras, trenas, réguas e pincéis para quadro branco nas demarcações, conforme evidenciado na figura 3. Para o grupo controle, as aulas seguiram o formato tradicional de transmissão de conteúdo.
Figura 2 – Simulação interativa com cartolina simulando cano pvc redondo.
Figura 3 – Simulação interativa em uma das salas de aula.
Foram realizados testes, questionários e observações para coletar dados sobre a compreensão dos princípios matemáticos relacionados à hidroponia, a motivação dos estudantes para aprender matemática nesse contexto e a retenção do conhecimento ao longo do tempo. Acreditamos que, por meio da manipulação de instrumentos palpáveis, os alunos se sentiriam mais participativos durante a aula, podendo perceber a matemática de uma forma diferente, diante da realidade presente. Durante a realização da atividade simulada, foram propostos dois problemas. O primeiro questionava a quantidade de furos necessários para um cano de 1 metro de comprimento, onde o diâmetro de cada furo seria de 5 centímetros e a distância entre os furos seria também de 5 centímetros. Na segunda e última atividade simulada, o comprimento do suposto cano seria de 0,5 metro, mantendo o diâmetro dos furos em 5 centímetros e a distância entre eles em 5 centímetros.
As metodologias ativas propõem, entre suas características, o trabalho com situações de simulação. Segundo Neusi Berbel, as metodologias ativas são uma forma de ensinar utilizando situações reais ou como é o nosso caso, simuladas. Com isso, resolvemos aplicar uma atividade em que, para a nossa pesquisa, pudéssemos observar o comportamento dos alunos, nesta atividade os alunos poderiam fazer o uso de objetos de medição para obterem o resultado esperado durante a atividade simulada.
De acordo com Turrioni e Perez (2006, p. 61 apud Refosco; Bassoi, 2011, p. 6), afirmam que o material concreto é primordial para o ensino experimental, pois facilita a observação, análise, desenvolve o raciocínio lógico e crítico, sendo excelente para auxiliar o aluno na construção de seus conhecimentos.
Logo após a atividade simulada, que envolveu instrumentos palpáveis, aplicamos um teste. A Figura 4 indica a questão do teste trabalhada com as turmas durante a pesquisa.
Figura 4 – Questão proposta para os estudantes após o esclarecimento do conteúdo.
Na atividade avaliativa, estão presentes princípios matemáticos alinhados aos objetivos de aprendizado da BNCC, pois estabelecem competências e habilidades que os estudantes devem desenvolver ao longo da educação básica. Destacamos: Geometria e Medidas, Números e operações, Resolução de Problemas e Comunicação Matemática. Durante a resolução da atividade, os alunos devem desenvolver a capacidade de compreender e aplicar conceitos geométricos, uma vez que o problema envolve raio, diâmetro e distância entre os furos. Após isso, eles devem fazer o uso de unidades de medida e conversão (centímetros para metro).
Com isso, devem encontrar a solução para o problema e, para completar os princípios matemáticos, devem ser capazes de expressar os resultados usando as unidades apropriadas e a linguagem matemática adequada.
Na avaliação dos alunos, é necessário que a atividade avaliativa esteja alinhada a BNCC, contribuindo para garantir as habilidades e competências em conformidade com o currículo nacional. Nesse sentido, o ensino de matemática estará em sintonia com as competências matemáticas, destacando a relevância do ensino.
Os dados coletados foram analisados estatisticamente para comparar o desempenho da turma experimental e controle. Foi verificado se há diferenças significativas na compreensão dos conceitos matemáticos, motivação para aprender e retenção do conhecimento entre as duas abordagens de ensino.
Com base nos resultados da pesquisa, foi realizada uma discussão detalhada sobre a eficácia das metodologias ativas no ensino dos princípios matemáticos na hidroponia, destacando suas vantagens e limitações em relação às abordagens tradicionais.
As conclusões obtidas a partir da análise dos dados foram apresentadas no tópico 6, Resultados e Discursões, juntamente com recomendações para aprimorar o ensino da matemática na hidroponia. Foram sugeridas propostas considerando as metodologias ativas.
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES
O uso de metodologias ativas nas aulas proporciona o desenvolvimento de diferentes habilidades em quem está aprendendo. Foram necessárias para pesquisa a participação de duas turmas de ensino médio: uma para o experimento de aulas com uso de metodologias ativas e a outra com o uso de ensino tradicional. Vale ressaltar que as turmas participativas da pesquisa possuíam professores distintos de matemática. No entanto, a professora da turma que participou da aula tradicional estava afastada e o professor da outra turma, participante da aula com metodologias ativas, estava substituindo-a durante o semestre.
Na observação prévia, focamos em analisar o comportamento do professor em cada turma e a sua didática, além de observar quais tipos de atividades eram propostas aos alunos. Notamos que o professor dedicava-se a ambas as turmas, sempre abrangendo os conteúdos básicos para facilitar e relembrar os alunos, além de contextualizar os exercícios propostos. É importante ressaltar que o ensino da escola estava voltado para preparar os alunos para a prova do SAEB (Sistema de Avaliação da Educação Básica), o que exigia dos professores o uso de um livro dedicado a essa preparação.
