A contextualização no ensino de Ciências: o tratamento doméstico da água

Any Bernstein

Professora da Fundação CECIERJ/UFRJ

Riva Roitman

Professora da Fundação CECIERJ/UFRJ

Nas últimas décadas, os ecossistemas aquáticos têm sido alterados de maneira significativa em função de múltiplos impactos ambientais advindos de atividades antrópicas, tais como mineração; construção de barragens e represas; retilinização e desvio do curso natural de rios; lançamento de efluentes domésticos e industriais não tratados; desmatamento e uso inadequado do solo em regiões ripárias e planícies de inundação; superexploração de recursos pesqueiros; introdução de espécies exóticas, entre outros. Como consequência dessas atividades, tem-se observado uma expressiva queda da qualidade da água, em função da desestruturação do ambiente físico, químico e alteração da dinâmica natural das comunidades biológicas.

Goulart e Callisto (2003)

Muitos problemas de saúde ocorrem como consequência da desinformação da população sobre riscos de contaminação na água e pela falta de compreensão da base científica de processos tecnológicos que garantem sua potabilidade. A população leiga normalmente consome água sem saber sua procedência, o tipo de tratamento que sofreu e se sua potabilidade é confiável.

A preocupação com a qualidade da água tratada e distribuída à população é expressa pela extensa legislação de proteção ambiental dos recursos hídricos; apesar disso, as empresas continuam lançando rejeitos tóxicos nos rios, o cidadão descartando resíduos sólidos e lançando seu esgoto in natura nos rios.

Nos últimos anos, têm sido desenvolvidas ações educativas de Educação Ambiental que promovem esclarecimento sobre padrões de qualidade da água distribuída para consumo humano, para que o indivíduo saiba tomar decisões de ordem prática.

A fim de atender à nova orientação do Ensino de Ciências para o Ensino Médio, foram incluídos no Currículo Mínimo de Ciências e Biologia do Estado do Rio do Janeiro (Seeduc, 2012) as etapas de purificação da água realizadas nas estações de tratamento de água (ETAs) e de esgoto (ETEs). Essa inclusão teve como objetivo aumentar o letramento científico do cidadão e sua capacidade de pensar sob uma perspectiva científica com relação aos procedimentos de desinfecção e filtragens realizados, os riscos de contágio de doenças de veiculação hídrica e maneiras de se precaver delas.

Atualmente já existem livros de Ciências com ênfase na formação cidadã e com abordagens interdisciplinares do ensino de Ciências que incluem tecnologias utilizadas pela sociedade e seus impactos ambientais, conhecidos pela sigla CTSA – Ciência/Tecnologia/Sociedade/Ambiente, como forma ampliar a construção de conceitos científicos para suas aplicações.

Na abordagem CTSA, ambiente e sociedade são pontos de partida para a aprendizagem de “situações problema” em que elementos curriculares são contextualizados em experiências reais do dia a dia e incorporados em projetos de Educação Ambiental em cursos de Licenciatura em Ciências.

Formação continuada de professores em Educação Ambiental

Professores em exercício graduados nos padrões tradicionais precisam se capacitar para incorporar a suas práticas de ensino as novas tendências metodológicas. Nesse sentido, a Diretoria de Extensão da Fundação Cecierj, que atua na formação continuada de professores de Ciências, de Biologia ou Química da Educação Básica, ofereceu no segundo semestre de 2015 o curso a distância "Educação Ambiental – Água”, com ênfase na orientação CTSA.

Foram selecionados os seguintes temas: letramento científico; enfoque CTSA; Contaminantes e poluentes em mananciais terrestres, subterrâneos e marítimos; estações de tratamento de água de abastecimento (ETA); Propagação de doenças de veiculação hídrica;  Purificação e desinfecção da água.

Um dos objetivos específicos do curso foi estimular a reflexão sobre o papel do professor como educador ambiental, propiciando condições que lhe permitissem interpretar inter-relações ecológicas complexas com aporte de conhecimentos de ciências naturais, econômicas e sociais, sem as fronteiras impostas pelas disciplinas específicas.

