TECNOCIÊNCIA SOLIDÁRIA NO CONTEXTO ESCOLAR: UM RELATO DE EXPERIÊNCIA SOBRE A CAPTAÇÃO DE ÁGUA DA CHUVA

## TECNOCIÊNCIA SOLIDÁRIA NO CONTEXTO ESCOLAR: UM RELATO DE EXPERIÊNCIA SOBRE A CAPTAÇÃO DE ÁGUA DA CHUVA

## Bruno Carrasco de Mello 1 , Juliana de Jesus Santos 2 , Simoni Tormohlen Gehlen³

- 1 Universidade Estadual de Santa Cruz/DCEX, bcmello.lfi@uesc.br
- 2 Universidade Estadual de Santa Cruz/DCEX, jjsantos.lfi@uesc.br
- 3 Universidade Estadual de Santa Cruz/DCEX, stgehlen@uesc.br

## Resumo

Pautado na perspectiva da Tecnologia Solidária (TS), o presente trabalho tem como objetivo apresentar o relato de um conjunto de atividades didático-pedagógicas, pautadas na TS 'Sistema de captação de água da chuva', desenvolvidas em uma escola pública da rede estadual da Bahia, no município de Ilhéus-BA. Neste relato, são apresentadas as seguintes atividades: i) i) à construção do 'Sistema de Captação de água da Chuva' na escola; ii) a sistematização do planejamento seguindo a TS e iii) um exemplar de uma aula experimental, que foi parcialmente implementada em sala de aula, no segundo ano do Ensino Médio em Tempo Integral, na escola. O objetivo deste trabalho consiste em apresentar o relato de um conjunto de atividades didático-pedagógicas, pautadas na TS 'Sistema de captação de água da chuva', desenvolvidas em uma escola pública da rede estadual da Bahia, no município de Ilhéus-BA. Como dinâmica de sala de aula, utilizou-se os Três Momentos Pedagógicos (3MP) - Problematização Inicial (PI), Organização do Conhecimento (OC) e Aplicação do Conhecimento (AC) (Muenchen e Delizoicov, 2012) - para o desenvolvimento da TS no contexto escolar, apresentando demandas sociais localis identificadas a partir da Investigação Temática, atividades experimentais para o ensino de Física na OC e uma atividade pautada em questões locais, regionais e globais na AC. Dentre os resultados, destaca-se a importância das atividades experimentais no contexto da TS, evidenciando como os conceitos físicos podem ser abordados para uma melhor compreensão do Tema Gerador (TG). Além disso, o processo da proposta didática-pedagógica para superar as demandas da comunidade, sinaliza como a abordagem de atividades experimentais no contexto da TS possibilita a compreensão dos conceitos físicos tendo como ponto de partida às demandas sociais da comunidade.

Palavras-chave : Tecnociência Solidária, Investigação Temática, Atividades experimentais.

## Introdução

Discussões relacionadas à Tecnociência Solidária (TS) (Dagnino, 2019), apresentam a ciência e tecnologia como atividades humanas que se desenvolvem em um contexto social, econômico e político. Dagnino (2019) defende que o desenvolvimento científico leve em consideração as demandas sociais locais para o desenvolvimento de tecnologias que visem o bem-estar social dos sujeitos que a desenvolvem, como um novo conhecimento que tem como princípio a coletividade e

uma distribuição igualitária dos frutos dessa inovação. Nesse sentido, entende-se como Tecnociência Solidária 'todo o produto, método, processo ou técnica, criado para solucionar algum tipo de problema social e que atenda aos quesitos de simplicidade, baixo custo, fácil aplicabilidade (e reaplicabilidade) e impacto social comprovado' (Dagnino, 2019, p. 16).