Após a observação, partimos para a pesquisa. Nas turmas, foram lecionadas aulas semelhantes que abordassem os números racionais. Procuramos representar esses números na reta numérica e utilizar esses conceitos para aplicar operações básicas. A turma selecionada para trabalhar com metodologias ativas teve a oportunidade de manusear instrumentos de medida, como réguas e trenas, proporcionando a interação de toda a turma.
Após a aula na turma em que foram aplicadas metodologias ativas, percebemos um desempenho significativo na atividade. Na aula, foi utilizada a teoria seguida de prática, o que despertou um interesse perceptível em realizar a atividade que exigia operações com números racionais. Além disso, notamos um desempenho relevante na utilização de sistemas de medidas, atingindo algumas das competências em questão.
Portanto, após a aula na turma em que foi feito o uso de metodologias ativas, percebeu-se o desempenho e iniciativa positiva por parte dos estudantes em querer aprender. Isso nos mostra que a participação ativa estimula a querer buscar soluções para desafios mais complexos. Veja os seguintes registros das atividades nas figuras 5 e 6.
Figura 5 – Atividade de um aluno diante das aulas de metodologias ativas.
Figura 6 – Atividade de um aluno diante das aulas clássicas.
Destacamos que, na turma em que foi realizada aula de ensino tradicional, obtivemos um menor desempenho em relação à outra. Notamos desinteresses durante a aula e também na realização da atividade. Nas figuras 7 e 8, os gráficos representam a comparação do número de certos na questão da figura 4.
Destacamos, do ponto de vista quantitativo, que dos 23 alunos participantes da aula do terceiro ano quarto (3o/4o) do ensino médio, 18 acertaram a questão. Já na turma do terceiro ano terceiro (3o/3o), obtivemos um número de acerto muito inferior ao número de alunos participantes da aula. Observe na figura 7 e 8, como ilustração:
Figura 7 – Número de acertos da questão aplicadas na turma do 3o/4o.
Figura 8 – Número de acertos da questão aplicadas na turma do 3o/3o.
Na avaliação, na turma que obteve baixo número de acertos na questão, os alunos não se sentiram estimulados diante da aula tradicional. Portanto, classificamos os alunos como não ativo na aula. A questão proposta para as turmas exigia que os alunos contivessem conhecimentos prévios como operações básicas envolvendo números racionais, conversão de medidas e raciocínio lógico. Desta forma, observou-se resultados diferentes nos dois modos de ensino, como esperado.
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Metodologias ativas não são aplicadas com frequência nas salas de aula brasileira. Quando sugeridas, geralmente são colocadas em projetos temporários. Faz-se necessário abordar modelos de ensino que proporcione a inquietação do estudante durante as aulas, pois pesquisas apontam melhor desenvolvimento do processo de ensino e aprendizagem.
A presente pesquisa teve a iniciativa de comparar duas turmas de mesmo ano do ensino médio, sendo que uma recebeu aula de ensino tradicional e a outra com metodologias ativas. Foram selecionados conteúdos matemáticos considerados relevantes e que as turmas poderiam encontrar dificuldades. É notório que em cada conteúdo de matemática há uma interligação, sendo frequentemente necessário possuir conhecimento prévio para compreender e dominar conceitos mais avançados. Portanto, considerando essa informação, para aprender os conteúdos de medições e suas conversões, seria necessário possuir conhecimentos prévios.
Do ponto de vista qualitativo, propor métodos que inove a aula modifica posturas tradicionais tanto de professores quanto de alunos. Desse modo, o aluno se torna uma figura ativa durante a aula, e o professor o orienta no processo. O entusiasmo refletido diante da aplicação de metodologias, demostra o desenvolvimento de competências pessoais. Observamos também que o trabalho em equipe proporcionou uma série de pontos positivos, tais como comunicação, colaboração, resolução de conflitos, tomada de decisão e liderança.
Vale salientar que a proposta de trabalhar com a hidroponia, um dos temas centrais desta pesquisa, não representa a conclusão de uma horta hidropônica completa. Trata-se de uma ideia inicial que tem como relevância importante, a utilização de conceitos matemáticos presentes em uma das primeiras etapas da construção da mesma.
Apesar da proposta não ser uma construção completa da horta sem o uso de solo, foi necessária uma pesquisa bibliográfica para apresentar os conceitos iniciais de matemática e, assim, montar uma proposta de ensino que tornasse o aluno ativo na aula.
Ao comparar as atividades propostas para as turmas, verificou-se um desempenho significativo nos conhecimentos matemáticos na turma que teve aula com as metodologias ativas. Destacamos que esse desenvolvimento oportuniza a ampliação de habilidades específicas nos estudantes, podendo beneficiar a melhoria do raciocínio crítico, habilidades de resolução de problemas, aprendizado autônomo, colaboração e aplicação prática.
Por conseguinte, a aplicação de teoria seguida de prática resulta no desenvolvimento do estudante, atendendo saberes escolares e impactando positivamente no desenvolvimento pessoal e profissional. Almeja-se que o impacto deste experimento possa buscar a reflexão de práticas docentes nas escolas brasileiras, com a intenção de propor diferentes modos de realizar as aulas.
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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1Graduando em Licenciatura Plena em Matemática pela Universidade do Estado do Pará – UEPA
2Especialista em Fundamentos da Matemática Elementar e Professor do Curso de Licenciatura Plena em Matemática da Universidade do Estado do Pará – UEPA