A INTERDISCIPLINARIDADE NA FORMAÇÃO TÉCNICA: A EXPERIÊNCIA DAS CIÊNCIAS DA NATUREZA NA FORMAÇÃO DE TÉCNICOS AGRÍCOLAS DO IFF CAMBUCI

## A INTERDISCIPLINARIDADE NA FORMAÇÃO TÉCNICA: A EXPERIÊNCIA DAS CIÊNCIAS DA NATUREZA NA FORMAÇÃO DE TÉCNICOS AGRÍCOLAS DO IFF CAMBUCI

Júlio César Gallio da Silva , Romulo Mussel , Thiago Novaes Silva , Valdeir 1 2 3 Eustáquio Júnior 4

- 1 Instituto Federal Fluminense/ Campus Avançado Cambuci, julio.silva@iff.edu.br

## Resumo

Este trabalho apresenta a experiência realizada no Instituto Federal Fluminense Campus Avançado de Cambuci na formação de técnicos na área de Recursos Naturais. Neste estabelecimento, os professores responsáveis elaboraram uma sequência didática interdisciplinar objetivando a integração das disciplinas de Solos, Física e Matemática no objetivo comum de estudar aspectos físicos do solo. São apresentados os pressupostos teóricos que nortearam esta construção, como diretrizes do Instituto, parâmetros para a educação agrícola e trabalhos acadêmicos sobre a Educação Politécnica. O desenvolvimento prático, com a descrição das aulas constantes da sequência didática, bem como os materiais e métodos utilizados são elencados e discutidos com o olhar dos responsáveis pela elaboração, implementação e avaliação da proposta, esperando que a experiência da equipe do IFF Cambuci possa contribuir para outros trabalhos, em andamento ou futuros, que busquem objetivos semelhantes, como a integração disciplinar, a significação de conceitos teóricos e as melhorias na formação profissional em nível médio.

Palavras-chave : Interdisciplinaridade, Ensino Médio, Agricultura, Ciências da Natureza, Matemática

## Introdução

Com o objetivo de ampliar o acesso da educação, fornecer um ensino de qualidade e expandir a educação profissional e tecnológica para a população, o governo federal criou os Institutos Federais visando o desenvolvimento econômico e social para diversas regiões do interior do país.

Segundo a Lei 11.892, artigo 2º, referente à rede federal de educação profissional, científica e tecnológica:

Os Institutos Federais são instituições de educação superior, básica e profissional, pluricurriculares e multicampi, especializados na oferta de educação profissional e tecnológica nas diferentes modalidades de ensino, com base na conjugação de conhecimentos técnicos e tecnológicos com as suas práticas pedagógicas, nos termos desta Lei (BRASIL, 2008. p. 1).

Os Institutos Federais são autarquias com autonomia administrativa que fornecem educação nos mais diversos níveis de ensino, como profissionalizante, técnico, superior e pós-graduação.

- O Instituto Federal Fluminense (IFF), com campi em cidades do interior das regiões Norte e Noroeste do estado do Rio de Janeiro, baseado nos princípios de Educação Politécnica, visa promover um ensino interdisciplinar contribuindo em uma

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

formação mais aplicada para o aluno mediante os desafios que o mesmo encontrará no mercado de trabalho (SILVA, QUEIROZ, REGO, 2015).

Diante da necessidade de criar um currículo diversificado e que atenda às necessidades de trabalho da região, o campus avançado Cambuci, antiga escola agrícola da região, que agora pertence ao IFF, criou um projeto integrador visando o um ensino multidisciplinar que envolvesse suas diversas áreas de formação .

## O IFF Cambuci e a Educação Politécnica

Segundo as Diretrizes Curriculares para a Educação Profissional Técnica de nível médio:

- (...) o ensino agrícola requerido pela sociedade se caracteriza pela incorporação das novas tecnologias, pelos novos modelos de gestão da produção, pela imperativa necessidade da formação de profissionais responsáveis sócio ambientalmente. Uma educação comprometida com as múltiplas necessidades sociais e culturais da população brasileira (BRASIL, 2010. p. 227).