No contexto da Educação em Ciências, discussões sobre a TS têm sido foco de alguns estudos, a exemplo de Archanjo e Gehlen (2020), Roso (2017) e Santos et al. (2021). Nesses estudos, o processo de identificação das demandas sociais ocorre por meio da Investigação Temática (Freire, 1987), na obtenção de Temas Geradores (TG). Após a obtenção do TG, que sintetiza situações-limites e/ou contradições sociais, os autores explicam que se selecionam conteúdos, conceitos e ações para compreender e/ou superar aspectos do tema. Esse processo realiza-se na quarta etapa da Investigação Temática - Redução Temática -, em que também podem ser organizadas algumas atividades que envolvem uma TS (Archanjo; Gehlen, 2020).

O Grupo de Estudos sobre Abordagem Temática no Ensino de Ciências (GEATEC) desenvolve algumas pesquisas que visam a elaboração de TS, que eram denominadas de Tecnologias Sociais (Santos et al. , 2021; Santos et al., 2023), mas deixou de ser utilizado pelo devido a necessidade de se discutir a construção de uma Economia Solidária, a partir da TS, o que não foi contemplado pelas iniciativas de Tecnologia Social (Dagnino, 2019). Alguns desses trabalhos utilizam os Três Momentos Pedagógicos (3MP) - Problematização Inicial (PI), Organização do Conhecimento (OC) e Aplicação do Conhecimento (AC) (Muenchen e Delizoicov, 2012) - para o desenvolvimento da TS no contexto escolar, e revelam que essa dinâmica tem contribuído para um maior engajamento dos alunos, apropriação de alguns conceitos científicos e possíveis diálogos com a comunidade (Santos et al. , 2021; Santos et al., 2023).

A TS, por representar a possibilidade de desenvolver ações concretas de transformação social (Roso, 2017), pode ser uma possibilidade de desenvolver aspectos que envolvem atividades experimentais em sala de aula, seguindo a dinâmica dos 3MPs. No Ensino de Física, as atividades experimentais são importantes, pois contribuem para uma participação ativa dos educandos nas dinâmicas de ensino (Araújo; Abib, 2002). Sendo assim, o objetivo deste trabalho consiste em apresentar o relato de um conjunto de atividades didático-pedagógicas, pautadas na TS 'Sistema de captação de água da chuva', desenvolvidas em uma escola pública da rede estadual da Bahia, no município de Ilhéus-BA.

## O contexto da atividade

O presente relato está situado em um conjunto de atividades relacionadas ao contexto do TG 'Um olhar sobre o Vilela: crescimento sem planejamento', que foi evidenciado por meio de um processo de Investigação Temática (Santos et al. , 2023), em uma escola pública de Ensino Médio em Tempo Integral, localizada no bairro Teotônio Vilela, no município de Ilhéus-BA. Esse TG foi selecionado durante um processo formativo de professores realizado na escola no ano de 2022, em que foram legitimadas algumas situações-limites, a exemplo da postura de acomodação e fatalismo da população em relação aos alagamentos nas localidades próximas à escola (Santos et al. , 2023; Santos; Carrasco; Gehlen, 2024).

Com base no TG 'Um olhar sobre o Vilela: crescimento sem planejamento', foi sistematizada uma programação curricular para o Ensino Médio em Tempo Integral, com conteúdos, conceitos e ações para serem trabalhados no âmbito das

Estações de Saber, propostas pelo Documento Curricular Referencial da Bahia (DCRB) (Bahia, 2022). Em conjunto com os professores da escola, foram elaboradas algumas TS, como: preparação e plantio, coleta seletiva, produção e adubação, captação de água da chuva, turismo ecológico e histórico do Vilela, economia solidária e aplicativo (Santos et al. , 2023; Santos; Carrasco; Gehlen, 2024). No ano de 2023, os professores e integrantes do GEATEC planejaram algumas dessas Estações de Saber, a exemplo, da Estação 'Sistema de Captação de água da Chuva', foco do presente estudo.

Tendo como referência essa Estação, nos itens a seguir apresentam-se alguns aspectos relacionados: i) à construção do 'Sistema de Captação de água da Chuva' na escola; ii) a sistematização do planejamento seguindo a TS e iii) um exemplar de uma aula experimental, que foi parcialmente implementada em sala de aula, no segundo ano do Ensino Médio em Tempo Integral, na escola.

