“Aprenda a Criar um Sistema de Irrigação Inteligente com STEAM”
A proposta deste plano de aula consiste no desenvolvimento de um Sistema de Irrigação Inteligente, abordando a metodologia STEAM (Ciência, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática). Essa abordagem permite que os alunos se tornem mais protagonistas no seu aprendizado, além de desenvolverem habilidades essenciais para o século XXI. Este projeto não só se alinha aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especificamente o ODS 12, que propõe a promoção do consumo e produção responsáveis, como também proporciona um entendimento prático sobre a importância da preservação da água e a utilização de tecnologias para soluções sustentáveis.
No decorrer deste plano, os alunos terão a oportunidade de pesquisar, planejar e criar um protótipo de sistema de irrigação, entendendo os seus mecanismos e funções, além de refletirem sobre a importância da eficiência hídrica. Este espaço de aprendizado é ideal para estimular o pensamento crítico e a criatividade, fundamentais na formação dos educandos no Ensino Fundamental 1, faixa etária de 8 a 12 anos.
Tema: Desenvolvimento de um Sistema de Irrigação Inteligente (ODS 12)
Duração: Metodologia STEAM
Etapa: Ensino Fundamental 1
Faixa Etária: 8 – 12 anos
Objetivo Geral:
Estimular a criatividade e o raciocínio lógico dos alunos, promovendo o aprendizado sobre o uso consciente da água e a criação de sistemas de irrigação, por meio de uma metodologia prática e multidisciplinar.
Objetivos Específicos:
1. Pesquise sobre a importância da irrigação adequada e o uso racional da água.
2. Desenvolva um projeto de irrigação que utilize sensores e automatizações.
3. Crie um protótipo físico de um sistema de irrigação simples.
4. Apresente o projeto e reflita sobre a eficiência e a importância do uso sustentável dos recursos hídricos.
Habilidades BNCC:
– (EF05CI15) Identificar as necessidades das plantas e a importância da irrigação.
– (EF05CI16) Observar e descrever fenômenos naturais relacionados ao ciclo da água.
– (EF05ET03) Desenvolver protótipos de soluções tecnológicas.
– (EF05MA16) Resolver problemas utilizando o raciocínio lógico e a matemática.
Materiais Necessários:
– Papel e caneta para anotações
– Materiais recicláveis (garrafas PET, caixas de papelão, etc.)
– Sensores de umidade (disponíveis em lojas de eletrônicos)
– Fios e conectores
– Bateria para alimentação do circuito
– Ferramentas (tesoura, cola quente, etc.)
– Acesso à internet para pesquisas
Situações Problema:
Qual a importância de um sistema de irrigação inteligente para a redução do desperdício de água?
Como podemos utilizar a tecnologia para resolver problemas relacionados à falta de água em regiões com clima seco?
Contextualização:
Vivemos em um mundo onde os recursos hídricos estão cada vez mais escassos devido ao uso irresponsável e à desertificação. Com a crescente demanda por alimentos, é essencial que os alunos compreendam a necessidade de utilizar a tecnologia em prol da sustentabilidade. Ao desenvolver um Sistema de Irrigação Inteligente, os alunos poderão aplicar conhecimentos em ciências, matemática e tecnologia para criar soluções viáveis e sustentáveis.
Desenvolvimento:
O desenvolvimento do projeto ocorrerá ao longo de uma semana, em diversas atividades práticas e teóricas.
Atividades sugeridas:
Dia 1: Apresentação do Tema e Pesquisa
– Objetivo: Introduzir o conceito de ODS 12 e a temática de irrigação.
– Descrição: Iniciar a aula com uma apresentação sobre o ODS 12, discutindo a importância do uso responsável da água. Em seguida, dividir os alunos em grupos e solicitar que pesquisem diferentes sistemas de irrigação e suas vantagens.
– Materiais: Computadores/tablets, papel e caneta.
– Adaptação: Para alunos com dificuldades de leitura, fornecer textos em formato audível ou vídeos sobre o tema.
Dia 2: Discussão e Planejamento
– Objetivo: Articular o aprendizado com o planejamento do projeto.