Diz ainda que:

- O ensino agrícola deve permitir ao educando o desenvolvimento de sua capacidade de gerar conhecimentos a partir da pratica interativa com a realidade de seu meio e também extrair e problematizar o conhecido e investigar o não conhecido para poder compreendê-lo e influenciar a trajetória dos destinos de seu lócus. Neste sentido, o currículo deve facilitar ao educando sua mobilidade e transferência entre diferentes contextos ocupacionais. Pressupõe também procedimentos didáticos pedagógicos constituídos de atividades teóricas, demonstrativas e práticas contextualizadas, bem como de projetos voltados para o desenvolvimento da capacidade de solução de problemas (BRASIL, 2010. p. 227).

A Politecnia está relacionada ao domínio dos fundamentos científicos de variadas áreas técnicas que definem o processo de trabalho produtivo moderno, onde há um envolvimento entre os trabalhos intelectual e manual, desenvolvendo uma formação capaz de compreender o seu funcionamento (SAVIANI, 2003). O profissionalismo que deve ser proposto pela escola, deve ser entendido como uma concessão à vida, como uma ponte estendida da educação escolar para a prática da vida (VIGOSTKY, 2001).

A concepção politécnica de educação propõe a identificação de estratégias de formação humana baseada nos modernos processos de trabalho, as quais apontem para uma reapropriação do domínio do trabalho que só são possíveis a partir das transformações tecnológicas (RODRIGUES, 2005).

A interação de diversas disciplinas pode contribuir significativamente para a abrangência de uma prática de ensino interdisciplinar. Segundo Piaget apud Santomé (1998), a cooperação entre várias disciplinas provoca intercâmbios reais e consequentemente, enriquecimentos mútuos. Lavaqui e Batista (2007) complementam dizendo que:

- (...) a interdisciplinaridade escolar necessita estar fundamentada em pressupostos que indiquem uma orientação epistemológica ao processo, de forma a permitir um delineamento quanto aos objetivos educacionais e outros aspectos formativos que se pretende que os educandos venham a desenvolver (LAVAQUI, BATISTA 2007, p.408).

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

## Metodologia

Aqui apresentamos a sequência didática elaborada para o primeiro ano do curso técnico em Recursos Naturais (que habilita a escolha posterior da formação em Agropecuária ou Agroecologia) do IFF Cambuci, cujo tema central foi o estudo de características do solo e as relações com sua qualidade para o plantio. Durante as aulas propostas, num total de seis encontros, os alunos tiveram contato com características do solo, o conceito de densidade, os equipamentos e procedimentos de coleta de amostras, flutuações estatísticas e a necessidade de repetições nas amostras.

Por fim, os alunos utilizaram os conhecimentos trabalhados na elaboração de um curto relatório onde apresentam o trabalho realizado. Participaram dessa sequência, cerca de 60 alunos divididos em duas turmas. Os encontros foram semanais, contando com até dois tempos de aula cada. Todo o desenvolvimento se deu durante o primeiro trimestre letivo de 2015.

## Aula 1 - Características do solo

Os alunos assistiram a uma aula em que foram discutidas a acidez, a quantidade de matéria orgânica e a porosidade do solo, bem como as relações entre essas variáveis e a qualidade do solo para o plantio.

Especificamente sobre a compactação, imagens microscópicas foram exibidas para demonstrar a relação entre a quantidade de poros entre as partículas e a compactação do mesmo. Discutiu-se que quanto mais poros houvesse entre as partículas, maior a capacidade de retenção de água, o que torna as plantas mais nutridas e mais seguras contra períodos de estiagem. Também diminui a força necessária que as raízes precisam fazer para seu crescimento, resultando em um crescimento radicular maior. Além de promover a aeração do solo, o que pode tornar as plantas menos propensas a doenças (FALKER, 2015).