## A construção coletiva do 'Sistema de Captação de água' na escola

No ano de 2024, deu-se início ao planejamento e implementação do 'Sistema de Captação de Água', sendo que a primeira atividade realizada foi uma conversa entre os integrantes do GEATEC e um professor/técnico da comunidade sobre os materiais necessários e o local mais adequado na escola para alocar o sistema. A etapa de implementação da TS ocorreu em conjunto com um morador da comunidade, que tinha conhecimento técnico e prático sobre hidráulica, um professor da Universidade Estadual de Santa Cruz e um professor da escola.

Um detalhamento do processo de construção da Estação está no trabalho de Santos, Carrasco e Gehlen (2024), que destaca o diálogo entre os saberes do técnico/morador como fundamental para garantir a participação da comunidade no desenvolvimento do 'Sistema de Captação de água da chuva'. Com isso, a implementação da tecnologia há possibilidade de uma "invasão cultural", que Freire (2014) define como uma decisão imposta pelo técnico, desconsiderando os saberes comunitários daquele local.

Além da construção do Sistema de Captação de água na escola, foi realizado um planejamento e implementação de algumas atividades didático-pedagógicas em sala de aula, com alunos do segundo ano do Ensino Médio em Tempo Integral. Para isso, foram seguidos alguns fundamentos da TS no contexto escolar (Archanjo; Gehlen, 2020), como a coaprendizagem e replicação, e a dinâmica dos 3MP. Em síntese, a coaprendizagem (Archanjo; Gehlen, 2020) consiste em desenvolver a TS dentro de uma dimensão pedagógica societária, sendo um momento de integração de novos conhecimentos e democratização do saber, enquanto a tecnologia desenvolvida consiga atender critérios de baixo custo e simplicidade, podendo ser reaplicada em outros locais.

## O planejamento didático-pedagógico da TS 'Sistema de Captação da água da chuva'

É importante lembrar que essa Estação do Saber emergiu no processo de identificação do TG, pelo fato de representar uma demanda da comunidade quanto aos alagamentos na escola (Santos; Carrasco; Gehlen, 2024). Como proposta de uma possível solução para essa problemática, os professores presentes no processo formativo consideraram a possibilidade de se captar parte da água da chuva, e reutilizá-la para a limpeza da escola. A demanda da comunidade é selecionada com

base em falas significativas de membros da comunidade local/escolar (Silva, 2004), que evidenciam os limites de compreensão sobre situações de sua vivência.

Dessa forma, a tecnologia de captação de água da chuva não é imposta e 'levada' pelo grupo de pesquisadores, mas sim construídas de forma conjunta com a escola e comunidade, o que atende alguns aspectos da TS, em especial, a autonomia e tomada de decisões por parte dos moradores locais (Archanjo; Gehlen, 2020) Contudo, esses aspectos ainda necessitam ser aprofundados do ponto de vista da pesquisa.

## i) A atividade experimental no contexto da TS

Após a instalação do 'Sistema de Captação de água da chuva' na escola, os integrantes do GEATEC, em conjunto com o professor, planejaram e implementaram uma aula de Física, baseada na dinâmica dos 3MPs. Para isso, foram considerados aspectos que envolvem a realidade do bairro Teotônio Vilela, que foram obtidos durante o processo de Investigação Temática, em um estudo realizado anteriormente (Santos et al., 2023). O Quadro 1 apresenta uma síntese desses aspectos da realidade e considerados no planejamento didático-pedagógico.

Quadro 1: Aspectos do bairro considerados na atividade.

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Neste Quadro 1, o contexto resume a problemática que serve como ponto de partida para a elaboração da TS; a fala significativa refere-se a denúncia do morador sobre a sua realidade; a situação-limite uma postura acrítica sobre o problema e os conceitos e conteúdo de Física podem ser trabalhados em sala de aula, para uma melhor compreensão da demanda identificada.

