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22.8.1 Projeto do 6º PQ da UE “Resource WasteWater”

O objectivo do projecto de Recursos Hídricos Residuais era reunir, desenvolver e avaliar material pedagógico e de demonstração sobre investigação e métodos ecotecnológicos para alunos com idades compreendidas entre os 10 e os 13 anos (http://www.scientix.eu/web/guest/projects/ project-detail? articleId=95738). As unidades de ensino foram avaliadas a fim de melhorar os métodos e conteúdos e maximizar os resultados de aprendizagem. A partir de discussões com profissionais da educação, a avaliação foi baseada em uma abordagem simples por meio de questionários e entrevistas semiestruturadas. Os professores avaliaram as unidades respondendo ao questionário online (ver Seção 22.7.1). As unidades aquapônicas foram avaliadas na Suécia (no Technichus Science Center e em Älandsbro skola em Härnösand) e na Suíça.

22.8.1.1 Technichus Science Center, Suécia

Entre 2006 e 2008, uma unidade aquapônica foi instalada no Technichus, um centro de ciência em Härnösand, Suécia (www.technichus.se). O questionário foi colocado ao lado do sistema para que os alunos visitantes pudessem responder às perguntas a qualquer momento. Consistiu em 8 questões (Fig. 22.8).

As respostas mostraram que os alunos compreenderam como a água do sistema foi recirculada. Entenderam menos bem como os nutrientes eram transportados dentro do sistema e o conteúdo dos nutrientes e, curiosamente, um em cada quatro alunos não sabia que as plantas que cresciam na unidade aquapônica eram comestíveis.

22.8.1.2 Älandsbro skola, Suécia

O questionário utilizado em Älandsbro skola foi explicado pela primeira vez pelo professor, a fim de garantir que os alunos compreendessem as questões. As perguntas foram respondidas antes do início do projeto e no final do projeto.

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Fig. 22.8 Questionário e frequência de respostas dos 24 alunos (de 8 a 17 anos) que visitam a exposição em Technichus, Suécia

Em média, houve 28% mais de respostas corretas às perguntas gerais sobre as necessidades de nutrientes das plantas e peixes após a unidade de ensino. Como esperado, e semelhante aos achados de Bamert e Albin (2005), o aumento do conhecimento foi evidente.

As conclusões da investigação foram que (i) trabalhar com a aquapônica tem um grande potencial para ajudar os alunos a atingir objetivos de aprendizagem relevantes no currículo sueco para biologia e ciências naturais; (ii) os professores pensaram que o trabalho deu oportunidades naturais para falar sobre ciclismo de matéria e que atraiu o interesse dos alunos; (iii) os questionários mostraram que um grande número de alunos tinha mudado de opinião sobre as necessidades dos peixes e plantas antes e depois de trabalharem com o sistema; e (iv) as entrevistas com os alunos mais velhos mostraram que tinham adquirido bons conhecimentos sobre o sistema.

Ainda mais importante, todas as pessoas envolvidas (professores e alunos) descobriram que a aquapônica forneceu os meios para ampliar o horizonte da disciplina, de forma refrescante e eficaz.

22.8.1.3 Comparação do Sucesso da Aquapônica em Classes de Ambientes Urbanos e Rurais na Suíça

Bamert (2007) comparou os efeitos do ensino com a aquaponia em sala de aula com estudantes de 11 a 13 anos em dois ambientes diferentes na Suíça. A Escola em Donat, Cantão de Grisões, está situada na região alpina rural, onde os alunos vivem principalmente em fazendas próximas. Muitas dessas fazendas são orgânicas, então esses alunos conheciam certos conceitos sobre ciclos na natureza desde sua vida cotidiana. Havia 16 alunos, com idades entre 11 e 13 anos, na classe conjunta do quinto e sexto ano. Sua língua materna é Rhaeto-Românica, mas as aulas de aquapônica foram dadas em alemão.

A Escola de Waedenswil, por outro lado, está situada na área de Zurique. Os alunos cresceram principalmente em um ambiente urbano e tiveram menos experiência de natureza em comparação com os estudantes de Donat. Como os alunos de Donat afirmaram que a parte teórica era bastante difícil, a nitrificação não foi explicada em Waedenswil (Exemplo 22.2). Além disso, deve-se considerar que a unidade de ensino foi distribuída ao longo de 11 semanas em Donat, enquanto foi realizada como uma oficina de 2 dias em Wädenswil.

Respostas a perguntas sobre o que eles gostavam/não gostaram mais sobre as aulas de aquapônica são apresentadas na Fig. 22.9. Enquanto os estudantes rurais eram mais fascinados pelo próprio sistema, os estudantes urbanos eram principalmente fascinados pelos peixes. Geralmente, os peixes foram o maior motivador em ambas as classes. Recolher os peixes, transportar, alimentar e apenas observá-los eram atividades muito populares. A sede de conhecimento sobre peixes envolveu principalmente questões sobre reprodução, crescimento, etc.