– Descrição: Cada grupo compartilhará suas pesquisas e discutirão qual tipo de sistema de irrigação gostariam de desenvolver. O professor ajudará com orientações sobre a escolha dos materiais e técnica a ser utilizada.
– Materiais: Quadro branco, marcadores e papel.
– Adaptação: Grupos de diferentes habilidades para promover a inclusão e a troca de conhecimentos.
Dia 3: Montagem dos Protótipos
– Objetivo: Construir o protótipo do sistema de irrigação.
– Descrição: Guiados pelo professor, os alunos utilizarão os materiais recicláveis e a tecnologia para montar seus sistemas de irrigação, utilizando sensores que irão monitorar a umidade do solo.
– Materiais: Ferramentas, sensores, materiais recicláveis, etc.
– Adaptação: Oferecer assistência extra a grupos que apresentem dificuldades técnicas.
Dia 4: Testes do Protótipo
– Objetivo: Avaliar a eficiência do sistema.
– Descrição: Os grupos testarão seus protótipos no solo, verificando se o sistema funciona conforme esperado. Os alunos devem fazer anotações sobre os resultados obtidos.
– Materiais: Solo, água, protótipos.
– Adaptação: Criar um ambiente propício para alunos com baixa mobilidade e entregar materiais e instruções escritas.
Dia 5: Apresentação dos Projetos
– Objetivo: Compartilhar o aprendizado.
– Descrição: Cada grupo apresentará seus protótipos e falará sobre o processo de criação, desafios encontrados e soluções, enfatizando a proposta de melhorar o uso da água.
– Materiais: Protótipos, apresentação em slides (se possível).
– Adaptação: Permitir que alunos que se sintam mais à vontade gravem vídeos ou usem outros meios para apresentação.
Discussão em Grupo:
Promover um momento reflexivo ao final da semana, discutindo:
– O que aprenderam sobre o consumo consciente da água?
– Como a tecnologia pode ajudar a resolver problemas ambientais?
– Quais foram os desafios que enfrentaram durante a montagem do protótipo?
Perguntas:
1. Quais são os principais benefícios de um sistema de irrigação inteligente?
2. Como a falta de água pode impactar a agricultura local?
3. Que outras tecnologias sustentáveis podemos utilizar para ajudar no uso responsável dos recursos naturais?
Avaliação:
A avaliação será contínua, observando a participação dos alunos em todas as etapas do projeto, a qualidade do protótipo e o entendimento demonstrado nas apresentações. Pode-se aplicar uma ficha de autoavaliação, onde os alunos avaliem sua participação e aprendizado.
Encerramento:
O fechamento do projeto será marcado por uma reflexão em conjunto sobre a importância do tema abordado e o impacto que suas ações podem ter no futuro. Incentivar os alunos a aplicar o que aprenderam em suas casas e comunidades.
Dicas:
Fomentar o uso de tecnologias disponíveis na escola, como aplicativos de monitoramento de água. Propor atividades complementares, como visitar uma área agrícola local onde sistemas de irrigação são utilizados. Encorajar os alunos a darem sugestões de como implementar práticas sustentáveis no dia a dia.
Texto sobre o tema:
A água é um recurso essencial para a vida e seu uso consciente é uma responsabilidade de todos. Quando pensamos em irrigação, muitas vezes imaginamos processos antiquados, porém hoje em dia a tecnologia nos fornece ferramentas inovadoras que podem otimizar o uso deste recurso. O desenvolvimento de sistemas de irrigação inteligentes não só melhora a eficiência da água utilizada, mas também contribui significativamente para a sustentabilidade de culturas agrícolas.
O ODS 12 defende práticas que buscam promover o consumo e a produção responsáveis, o que se reflete na maneira como lidamos com a água. Os alunos podem ser agentes de transformação quando entendem que ações simples, como a implementação de um sistema inteligente em suas casas ou comunidades, podem ter um grande impacto. A conscientização sobre a preservação dos recursos hídricos é crucial para o desenvolvimento de uma sociedade mais responsável e sustentável.
Através do Desenvolvimento de um Sistema de Irrigação Inteligente, os alunos não apenas aprenderão sobre a tecnologia envolvida, mas também sobre a importância da água na produção de alimentos e no equilíbrio dos ecossistemas. Este projeto de pesquisa se torna uma oportunidade de aprendizado que promove a interdisciplinaridade e a criatividade, fundamentais para enfrentar os desafios do futuro.
