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LICENCIATURA EM QUÍMICA PRÁTICA DE ENSINO: OBSERVAÇÃO E PROJETO (PE:OP) POSTAGEM 1: ATIVIDADE 1 RELATO DE OBSERVAÇÃO Jaqueline G. Bordini Londrina 2020 A) Ponto de Partida O ponto de partida escolhido para a Atividade 1 da disciplina foi a residência da mãe da autora deste trabalho, que reside em zona rural da cidade de Londrina, Paraná. O endereço completo é Rua Antonio Murinelli, n°45, Distrito Warta-PR, Cep: 86105-000 (Figura 1). O local é calmo, silencioso, com pouco ou nenhum trânsito, onde a maior parte das atividades diárias pode ser feita a pé pela população, como ir à escola, ao supermercado, padaria, farmácia, posto de saúde, praças, entre outros. Figura 1. Localização do ponto de partida do relato de observação B) Ambientes escolares encontrados No Distrito Rural da Warta, à 1 km de distância do ponto de partida, está o Colégio Estadual da Warta, onde funciona, no período matutino, o Ensino Fundamental e, à noite, o Ensino Médio (Figura 2). À 500 metros do ponto de partida encontra-se a Escola Municipal Edmundo Odebrecht, de Ensino Infantil e Fundamental (Figura 3). O Colégio Estadual da Warta foi criado no ano de 2008 e teve como princípio fundamental suprir as necessidades educacionais dos moradores do Distrito. Devido às dificuldades geográficas e de transporte escolar, os moradores reivindicaram a continuidade dos estudos, pois no Distrito havia apenas o Ensino Fundamental. A maioria dos alunos, que frequentam o Ensino Médio da Escola Estadual da Warta, trabalha e mora na zona rural, não tendo condições de se locomover todos os dias até Londrina, que fica aproximadamente 20 km de distância. A Figura 2 é uma fotografia do Colégio. Possui salas de aula, secretaria e sala dos professores e diretoria no prédio principal, ao meio; um pátio na frente; nas duas laterais possuem mais salas de aula e biblioteca; ao fundo possui uma cantina. Figura 2. Escola Estadual da Warta. A Escola Municipal Edmundo Odebrecht foi inaugurada em 2020 e possui Ensino Infantil e Fundamental. A unidade conta com salas de aula, de direção, coordenação e de professores; secretaria; instalações sanitárias; área de serviços como cozinha, refeitório, área de preparo de alimentos, depósito de alimentos e instalações sanitárias para os funcionários. Figura 3. Escola Municipal Edmundo Odebrecht C) Ambientes não escolares O Distrito da Warta possui vários ambientes não escolares. Possui praças em frente ao Colégio Estadual da Warta, Igreja Católica Santo Antônio, uma Indústria de Café e a Embrapa Soja que podem ser utilizados para a aprendizagem dos alunos (Figura 4). As praças são frequentadas pelos moradores do Distrito, possui bancos, árvores, academia ao ar livre e um parque para as crianças. Em frente à praça, localiza-se a Igreja, cujas missas ocorrem aos sábados à noite e domingo de manhã. A Indústria de Café possui duas unidades no Distrito para beneficiamento e torra de café e a Embrapa é um local com diversos laboratórios de pesquisa para o agronegócio. Figura 4. Imagem dos ambientes não escolares. Da esquerda para a direita tem-se a imagem da praça, da Igreja, da Indústria de Café e da Embrapa Soja. REFERÊNCIAS Blog Londrina. Distrito da Warta ganha nova escola municipal. Disponível em https://blog.londrina.pr.gov.br/?p=67284. Avesso em 25/10/2020 Projeto Político Pedagógico. Colégio Estadual da Warta. 