Discutiu-se, ainda, como a compactação do solo pode ser estimada pela medição da densidade apresentou-se, sucintamente, o método de medição utilizando o anel volumétrico (COOPER, MAZZA, 2015).

## Aula 2 - Grandezas Físicas - Densidade

O conceito de densidade foi discutido em um encontro de uma aula. Ao invés de apresentar a definição matemática e exercícios, foi discutida a natureza da densidade de forma conceitual, fazendo menção à concentração das partículas e à compactação da massa, para fazer alusão aos modelos apresentados para o solo.

Duas dinâmicas foram realizadas com as turmas. A primeira envolveu apresentar duas garrafas PET transparentes de 500ml. Uma delas continha água e a outra, óleo de cozinha. Aos alunos foi perguntado qual das duas seria a mais pesada. Uma vez que não haviam estudado densidade em Física, ou misturas heterogêneas em Química, a maioria indicou que o óleo seria mais pesado. As duas garrafas foram pesadas numa balança e mostrou-se que a água, apesar das expectativas, apresentava maior massa. Expôs-se a densidade como característica intrínseca das diversas substâncias. Também foi discutida a quantidade de massa por volume e a diferenciação entre densidade e viscosidade, que levou à confusão dos alunos.

Em seguida, foi apresentado um segundo modelo: duas garrafas PET de 1,5L igualmente cheias de pedras de construção. Porém, uma delas continha água

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

entre as pedras. Perguntou-se, novamente, qual das duas garrafas seria mais pesada. Neste exemplo, a maioria dos alunos foi capaz de afirmar que a garrafa com água seria mais pesada por conter água preenchendo os espaços vazios. Este modelo foi utilizado para comparar com a compactação do solo e a presença de espaços vazios, bem como apresentar a necessidade de secar as amostras de solo posteriormente colhidas.

## Aula 3 - Uso do equipamento e coleta de material

Nesta aula os alunos conheceram os materiais a serem utilizados na coleta de amostras de solo. Foi utilizado o trado de amostra não deformada (conforma figura abaixo). Este equipamento é utilizado sendo cravado no solo com auxílio de uma marreta. Ao penetrar no solo, enterra um cilindro metálico conhecido como anel de Kopeck, de volume conhecido igual a 100cm . Retirando-se os excessos de 3 material além das dimensões do cilindro, obtém-se uma amostra do solo com volume conhecido. Determinando-se a massa, pode-se calcular a densidade (COOPER, MAZZA, 2015).

Figura 01: Trado de amostra não deformada e coleta de amostra de solo (COOPER, MAZZA 2015).

<!-- image -->

Para determinar a massa, entretanto, utiliza-se como referência o solo seco a 105°C. Na indisponibilidade de equipamentos apropriados na escola, optou-se por deixar as amostras de solo sendo secadas em uma das estufas da escola por duas semanas. As amostras foram colhidas pelos estudantes em um encontro e deixadas identificadas na estufa para secagem.

Amostras de três áreas da escola foram selecionadas: uma região de cultivo recente de feijão, um cultivo mais antigo de maracujá, e uma área sem cultivo nos fundos da escola, onde se encontra um bambuzal de algumas décadas. Durante a coleta, os alunos notaram diferenças na dificuldade de coleta do material em cada área e elaboraram hipóteses sobre as suas compactações.

## Aula 4 - Estatística Básica

Na semana em que aguardavam a secagem das amostras, os alunos tiveram uma aula de introdução à estatística. Nesta aula, discutiram-se as variações de medidas, a necessidade da repetição e um tratamento estatístico preliminar para dar conta do volume de dados colhidos.