Desdobramentos do plano:
O projeto pode ser expandido para incluir discussões sobre outros recursos naturais, como o solo e a biodiversidade, e como esses se interrelacionam com o uso da água. A oportunidade de incluir aspectos de química ao investigar a composição do solo, e como ele influencia a necessidade de irrigação, proporcionaria uma aprendizagem mais profunda. Além disso, a análise do impacto das mudanças climáticas sobre a disponibilidade de água e práticas agrícolas sustentável poderia ser integrada, enriquecendo o entendimento dos alunos sobre questões ambientais atuais.
Outra forma de desdobramento é a criação de parcerias com agricultores locais, que poderiam compartilhar suas experiências sobre irrigação e conservação da água. Isso não apenas traz uma perspectiva prática para o aprendizado, como também permite que os alunos se envolvam em projetos reais, contribuindo diretamente para suas comunidades. As visitas a propriedades rurais que utilizam tecnologias de irrigação também podem ser uma extensão inspiradora deste projeto.
Finalmente, a utilização das competências adquiridas ao longo deste projeto pode ser aplicada em outros contextos que exigem solução de problemas, como em projetos de engenharia e tecnologia, enriquecer ainda mais a formação dos alunos ao despertar ainda mais o interesse pelas áreas de ciência e tecnologia.
Orientações finais sobre o plano:
É essencial criar um ambiente que incentive a curiosidade e a inovação. A partir desse plano, os educadores devem estar atentos às dinâmicas em sala de aula, promovendo a colaboração e o trabalho em equipe. A realização de feedbacks regulares durante a execução do projeto ajudará a garantir que os alunos se sintam ouvidos e motivados. Além disso, a educação sobre a importância da água deve ser uma constante em todas as disciplinas, inspirando os alunos a pensar em soluções criativas para questões que afetam seu entorno.
A reflexão contínua sobre o papel de cada um na preservação e uso consciente dos recursos naturais deve ser estimulada. Os educadores têm a oportunidade de instigar nos alunos um questionamento crítico sobre suas práticas e comportamentos diários, fortalecendo o entendimento de que pequenas mudanças podem produzir grandes resultados. Por fim, criatividade e inovação são fundamentais nesse processo, e incentivar essas qualidades vai além do conteúdo programático, preparando os alunos para um futuro cada vez mais sustentável.
5 Sugestões lúdicas sobre este tema:
1. Jogo da Vida na Fazenda:
Objetivo: Compreender a relação entre irrigação e agricultura.
Materiais: Tabuleiro, cartas com desafios relacionados à irrigação, dados.
Como jogar: Os alunos formam grupos, disputando um tabuleiro onde devem vencer desafios sobre irrigação e uso consciente da água, aprendendo enquanto se divertem.
2. Oficina de Artes com Garrafinhas Pet:
Objetivo: Criar consciência sobre reciclagem.
Materiais: Garrafinhas PET, tintas, pincéis.
Como realizar: Através de uma oficina, os alunos irão decorar as garrafinhas e utilizá-las como mini sistemas de irrigação em vasos de plantas.
3. Teatro das Águas:
Objetivo: Compreender a importância da água através da dramatização.
Materiais: Roupas e adereços para encenação, roteiro.
Como realizar: Alunos criarão pequenas peças de teatro sobre a água, envolvendo a temática de irrigação e suas consequências no cotidiano.
4. Experiência Sensorial do Solo:
Objetivo: Entender a importância do solo na irrigação.
Materiais: Terra, água e recipientes.
Como fazer: Proporcionar experiências para que os alunos vejam como diferentes tipos de solo retêm água, discutindo os resultados em grupos.
5. Campanha de Defesa da Água:
Objetivo: Promover ações sobre a preservação da água.
Materiais: Cartazes, canetas, adesivos.
Como fazer: Em grupos, os alunos criarão uma campanha em suas escolas ou comunidades, abordando a importância do consumo responsável da água.
Essas sugestões lúdicas visam fornecer formas divertidas e interativas de aprender sobre um tema sério e fundamental, que é o uso consciente da água e as tecnologias que podem auxiliar neste desafio.