2010. https://blog.londrina.pr.gov.br/?p=67284 LICENCIATURA EM QUÍMICA PRÁTICA DE ENSINO: OBSERVAÇÃO E PROJETO (PE:OP) POSTAGEM 2: ATIVIDADE 2 PROJETO DE TRABALHO – APROVEITAMENTO PEDAGÓGICO DE UM AMBIENTE NÃO ESCOLAR Jaqueline G. Bordini LONDRINA 2020 1 INTRODUÇÃO O solo é o sustento da vida na terra e dos ecossistemas; é a fonte de nutriente para as plantas crescerem e, consequentemente, para a produção de alimentos e, muitas vezes, é o alicerce para o sustento de muitas famílias agricultoras (LIMA E LIMA, 2007; REICHARD, 1988). Nas regiões que prevalecem a agricultura intensiva, pode ocorrer o desequilíbrio ecológico, necessitando do uso de fertilizantes e agrotóxicos. Essas práticas são agressivas ao solo, podendo provocar a contaminação de águas superficiais e subterrâneas, causando prejuízos à saúde pela presença de substâncias tóxicas (CORDANI E TAIOLI, 2003). Estas temáticas ambientais abordadas no ensino de Química, Biologia e Geografia desenvolvem valores e atitudes que propiciam a discussão das questões ambientais, econômicas, éticas e sociais. Essas disciplinas geralmente são trabalhadas separadamente, porém, sabe-se que essa fragmentação do conhecimento desfavorece a construção de um ensino-aprendizado de qualidade. Por isso, deve-se propor a multidisciplinaridade entre diferentes conteúdos abordados em sala de aula, quando possível. O meio ambiente, em particular o meio terrestre, é um tema rico em conteúdo. A partir dele podem ser estudadas as várias fontes de elementos naturais que são essenciais para a vida do planeta, para a produção de oxigênio fornecida por meio da fotossíntese realizada pelas plantas e o fornecimento de alimentos por parte da agricultura e pecuária. Além disso, podem ser abordadas questões como agrotóxicos, fertilizantes, dentre muitos outros assuntos (ANTUNES, et al. 2009). A abordagem do meio ambiente no Ensino Médio tem por objetivo promover o conhecimento e, cada vez mais cedo, orientar sobre as consequências ambientais e para a saúde humana de sua utilização inadequada. A agricultura faz parte do cotidiano da maioria dos alunos do Ensino Médio do Colégio Estadual da Warta e além disso, estão conectados com a natureza. Portanto, levá-los para uma visita com pesquisadores da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Unidade Soja (EMBRAPA-Soja), localizada à 3 km do Colégio, para apresentar as pesquisas relacionadas à qualidade do solo, incluindo as análises químicas e microbiológicas trará benefícios para o aprendizado dos alunos. Além disso, abordar temas relacionados as disciplinas de química, biologia e geografia, tornará as aulas mais interessantes. Este trabalho terá por objetivo elaborar um Projeto de Aproveitamento Pedagógico da EMBRAPA Soja – Londrina, buscando articular alguns temas do currículo escolar do 2° ano do Ensino Médio de três disciplinas (Química, Biologia e Geografia). A maioria dos alunos moram na zona rural e torna-se importante e interessante para eles apreenderem sobre os temas que envolvem o seu dia a dia, como a composição e qualidade do solo onde cultivam suas hortaliças e cereais, a instigação de como as plantas utilizam os elementos químicos presentes no solo para crescerem, bem como a contaminação das águas dos rios por pesticidas e herbicidas utilizados nas plantações. Optou-se pela Embrapa Soja Londrina como o ambiente não escolar para o Aproveitamento Pedagógico, dentre os ambientes não escolares apresentados na Postagem 1 (igreja, praças, indústria de café), tendo em vista a possibilidade de os alunos vivenciarem desde o cultivo de uma planta até a prática experimental em laboratório de pesquisa para a análise química e biológica de solos e refletir sobre o meio ambiente. 2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Promover o conhecimento multidisciplinar dos estudantes do Colégio Estadual da Warta em relação ao meio ambiente e a agricultura, a partir de uma visita técnica na Embrapa – Soja, envolvendo as disciplinas de Química, Biologia e Geografia. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Demostrar uma análise química e uma análise microbiológica do solo e discutir como os resultados podem contribuirpara uma melhora na produtividade da agricultura, bem como discutir sobre a poluição de rios pelo uso de agrotóxicos e fertilizantes e como podemos minimizar os efeitos deletérios para o meio ambiente e para a sua saúde. 3 DESENVOLVIMENTO 3.1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O conceito de qualidade do solo foi lançado em 1990 e é a capacidade de um solo, dentro dos limites do ecossistema natural ou manejado, de sustentar a produção de plantas e animais, manter a qualidade da água e do ar, garantindo a saúde e permitindo a habitação humana. Portanto são três parâmetros que um solo com qualidade tem que apresentar: o ambiente, a produção agropecuária e o bem estar humano. (EMBRAPA, 2013). Os indicadores químicos que avaliam a qualidade do solo são o potencial hidrogeniônico (pH), os nutrientes e a condutividade elétrica. Já os indicadores biológicos são a biomassa microbiana e a respiração microbiana (EMBRAPA, 2013). Os principais nutrientes envolvidos na qualidade do solo são o magnésio, o cálcio e potássio. As plantas absorvem o nutriente e é transportado para diversas partes das plantas em desenvolvimento e é incorporado pelas células onde desempenha importantes funções no metabolismo vegetal, como a atividade fotossintética e a incorporação do carbono (C) (MARSCHNER, 2012). O conteúdo relacionado ao potencial hidrogeniônico (pH) também é um conteúdo importante a ser introduzido em aulas posteriores, aplicando a multidisciplinaridade, indicando que o mesmo é influenciado pela composição do solo em ácidos e bases, e também é importante tanto para o crescimento de plantas como ao controle da abundância de algas, bactérias e fungos (EMBRAPA, 2013). A biomassa microbiana representa a parte viva do solo, incluindo micro-organismos como fungos, bactérias, protozoários e leveduras. Estes organismos são muito importantes pois estão relacionados aos processos de ciclagem dos nutrientes, biodegradação de agrotóxicos, fixação biológica do nitrogênio, entre outros. Os micro-organismos podem ser excelentes indicadores da qualidade do solo, auxiliando na definição das escolhas corretas sobre o manejo adequado do solo (EMBRAPA, 2013). Além disso, Os microrganismos ajudam na manutenção da estrutura do solo, pois ocorre a produção de substâncias mucilaginosas que auxiliam a agregar o solo, além de auxiliarem no desenvolvimento de plantas (BERTON, et al., 2020). No contexto didático da caracterização química do solo é importante envolver os alunos na compreensão dos efeitos tóxicos dos elementos potencialmente tóxicos e suas principais fontes. Os elementos químicos tóxicos podem contaminar o solo, ser tóxicos para as plantas, provocam a redução da produtividade agrícola, podendo entrar na cadeia alimentar, ocasionando riscos à saúde humana e animal. Os alunos precisam perceber esse fluxo de contaminação para analisar criticamente a importância da preservação dos solos (BEZERRA et al., 2014). A poluição das águas e do solo aumenta a cada dia devido a presença de resíduos de materiais orgânicos e inorgânicos, à falta de saneamento e cuidados do próprio homem com o seu ambiente, e ainda, atividades diárias do trabalhador rural que podem ser irreversíveis ao meio ambiente. Os resíduos químicos compreendem uma infinidade de compostos resultantes de atividades industriais e laboratoriais e apresentam vários níveis de toxicidade, diante disso, o sistema de gestão ambiental busca prevenir e minimizar os impactos ambientais causados pelas atividades industriais e humanas, através do estabelecimento de medidas de redução e tratamentos. A gestão dos resíduos é uma importante estratégia de preservação do meio ambiente, bem como de promoção e proteção da saúde (ROCHA et al., 2015). 