22.8.1.4 Promover o Pensamento de Sistemas com a Aquapônica na Suíça

O efeito da sequência de ensino descrita no Exemplo 22.3 sobre as competências de pensamento de sistemas foi avaliado no início e no final da sequência. O

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Fig. 22.9 Respostas de estudantes de dois ambientes diferentes (Donat-rural e Waedenswilurban) sobre o que eles mais gostavam/não gostaram nas aulas aquapônicas

A capacidade dos alunos de pensar de forma sistêmica em vez de sucessão linear melhorou significativamente no pós-teste em comparação com o pré-teste.

O pensamento de sistemas é uma das competências-chave no mundo complexo (Nagel e Wilhelm-Hamiti 2008), e é necessário para obter uma visão geral dos sistemas subjacentes do mundo real, porque a maioria dos problemas são complexos e exigem uma abordagem sistêmica para desenvolver uma solução viável.

O pensamento de sistemas inclui quatro dimensões centrais (Ossimitz 1996; Ossimitz 2000): (i) pensar em modelos; (ii) pensamento interligado; (iii) pensamento dinâmico (pensar em processos dinâmicos, tais como atrasos, loops de feedback, oscilações); e (iv) manipulação de sistemas, o que implica a capacidade de gestão do sistema e controlo do sistema. A aquaponia da sala de aula diz respeito principalmente ao pensamento e pensamento interligados em modelos. O pensamento interligado envolve a identificação e avaliação de efeitos diretos e indiretos, particularmente no que diz respeito à identificação de loops de feedback, construção e compreensão de redes e de causa e efeito.

O principal objetivo da sequência de ensino “Aquapônica de Sala de Aula” descrita no Exemplo 22.3 foi permitir que os alunos adotem ferramentas que possam ajudá-los a examinar problemas complexos. A hipótese testada foi de que a incorporação da aquapônica nas unidades de ensino teria uma influência positiva nas habilidades de pensamento dos sistemas dos alunos.

Todos os 68 alunos realizaram um teste no início e no final da sequência de ensino. O pré e pós-teste foram idênticos e continha um pequeno texto sobre a vida como agricultor, o que animou os alunos a pensar sobre os agricultores e seu comportamento. Terminou com a pergunta: “Por que o agricultor colocou estrume em seus campos?” Os alunos responderam com um desenho e/ou uma descrição dos motivos. As respostas dos alunos foram avaliadas de acordo com o método delineado por BollmannZuberbuehler et al. (2010), o que permite utilizar um método qualitativo com resultados quantitativos (para mais detalhes, ver também Junge et al. 2014).

Geralmente, o delineamento dos sistemas passou de uma descrição qualitativa para uma descrição mais esquemática e tornou-se mais complexo no pós-teste. Quando os escores numéricos foram atribuídos a cada nível de desenho (Tabela 22.6), um interessante

Quadro 22.6 Identificação da delimitação das representações do sistema

tabela cabeça tr class="cabeçalho” Thdelineation/th th Descrição /th th Pontuação /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” TDNO desenho/td td Nenhuma representação em tudo /td td 1 /td /tr tr class="mesmo” TDSchematic representação/td td Esquemas sem conexão lógica /td td 2 /td /tr tr class="ímpar” TDFigure com fases/td td Sequência lógica com um mínimo de 3 estágios /td td 3 /td /tr tr class="mesmo” TdOther tipos de representação/td td Todas as outras representações, que não poderiam ser claramente alocados /td td 4 /td /tr tr class="ímpar” TDLinear gráfico/TD td Contém pelo menos 1 cadeia de eventos /td td 5 /td /tr tr class="mesmo” TDeffect diagrama/td td Contém, além disso, pelo menos 1 junção /td td 6 /td /tr tr class="ímpar” Diagrama/td TDNetwork td Contém, além disso, pelo menos 1 ciclo de feedback e/ou ciclo /td td 7 /td /tr /tbody /tabela

Tabela 22.7 Comparação dos escores de delineamento mediano entre o pré e o pós-teste

tabela cabeça tr class="cabeçalho” th/th th Teste de pré-atividade (. /mediana) /th th Teste pós-atividade (. /mediana) /th th Mudar /th /tr /cabeça tbody tr class="ímpar” TDGirls/TD td 2.5 /td td 7 /td td 4.5 /td /tr tr class="mesmo” TDBoys/TD td 2 /td td 7 /td td 5 /td /tr /tbody /tabela

padrão emergiu (Quadro 22.7). Enquanto ambos os sexos atingiram o nível mediano de 7, o que significa que a maioria dos desenhos continha pelo menos um loop e/ou ciclo, ao final da sequência de ensino, a mudança foi mais marcada entre os meninos, que iniciaram em nível inferior. Isso indicou que os meninos lucravam mais com a experiência prática do que com as meninas.

Na etapa seguinte, foram calculados o Índice de Complexidade, o Índice de Interconexão e o Índice de Estrutura (para detalhes, ver Junge et al. 2014).

