Desenvolvimento de Fornos Solares Como Prática Interdisciplinar no Ensino

Resumo

A interdisciplinaridade constitui uma abordagem que busca integrar diferentes áreas do conhecimento, o que pode favorecer uma formação mais ampla e articulada aos diferentes saberes, contextos e dimensões que constituem o processo educativo. Para Oudenampsen et al. (2024), a integração entre diferentes áreas contribui para o desenvolvimento dos estudantes diante das demandas acadêmicas e profissionais, ou seja, demandas sociais, culturais e educacionais contemporânea. Da mesma forma, o trabalho colaborativo entre indivíduos com diferentes saberes pode favorecer a formação de sujeitos mais críticos, colaborativos e abertos à construção coletiva do conhecimento (Macleod e Van der Veen, 2023). Rodríguez-Torres et al. (2024) também destacam a importância do desenvolvimento de habilidades interdisciplinares ao longo da formação, especialmente pela capacidade de estabelecer relações entre diferentes áreas do conhecimento. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver e explorar uma prática interdisciplinar de construção de fornos solares, por meio da experimentação, da modelagem computacional e de conhecimentos de diferentes áreas, como preparação para ações extensionistas em escolas públicas. Trata-se de um relato de experiência de uma ação formativa desenvolvida no contexto da preparação de ações extensionistas do Projeto Inspira, que envolveu estudantes de graduação e pós-graduação que atuarão futuramente como oficineiros em escolas públicas. A proposta foi organizada em duas etapas articuladas, uma prática e outra teórica, buscando aproximar conhecimentos científicos de uma situação concreta de experimentação. Na etapa prática, os participantes construíram protótipos de fornos solares utilizando materiais recicláveis, exploraram suas propriedades, os princípios de funcionamento e as possibilidades de aplicação pedagógica. Para o desenvolvimento e a representação dos protótipos, foi utilizado o software Onshape, que possibilitou a elaboração de modelos computacionais tridimensionais e a definição de suas dimensões. Complementarmente, foram realizadas simulações da incidência solar por meio da ferramenta SunPath3D, o que permitiu analisar a trajetória aparente do Sol e sua relação com a orientação e a incidência da radiação solar sobre os protótipos em diferentes condições. Na etapa teórica, foram discutidas possibilidades de articulação da atividade com diferentes componentes curriculares, considerando competências e habilidades previstas na Base Nacional Comum Curricular (BNCC). A construção e a utilização dos fornos possibilitaram abordar, de forma integrada, conceitos de Física, Geografia, Matemática e Sustentabilidade, incluindo óptica, termodinâmica, transferência e condução de calor, condutores e isolantes térmicos, posição solar, ângulos, altitude e azimute, além de conceitos relacionados à influência das estações do ano sobre o rendimento do forno e problematizações acerca do uso de energias limpas diante das emergências climáticas. Como parte desse processo, foi realizada uma oficina com estudantes do curso de Matemática-Licenciatura durante a Semana Acadêmica do curso no campus Bagé. Essa abordagem buscou superar uma apresentação exclusivamente expositiva dos conteúdos, para proporcionar aos estudantes participação direta no processo de construção do conhecimento por meio da experimentação, da resolução de problemas e da descoberta. Além disso, a utilização de materiais recicláveis possibilitou ampliar as discussões sobre o aproveitamento de recursos e as relações entre ciência, tecnologia e sociedade, além de servir de fundo para as discussões sobre as emergências climáticas. Os resultados evidenciaram o potencial da construção dos fornos solares como estratégia de formação interdisciplinar, ao possibilitar a articulação entre conhecimentos de diferentes áreas, a experimentação prática e o uso de recursos de modelagem e simulação computacional. A realização da oficina com estudantes do curso de Matemática-Licenciatura também permitiu experimentar e aprimorar a proposta, indicando possibilidades de sua utilização em futuras ações extensionistas junto às escolas públicas. OUDENAMPSEN, Jessica; DAS, Enny; BLIJLEVENS, Nicole; VAN DE POL, Marjolein H. J. The state of the empirical evidence for interdisciplinary learning outcomes in higher education: a systematic review. The Review of Higher Education, v. 47, n. 4, p. 467-518, 2024. DOI: https://doi.org/10.1353/rhe.2024.a930107. RODRÍGUEZ-TORRES, Ángel-Freddy; GARDUÑO-DURÁN, Jorge; CARBAJAL-GARCÍA, Sandra-Elizabeth; MARÍN-MARÍN, José-Antonio. Assessment of the perceived mastery of interdisciplinary competences of students in education degree programmes. Education Sciences, v. 14, n. 2, p. 144, 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/educsci14020144.