3.2 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO 3.2.1 Ambiente e Público Alvo A maioria dos alunos, que frequentam o Ensino Médio da Escola Estadual da Warta, trabalha e mora na zona rural e o sustento é da agricultura familiar. Dentre os ambientes não escolares apresentados na Postagem 1, foi escolhido para este projeto a Embrapa-soja. 3.2.2 Disciplinas, conteúdos e conceitos envolvidos Química: conceitos de ácido, base, neutralidade, pH, elementos químicos Biologia: fotossíntese, microbiologia Geografia: poluição de solo e rios, tríplice lavagem. 3.3 PROPOSTAS DE AÇÃO E ESTRATÉGIAS DIDÁTICAS 3.3.1 Desenvolvimento na Escola Estadual da Warta No período de aula de cada disciplina, os professores irão abordar os temas que serão os assuntos que serão abordados no projeto. Os estudantes serão estimulados pelos seguintes questionamentos: - O que é o solo? - Quais as substâncias que formam o solo? - Existem seres vivos no solo? - Como este seres vivos podem ser classificados (procariontes, eucariontes) e como se diferenciam? - Vocês acham importante o conhecimento do solo para a plantação de frutas, verduras, cereais? - Tem como medir o pH do solo? Será que o solo é ácido ou básico? O que isso tem a ver com a plantação da família no sítio de vocês? - Vocês sabiam que aqui perto da Escola tem a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Unidade Soja que fazem análises e pesquisas de solo e plantações? - O que é poluição? - Sendo comum a utilização de fertilizantes e agrotóxicos nas plantações, eles podem contaminar o solo? E o rio perto das plantações? Também podem ser contaminados? De que forma? - As famílias que possuem plantações, o que fazem com as embalagens de agrotóxicos? - Vocês conhecem a tríplice lavagem? - Como podemos fazer a tríplice lavagem? - E como podemos descartar as embalagens após a lavagem? 3.3.2 Desenvolvimento na EMBRAPA-Soja Os alunos serão recebidos pela equipe técnica da EMBRAPA – Soja que farão uma introdução sobre as atividades que desenvolvem no local. Em seguida, irão coletar várias amostras de solo para serem levadas aos laboratórios e farão as análises a seguir: a) Medição do pH por meio de eletrodo combinado imerso em suspensão solo:líquido (água, KCl ou CaCl2) (EMBRAPA, 1997). As amostras de solo serão coletadas pelos alunos em quatro pontos distintos. A coleta será realizada por meio da retirada da camada superficial do solo até no máximo 20 cm de profundidade. Essas serão acondicionadas, separadamente, em duas embalagens plásticas e numeradas por ponto de coleta. Uma embalagem será destinada às análises químicas e outra destinada para as análises microbiológicas, sendo estas previamente tratadas externamente com álcool etílico hidratado 70° INPM (Instituto Nacional de Pesos e Medidas) e com vedação. Após a coleta, as amostras serão acondicionadas em caixa isotérmica contendo gelo e encaminhadas para o laboratório de pesquisa Colocar 10ml de solo em copo plástico de 100ml numerado. Adicionar 25ml de líquido (água, KCl 1N ou CaCl2 0,01 M). Agitar a amostra com bastão de vidro individual e deixar em repouso uma hora. Agitar cada amostra com bastão de vidro, mergulhar os eletrodos na suspensão homogeneizada e proceder a leitura do pH. Reagentes: Solução de KCl 1N - dissolver 74,5g de KCl em água e elevar a 1l. Solução padrão de CaCl2 - pesar 147g de CaCl2 2H2O para 1l de solução. Agitar, deixar esfriar e completar o volume. Solução de CaCl2 0,01 M - diluir 10ml do padrão para cada litro de solução. Soluções padrão pH 4,00 e pH 7,00 - diluir ampolas padrão. Equipamento: Potenciômetro com eletrodo