Duas dinâmicas similares foram realizadas com as duas turmas. Na primeira, foi formulada a seguinte questão: quantas balas um aluno consegue pegar com uma das mãos? Os alunos foram instruídos a pegar uma quantidade aleatória de balas em um recipiente utilizando uma das mãos. As quantidades de balas de cada aluno foram contadas e registradas no quadro. A mesma questão foi formulada para a quantidade de grãos de pipoca que um aluno poderia pegar num recipiente. Mais uma vez, as pipocas foram contadas e as quantidades foram registradas no quadro.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Demonstrou-se a dificuldade de eleger uma medida qualquer como representativa do conjunto, dada a grande variação dos valores entre cada aluno, tanto nas balas como na pipoca. Assim, apresentou-se três medidas estatísticas que utilizariam informações de todas as medidas: a média, a moda e a mediana. Mostrou-se, ainda, que para grandes grupos de medidas, há uma aproximação dos valores para essas três grandezas, o que indicaria um espaço amostral de tamanho adequado e com valores representativos de média, moda e mediana representativos de todo o conjunto.

## Aula 5 - Análise do material coletado

Após o tempo de secagem de duas semanas, os grupos coletaram suas amostras de solo e as pesaram sobre uma balança. Os resultados foram tabelados e as médias foram calculadas para cada amostra. Chamamos de amostra 1 a que foi colhida na plantação mais recente (feijão), de amostra 2 a de tempo intermediário (maracujá) e de amostra 3 a mais antiga (bambuzal natural). Uma das turmas, devido ao número excessivo de alunos, não conseguiu coletar no bambuzal. Assim, tivemos seis grupos coletando para a amostra 3 e treze para as demais.

Tabela 1: Resultados das amostras colhidas

A tabela abaixo apresenta os valores médios de massa das amostras e sua respectiva densidade, obtida dividindo a massa medida pelo volume nominal do anel de Kopeck, que é de 100cm . 3

Tabela 2: Resultados médios das amostras colhidas

Os dados foram reunidos com os alunos a fim de discutir as variações individuais. Embora alguns grupos pudessem concluir uma classificação de densidade diferente, os dados coletivos apresentaram resultados consistentes com a observação realizada, comparando com a dificuldade de penetração do trado em cada região selecionada. Apesar da diferença entre os valores ser estatisticamente equivalente, dentro do intervalo de precisão do equipamento utilizado, tal comportamento não foi aprofundado com os alunos, dado o caráter preliminar desta atividade. Sendo assim, os grupos demonstraram estar convencidos de variação de densidade das amostras e a relação com a dificuldade percebida na coleta. Quanto mais recentemente o solo fora preparado para o plantio e, consequentemente, revolvido e arado, menor a sua densidade e sua compactação, facilitando a introdução do trado.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

## Aula 6 - Elaboração do relatório

Durante a semana após a coleta, os estudantes foram instruídos sobre os itens básicos de um relatório técnico-científico, conforme itens tipicamente constantes de documentos desse gênero. Introdução, Objetivos, Materiais, Metodologia, Dados e Análise e Conclusões. Na semana seguinte, apresentaram as versões preliminares de seus relatórios. Os professores responsáveis avaliaram a redação e organização do texto, bem como fizeram apontamentos para melhorá-los.

Como era de se esperar, muitos grupos elaboraram relatórios aquém do exigido. Porém, como primeira experiência há êxitos a serem contabilizados, especialmente devido à freqüente elaboração de relatórios por parte dos alunos. Muitos demonstraram mais facilidade em relatórios posteriores, com pensamento mais claro e organizado.

## Considerações finais

Este trabalho consistiu na primeira experiência de integração disciplinar realizada pela equipe de Ciências da Natureza e Matemática do IFF Cambuci em conjunto com o Núcleo Técnico. Os autores consideram esta proposta exitosa devido à multiplicidade de objetivos atingidos, como o estudo de técnicas e equipamentos concernentes à formação profissional dos alunos, bem como o aprendizado de conteúdos de forma concreta e significativa, como os conceitos de densidade e estatística básica. Além disso, competências fundamentais puderam ser trabalhadas, como o trabalho em equipe, a análise de dados e a confecção de relatórios técnico-científicos em nível escolar. O trabalho conjunto das disciplinas de Solos, Física e Matemática propiciaram uma situação de aprendizagem rica e integradora, demonstrando o caráter multidisciplinar de problemas do mundo real, como os que os alunos possam vir a se deparar em suas carreiras futuras.