O índice de complexidade (Alemão: Komplexitätsindex, KI) mostra quantos conceitos de sistema o aluno implementou:

$\ text {KI} =\ text {variables} +\ text {setas} +\ text {cadeia de eventos} +\ text {junção} +\ text {loops de feedback} $ (22.1)

O índice de interconexão (Vernetzungsindex, VI) mostra a frequência das conexões entre as variáveis:

$VI = 2\ vezes\ texto {setas}/\ texto {variáveis} $ (22.2)

O índice de estrutura (Strukturindex, SI) mostra quantos conceitos complexos de sistema o aluno implementou na representação:

$\ text {SI} = (\ text {cadeias de eventos} +\ text {junções} +\ text {loops de feedback})/\ text {variáveis} $ (22.3)

Os alunos encontraram mais conceitos de sistema e sabiam mais sobre variáveis de sistema no pós-teste do que no pré-teste, fato refletido em todos os índices aplicados (Fig. 22.10).

Estes resultados parecem apoiar a hipótese de que a incorporação da aquapônica no ensino tem uma influência positiva nas capacidades de pensamento dos sistemas dos alunos, e que a “Sequência Aquapônica de Sala de Aula” foi bem sucedida na formação dos alunos no pensamento de sistemas.

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Fig. 22.10 Complexidade das respostas em testes pré-atividade e pós-atividade. Acima: Índice de Complexidade (KI), centro: Índice de Interconexão (VI), abaixo: Índice de Estrutura (SI)

22.8.2 Avaliação da Unidade de Ensino Aquapônica no Ensino Profissional na Eslovênia

22.8.2.1 Avaliação do Curso de Aquapônica, Centro Biotécnico Naklo, Eslovénia

A progressão da aprendizagem do curso aquapônico curto no estudo de Peroci (2016) (ver Precedente 5) foi avaliada por meio de questionários: (i) pré-teste/pós-teste; (ii) teste do nível de habilidade adquirida em relação à produção de alimentos em aquapônica; e (iii) avaliação de ensino.

Avaliou-se a influência de vários fatores sobre a popularidade das aulas e o trabalho prático. Os alunos apontaram vários fatores como sendo cruciais para seu interesse no curso de aquapônica. Os fatores mais relevantes foram: professores mais relaxados (80%); entretenimento (76%); localização atrativa do trabalho prático (72%); contato com a natureza (68%); trabalho prático ativo (64%); e uso de novos métodos interessantes (56%). Geralmente, os alunos classificaram as lições mais interessantes como aquelas que eram menos difíceis (por exemplo, a lição “Monitoramento da qualidade da água e das bactérias” foi menos interessante e mais difícil) (Fig. 22.11).

22.8.2.2 Pesquisa de Conhecimento e Atitudes em relação à Aquapônica

Peroci (2016) investigou conhecimentos, atitudes em relação aos alimentos produzidos e interesse no uso da aquapônica entre estudantes de 8 escolas secundárias vocacionais em áreas biotécnicas dentro dos programas educacionais para gestor de terras (1º a terceiro ano), técnico de horticultura (1º a quarto ano), técnico em agricultura e gestão (1º a quarto ano) e técnico ambiental (1º a quarto ano) durante 2015 e 2016.

A pesquisa envolveu um questionário de 15 minutos, com respostas fechadas (sim ou não). A pesquisa mostrou que 42,9% dos 1049 alunos já tinham ouvido falar de aquapônica. Tinham aprendido sobre isso na escola (379 alunos), nos meios de comunicação (79), com colegas e conhecidos (42), com anúncios (18), quando visitam a aquapônica (12), em feiras agrícolas (2) e em aquarística (1). A maioria das respostas positivas foi de estudantes do Centro Biotécnico Naklo, onde a aquapônica foi construída em 2012 (Podgrajšek et al. 2014) e a aquapônica já estava integrada no processo de aprendizagem; 28% dos entrevistados não tinham conhecimento sobre a aquapônica e 19,8% dos entrevistados afirmaram escolher o curso de aquapônica sobre outros módulos, principalmente por sua natureza interdisciplinar e por sua abordagem sustentável e criativa. Os alunos também esperavam que depois de frequentarem esse curso, eles teriam melhores chances de encontrar um emprego. A maioria dos alunos gostou do trabalho prático, e 10,7% dos entrevistados disseram que gostariam de se voluntariar mantendo a aquapônica e que gostariam de criar sua própria aquapônica. A análise do interesse dos estudantes em produzir alimentos usando aquaponia mostrou que eles gostaram dessa ideia. No entanto, eles não tinham certeza se eles iriam comer o peixe e legumes produzidos desta forma, principalmente porque eles não tinham experiência prévia de comer alimentos produzidos em um aquaponics. Com base nesses resultados, podemos supor que a produção de alimentos em aquapônica será bem aceita pelos alunos de escolas secundárias vocacionais em áreas biotécnicas. Isso é importante, pois esses alunos são a próxima geração de empresários, agricultores e técnicos que não só gerarão, fabricarão e evoluirão aquapônica no futuro, mas também ajudarão a gerar confiança na aquapônica entre as partes interessadas para que ela se torne parte da produção de alimentos na Eslovênia no futuro.

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Fig. 22.11 Avaliação do interesse percebido (acima) e da dificuldade (abaixo) das aulas de aquapônica na escola profissional de Naklo, Eslovénia. (Modificado após Peroci 2016)


Aquaponics Food Production Systems

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