combinado. Discussão: Verificar qual o pH do solo. Se for próximo de 6,0, as amostras possuem um caráter levemente ácido, e isso quer dizer que a concentração de íons H+ é superior à concentração de íons OH- . Os solos podem apresentar esse caráter naturalmente, em função da própria pobreza em bases, devido, principalmente, a processos de formação que favorecem a remoção de K+ , Na+ , Mg2+, Ca2+ entre outros elementos básicos. Para os alunos pensarem e discutirem paraa confecção do painel: qual a importância das substâncias químicas do solo para a planta? Se o pH estivesse muito ácido ou muito básico, quais seriam as alternativas para melhorá-lo? b) Análise Microbiológica do Solo Para a determinação da população microbiana do solo, será utilizado um caldo como pré-enriquecimento, preparado utilizando um tablete de caldo de carne industrializado em 250 mL de água filtrada, 5g de sal de cozinha (cloreto de sódio - NaCl) e 5g de açúcar refinado (sacarose - C12H22O11). Após o preparo da solução, a mesma será fervida por 15 min. A fervura não é um método de esterilização, porém pode matar diversos microrganismos presentes. Em seguida, a amostra de solo (25 g) será colocada em contato com a solução de pré- enriquecimento em um recipiente transparente com tampa, com capacidade de 500 mL, desinfetado com álcool etílico hidratado 70° INPM. Após vedar o recipiente, os alunos agitarão manualmente por 2 minutos. O meio de cultura sólido será preparado com gelatina incolor e caldo de carne e será vertido em placa de Petri de plástico. Os microrganismos da solução de pré-enriquecimento serão depositados sobre a placa de Petri contendo o meio de cultura já solidificado com a ajuda de hastes flexíveis com algodão na ponta. Após três dias, em temperatura ambiente, ocorreu o crescimento de microrganismos. Caso o laboratório possua uma estufa, este tempo pode ser minimizado (24 h a 35 ± 2 ºC). Discussão: Ao encontrarem um ambiente enriquecido – capaz de fornecer nutrientes e também condições para o desenvolvimento – os microrganismos se reproduzem e aparecem sobre a superfície da placa. Esses ambientes podem também ser alimentos mal embalados ou guardados em local inadequado. É importante ressaltar aos alunos que nem sempre os microrganismos encontrados no solo são patogênicos, muitos são benéficos à nossa saúde e também para a sobrevivência de outros seres vivos. Em relação à população microbiana encontrada no solo, dependendo do solo analisado, ocorrerá maior ou menor crescimento de microrganismos. Dependendo das características do local e do clima da região, da umidade, concentração de íons de hidrogênio, composição de matéria orgânica, entre outros fatores, a população microbiana é alterada. Em tempos chuvosos há uma tendência no aumento de microrganismos quando comparada com dias sem precipitações pluviométricas devido à disponibilidade de umidade e carreamento de detritos para o solo. Outro fator importante que regula a atividade microbiana seria a disponibilidade de nutrientes existentes em diferentes tipos de solos. Para os alunos pensarem e discutirem no painel de resultados: qual a importância dos microrganismos para o crescimento da planta? c) Palestra a ser apresentada aos alunos sobre agrotóxicos e seus riscos, englobando a poluição ambiental e a tríplice lavagem das embalagens. d) Fechamento do Projeto e Produto Final Os alunos anotarão os resultados obtidos e irão interpretar junto com os professores me sala de aula. Em seguida, os alunos irão montar painéis com as fotos e os resultados e serão expostos nos corredores do Colégio Estadual da Warta. A comunidade escolar e do Distrito, bem como os pais serão convidados para a exposição. 