## Referências

BRASIL, Ministério da Educação, Secretaria da Educação Básica. Parâmetros Curriculares Nacionais, Ensino Médio, Parte III: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília, 2000. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf, Acesso em 21/06/2016.

BRASIL, Ministério da Educação, Secretaria da Educação Básica. Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio - Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília, 2002. Disponível em:

http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf, Acesso em 21/06/2016.

BRASIL, Congresso Nacional. Lei 11.892, de 29 de dezembro de 2008. Da Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica . Brasília, 2008. Disponível em http://www.planalto.gov.br/ccivil\_03/\_ato2007-2010/2008/lei/l11892.htm, Acesso em 03/09/2016.

BRASIL. Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação Profissional Técnica de Nível Médio em Debate . Brasília, 2010. Disponível em http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com\_docman&amp;view=download&amp;alias=6695 -dcn-paraeducacao-profissional-debate&amp;category\_slug=setembro-2010pdf&amp;Itemid=30192, Acesso em 03/09/2015.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

COOPER, M; MAZZA, J; A . Densidade do solo e densidade de partículas. STOA USP - LSO 310 - Física do Solo. São Paulo, 2015. Disponível em http://disciplinas.stoa.usp.br/mod/resource/view.php?id=192300, Acesso em 30/08/2015.

COSTA, L. H; MATSUNAGA, P; AMORIM, F. Da proposta politécnica e o programa de institutos politécnicos . Rio de Janeiro: Núcleo Interdisciplinar UFRJ Mar, 2008. Disponível em https://politecnicodecabofrio.wordpress.com/textos/ , Acesso em 30/08/2016.

EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de métodos de análise de solo, 2ª ed . Rio de Janeiro: EMBRAPA, 1997.

FALKER, Entenda a compactação do solo. Porto Alegre, 2015. Disponível em http://www.falker.com.br/aplicacao-compactacao-do-solo.php, Acesso em 30/08/2016.

LAVAQUI, V.; BATISTA, I. L . Interdisciplinaridade em ensino de ciências e de matemática no ensino médio . Ciência &amp; Educação, v. 13, n. 3, p. 399-420 . Bauru, 2007.

LEONTIEV, A. N. O homem e a cultura. In: SMIRNOV, A. A. Superación para profesores de psicologia, 1ª ed . Havana: Editorial Pueblo y Educación, 1975.

POMBO, O.; GUIMARÃES, H. M.; LEVY, T. A interdisciplinaridade Reflexão e experiência, 1ª ed . Lisboa: Texto Editora, LDA, 1993;

POMBO, O. Interdisciplinaridade: Ambições e Limites . Lisboa: Relógio D'Água Editores, 2004.

RODRIGUES, J. Ainda a educação politécnica: o novo decreto da educação profissional e a permanência da dualidade estrutural. Trabalho, Educação e Saúde, v. 3 n. 2, p. 259- 282 . Rio de Janeiro, 2005.

SANTOMÉ, J. T. Globalização e interdisciplinaridade: o currículo integrado. Porto Alegre: Artes Médicas, 1998.

SAVIANI, D. O choque teórico da Politecnia . Trabalho, Educação e Saúde, v.1(1), p.131-152 . Rio de Janeiro, 2003.

SILVA, J. C. G.; QUEIROZ, G. R. P. C.; REGO, S. C. R. Percepções de professores de Ciências da Natureza sobre a construção de um currículo interdisciplinar . Anais do X Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências . Águas de Lindóia, 2015.

VIGOTSKY, L. S. Psicologia Pedagógica, 3ª ed. São Paulo: Martins Fontes, 2010.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_