A sistematização da aula seguiu os 3MP, que têm sido utilizados por algumas pesquisas, seguindo a perspectiva freireana, para desenvolver atividades didáticopedagógicas no ensino de Física relacionadas ao TG (Magoga, 2021; Santos et al. , 2023). Contudo, no contexto de atividades que envolvem a TS, o GEATEC tem acrescentado alguns elementos nos 3MPs, como exemplificado a seguir:

- i) Problematização Inicial (PI): Foram apresentados aos alunos aspectos da realidade que vivenciam, a partir de trechos de reportagens, falas significativas destacadas durante o processo de IT (Autores, 2023) e imagens. Esses registros da realidade, de certa forma, denunciam uma situação-limite (Freire, 1987), isto é, os limites explicativos dos educandos sobre a realidade em que estão inseridos.

Assim, para problematizar a situação de constante alagamento nos arredores da escola, localizada no bairro Teotônio Vilela, utilizou-se uma imagem (Figura 1) que apresentava a entrada da escola e a rua, com poças de água e lama, acompanhada de uma fala de um morador. A partir da fala do morador e da imagem, foram

apresentadas perguntas norteadoras para os alunos com objetivo de obter a compreensão da realidade deles, conforme consta no Quadro 1.

Figura 01: Rua do colégio

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Por fim, foi reproduzido um vídeo ilustrando o Sistema de Captação de água da Chuva construído na escola, em que foram realizadas as seguintes perguntas: A partir do vídeo é possível identificar para que serve o sistema filmado? É necessária alguma ação para que continue funcionando? Como esse sistema funciona? Explique. Uma síntese desse momento da PI, é apresentada no Quadro 2 a seguir, também contendo algumas orientações para o professor, que podem contribuir na organização da aula.

Quadro 2: Síntese da problematização Inicial

É importante destacar que a PI, além de proporcionar aos alunos a necessidade de querer saber mais (Muenchen e Delizoicov, 2012), também se configura como um momento em que as respostas das perguntas evidenciam os limites de compreensão dos educandos, sobre a denúncia das demandas sociais identificadas na IT (Torres, 2010). Nessa etapa em sala de aula, os discentes legitimam que o problema com alagamento é algo frequente na escola. Contudo, eles mantêm a postura de acomodação. Quando indagados sobre possíveis alternativas para a passividade do poder público, os educandos não apresentam o sistema de captação de água da chuva como uma possibilidade de diminuir o problema, sendo que uma parte da turma desconhece a presença da TS na escola.

ii) Organização do Conhecimento: Momento em que foram trabalhados os conteúdos e conhecimentos científicos, para auxiliar na compreensão da demanda explicitada na PI. Para isso, foi organizada uma atividade experimental, que seguiu duas etapas: a) tomada de medidas do 'Sistema de Captação de água da chuva' e b) abordagem de conceitos de Física envolvidos no funcionamento da TS.

- a) Para o desenvolvimento da atividade experimental, a turma foi organizada em grupos, que receberam os seguintes materiais, apresentados como um kit experimental de baixo custo, contendo uma garrafa plástica de 500 mL, uma fita métrica e um cronômetro. Cada grupo também recebeu um roteiro da atividade a ser preenchida com algumas medidas envolvendo aspectos da construção e funcionamento da TS, como altura e circunferência do reservatório e vazão da água.
- b) Após os grupos realizaram as medidas, foram trabalhados em sala de aula os conceitos relacionados à pressão da água em colunas, a partir da coluna de água formada por uma caixa d'água e a pressão que a água exerce sobre a torneira fechada, associada à velocidade com que a água sai do recipiente. Nesse contexto, abordou-se o conceito de vazão, comparando-o com o conceito de velocidade, uma vez que a torneira do 'Sistema de Captação de água da chuva' estava obstruída e não foi possível obter os dados empíricos. O Quadro 3 apresenta, uma síntese da Organização do Conhecimento, no contexto desta atividade experimental realizada com os alunos.

Quadro 3: Síntese da Organização do Conhecimento.