3.3.3 Cronograma de Atividades Este projeto terá duração de 15 dias e será divido em quatro etapas: 1° Etapa: 05/04 a 09/04/21: apresentação dos conceitos do projeto no Colégio Estadual da Warta. 2° Etapa: 12/04 a 16/04: Desenvolvimento das atividades na EMBRAPA-Soja Dia Horário Atividades 12/04 8:00 – 9:00 Apresentação da Embrapa-Soja 9:00 – 10:00 Visita Técnica 10:00 – 12:00 Coleta das amostras de solo 13/04 8:00 – 12:00 Análise química do solo 14/04 8:00 – 12:00 Análise microbiológica do solo 15/04 8:00 – 12:00 Palestra sobre Poluição Ambiental 3° Etapa: 19/04 a 22/04/21: interpretação dos resultados e apresentação do painel para a comunidade. 4° Etapa: 23/04/2121: Apresentação dos resultados do projeto para o público, bem como o conhecimento e valores aprendidos. 4 AVALIAÇÃO A avaliação será dividida em dois momentos. A primeira avalição será contínua, acompanhando cada estudante individualmente pela sua postura, dúvidas, observações e interesse pelas atividades ao longo de todas as atividades do projeto. A segunda avaliação será durante a apresentação dos resultados finais para o público, considerando o conhecimento e valores aprendidos. 5 RESULTADOS ESPERADOS Com a contextualização das disciplinas de química, biologia e geografia espera-se que os alunos tenham interesse e empenho na realização das atividades para o aprimoramento e aproveitamento dos temas abordados. Além disso, espera-se que os alunos possam utilizar o conhecimento adquirido em seu dia-dia, sendo multiplicadores do conhecimento. 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS O desenvolvimento deste projeto, ao abordar uma vivência em laboratórios de análises químicas e biológicas permitirá que os estudantes participarem ativamente da construção do conhecimento, pois, a prática favorece a assimilação do conteúdo. Como o sustento da maioria destes alunos é a agricultura familiar, espera-se que os alunos se interessem pelas atividades e que possam aplicar alguns conceitos aprendidos com os pesquisadores da Embrapa-soja. A abordagem da tríplice lavagem visará reforçar a importância ambiental e para a saúde desta comunidade. REFERÊNCIAS BERTON, S. B. R.; DE JESUS, G. A. M.; SABINO, R. M.; MONTEIRO, J. P.; VENTER, S. A. S.; BRUSCHI, M. L.; POPAT, K. C.; MATSUSHITA, M.; MARTINS, A. F.; BONAFÉ, E. G.; CARBOHYDR. Sequência didática para a promoção de estudo prático e multidisciplinar com materiais acessíveis. Química Nova, 2020, v. 487. BEZERRA, D. S. (2014). Implantação de um sistema de gerenciamento de Resíduos Químicos no Laboratório de Saneamento Ambiental da UFC. 141fls. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Ministério da Agricultura e do Abastecimento Manual de Métodos de Análise de Solo 2 a edição revista e atualizada Centro Nacional de Pesquisa de Solos Rio de Janeiro, 1997. LIMA, V.C; LIMA, M R.de; MELO, V.de F.(Eds.) O solo no meio ambiente: abordagem para professores do ensino fundamental e médio e alunos do ensino médio. Curitiba: Universidade Federal do Paraná, Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, 2007. REICHARDT, K. por que estudar o solo? In: MONIZ, A. C.; FURLANI, A. M. C.; FURLANI, P. R.; FREITAS, S. S. (eds.). A responsabilidade social da ciência do solo. Campinas: Sociedade Brasileira da Ciência do Solo, 1988. p. 75-78. ROCHA, R. L. F.; SILVA, E. F. B.; OLIVEIRA, Y. R.; CALABIANQUI, T. N.; DIAS, N. C. S.; GOBBO, S. D. A. A. O uso de agrotóxicos: um estudo de caso na comunidade de Bons Aires, Alegre, ES. Cadernos de Agroecologia, 2015, v. 10, n. 1, p. 1-6. UMBERTO G. CORDANI e FABIO T. A Terra, a humanidade e o desenvolvimento sustentável. In: TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C.; FAIRCHILD, T. R. (org.). Decifrando a Terra. Editora Oficina dos Textos, São Paulo, 2003