Desenvolvimento de Dispositivo de Baixo Custo com Arduino Voltado Ao Cuidado Ambiental no Ensino Básico

Resumo

A educação ambiental escolar tem sido descrita como centrada na transmissão de conteúdo, com pouco espaço para a experiência direta do estudante com o ambiente. Abordagens que privilegiam a formação de uma relação ética e responsável com o mundo natural dificilmente se consolidam por práticas restritas à informação. A eletrônica embarcada de baixo custo oferece um recurso de mediação ao converter a leitura de um sensor em informação legível por crianças e adolescentes. O Bio Buddy é um dispositivo baseado em Arduino que exibe, em display LCD, expressões faciais associadas à umidade do solo: rosto triste para solo ressecado, satisfeito para solo na faixa adequada e contrariado para solo encharcado. O trabalho teve por objetivo transformar o cuidado com a planta em responsabilidade ativa do estudante, criando vínculo afetivo com o ser vivo sob seus cuidados. O dispositivo foi construído em três etapas. A primeira consistiu na simulação e na programação, em Tinkercad e Arduino IDE, integrando a leitura do sensor capacitivo de umidade do solo à lógica de exibição das expressões. O sensor capacitivo opera pela variação da constante dielétrica do solo em função do teor de água: quanto maior a umidade, maior a capacitância lida pelo circuito, que converte esse valor em um sinal analógico enviado ao microcontrolador. O firmware interpreta esse sinal em três faixas de tensão, cada uma associada a uma expressão facial definida por caracteres customizados na memória do display LCD. A segunda etapa foi a montagem física com componentes dos Kits Delivery de Tecnologias (KDT) do programa de residência tecnológica Manna Brax: placa Arduino UNO, display LCD 128x64 com módulo I2C, sensor capacitivo de umidade do solo, jumpers e bateria de 9 V. A terceira foi a aplicação em campo. O emprego de plataforma aberta de prototipagem e de ambiente de programação gratuito reduz o custo de replicação em escolas com orçamento restrito. O Bio Buddy foi apresentado em quatro ocasiões: Feira de Profissões da UNIPAMPA em maio de 2026, Escola Arnaldo Faria em julho de 2026, visita de alunos da Escola São Pedro ao Laboratório de Espectroscopia da UNIPAMPA em julho de 2026 e Feira de Ciências do Colégio Estadual Silveira Martins em julho de 2026, onde o projeto conquistou o terceiro lugar. Nas apresentações em escolas, o público era composto predominantemente por estudantes do ensino fundamental, enquanto na Feira de Profissões da UNIPAMPA o contato se deu também com visitantes da comunidade universitária e do ensino médio. Observou-se que a mudança de expressão no display em tempo real provocava reação nos estudantes, que passavam a manipular o dispositivo sem intervenção do apresentador. Do ponto de vista técnico, os principais desafios identificados foram a durabilidade limitada da bateria de 9 V em uso contínuo e falhas de conexão nos jumpers, problema que se manifestava sobretudo durante o transporte entre os locais de apresentação. Essas limitações apontam para a necessidade de refinamento do hardware antes da adoção em sala de aula. A avaliação dos resultados teve caráter qualitativo, baseada em observação direta, sem instrumento formal de coleta. O engajamento observado indica que traduzir o estado da planta em linguagem emocional aproxima estudantes de práticas de cuidado ambiental que extrapolam o ambiente escolar. Como perspectiva, prevê-se a incorporação de registro de dados por cartão SD e a aplicação de instrumento formal de avaliação em futuras edições do projeto.