No decorrer deste momento, foi possível observar o comprometimento dos discentes com a atividade, uma vez que estavam interessados em verificar se haviam realizado as medidas corretamente. A discussão dos conceitos de Física, a partir da TS, sinalizou que a necessidade de compreensão dos conceitos surgiu de situações concretas, o que auxiliou na apropriação do conteúdo de Física, por parte dos alunos.

iii) Aplicação do Conhecimento: Essa etapa apenas foi planejada e não desenvolvida com os alunos em sala de aula. Em seu planejamento ela consiste na retomada de alguns questionamentos realizados na PI, bem como a proposição de outras situações em que os alunos necessitam utilizar os conhecimentos trabalhados na OC. A seguir, se discutiu os dados obtidos nas medições, bem como a elaboração de algumas questões que remetem a situação de alagamento e a TS no âmbito escolar. O Quadro 4 apresenta uma estruturação desse momento, destacando que o intuito da atividade é formar sujeitos socialmente responsáveis, capazes de compreender as causas, consequências e alternativas relacionadas às demandas locais e às contradições sociais presentes em suas realidades.

Quadro 4: Síntese da Aplicação do Conhecimento.

A atividade proposta tem como intuito discutir com os educandos como a compreensão dos conceitos de Física é necessária para a implementação da TS, contemplando a coaprendizagem, ocorrendo o diálogo entre o que os educandos apresentam a partir de suas vivências e os conhecimentos científicos construídos em aula. Além disso, pode-se discutir o processo de estruturação de outros sistemas de captação de água da chuva na extensão do bairro, considerando que apenas o aparato presente na escola não é suficiente para sanar essa demanda.

É possível incluir na AC possíveis aspectos que envolvem o 'Sistema de captação de água', considerando demandas relacionadas às dimensões locais, regionais e globais, como exemplo, estudar as caraterísticas climáticas da região, como a média da precipitação anual, analisar políticas públicas regionais relacionadas a captação de água da chuva e o uso sustentável da água e estudar casos globais de escassez de água e como diferentes países tem abordado a captação de água da chuva como solução.

Entende-se que ao se trabalhar a AC nessa perspectiva da TS, tendo como ponto de partida demandas locais, os educandos, em conjunto com os professores, compreenderam a necessidade de pensar em como reaplicar a tecnologia em colaboração com a comunidade na região, princípio fundamental para o desenvolvimento de TS. A AC na dimensão da TS possibilita um momento de diálogo para perspectivas futuras de atuação social. Sendo fundamental abordar questões regionais e globais, o que está em consonância com a perspectiva de Freire (2005, p. 87), ao explicar que 'o fundamental é deixar claro ou ir deixando claro aos educandos esta coisa óbvia: o regional emerge do local tal qual o nacional surge do regional e o continental do nacional como o mundial emerge do continental'.

## Considerações finais

Ao organizar essa proposta de atividade com base em uma TS que teve como ponto de partida uma demanda da comunidade, o ensino de Física, por exemplo, passa a ter uma relação direta com as necessidades locais. Quando essa perspectiva é utilizada no contexto de atividades experimentais, como no caso do 'Sistema de Captação de Água da Chuva', os conceitos de Física podem ser compreendidos de forma significativa, aproximando os alunos da realidade e incentivando-os a pensar em soluções práticas para problemas vivenciados por eles em sua comunidade.

Outro aspecto a destacar é a importância de se trabalhar atividades experimentais tendo como referência a TS implementada na escola. Isso contribuiu significativamente com o envolvimento dos alunos, dando um sentido real para a coleta de dados, organização em tabelas e análise sob o ponto de vista de conceitos de Física. Assim, há indicativos de que atividades experimentais baseadas na dinâmica dos 3MPs e tendo como referência uma TS, proporcionam uma maior interação entre a demanda da comunidade, os alunos, o professor e o conhecimento científico. Contudo, ainda é necessário avançar nessas discussões, uma vez que a atividade da AC não foi desenvolvida com os alunos.

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