Para alcançar esse objetivo foram propostas tarefas que integravam situações cotidianas e procedimentos adotados nas centrais de tratamento da água, que são conteúdos curriculares de Ciências de nível médio. Outro objetivo foi estimular a pesquisa sobre a qualidade da água durante seu percurso – da rede de abastecimento até a cisterna da residência –, visando conscientizar o cursista sobre seus direitos e deveres como consumidor.

As portarias do Ministério da Saúde que definem os parâmetros microbiológicos de potabilidade da água para consumo humano e classificam as substâncias químicas que representam risco à saúde foram consultadas para dar suporte a uma série de atividades educacionais.

Os fórum de discussão foram orientados para ampliar a visão dos cursistas e fornecer subsídios para a abertura de projetos contextualizados de Educação Ambiental.

Como apresentar a contextualização no espaço escolar

A contextualização de temas nas realidades locais foi feita por meio de atividades quinzenais – fóruns de discussão e tarefas –, com apoio de textos didáticos específicos. A finalidade foi capacitar o cursista em conteúdo e na forma de apresentação dos problemas, criando assim um conjunto de vivências para incentivar reflexões que contribuíssem como subsídio para elaboração de pequenos projetos de Educação Ambiental contextualizados ao seu habitat.

Na tarefa do cálculo individual da pegada hídrica, para chegar ao volume de água consumida por cada indivíduo, foi necessário integrar o conceito da "água invisível", embutida na produção agroindustrial de cada alimento, ao estilo de vida de cada um. No fórum de discussão sobre desperdício de água, foram sugeridas práticas rotineiras e diferentes formas de incentivar mudanças de atitude. Esse intercâmbio de informações relacionadas a hábitos de consumo cria múltiplas possibilidades de transposição das situações trabalhadas para espaços escolares.

Outra tarefa formatada como projeto de Educação Ambiental foi a avaliação da água distribuída pela rede pública e que vem descrita na conta d'água mensal, fornecida pela empresa responsável pelo abastecimento. Os resultados de análises de amostras coletadas ao longo da rede de abastecimento urbano podem ser comparados com os parâmetros referenciais de indicadores de qualidade da água estabelecidos em portarias do Ministério da Saúde.

Contextualização posta em prática na abordagem CTSA

No trabalho final, intitulado “Você confia na água que bebe?”, os cursistas aplicaram os conceitos sobre processos de purificação e desinfecção da água em contextos socioculturais locais, seguindo a orientação CTSA. Essa estratégia possibilitou desenvolver a habilidade de estabelecer conexões entre conhecimentos trabalhados ao longo do curso e situações concretas, usando o espírito crítico para tomar decisões baseadas em critérios científicos.

O trabalho de contextualizar uma situação real – "você confia na água que bebe?" – exigiu ter acesso o conhecimento científico necessário para analisá-la, entendê-la e solucioná-la. Para avaliar se os cuidados adotados são adequados para evitar implicações na saúde, o cursista teve que comparar os conceitos científicos de filtração, desinfecção e ebulição da água, fazer reflexão crítica e definir pela decisão de utilizar (ou não) filtros caseiros, ferver (ou não) a água ou implementar cuidados adicionais para retirar matéria orgânica, microrganismos e impurezas.

O trabalho foi desenvolvido em duas etapas: a primeira foi uma atividade de campo, com o objetivo de despertar no cursista uma visão crítica sobre o processo de purificação da água, ampliada pelas opiniões dos vários entrevistados. Nessa etapa, houve a elaboração e aplicação de uma enquete com a finalidade de levantar a questão da adequação dos filtros usualmente adotados para complementar a purificação da água e torná-la potável. Ficou a cargo dos cursistas selecionar o público-alvo entre familiares, vizinhos ou alunos, com letramento científico correspondente à escolaridade de nível médio ou superior.

A segunda etapa consistiu na confecção de um relatório com a descrição do contexto em que foi realizada a enquete, o levantamento das respostas e dúvidas dos entrevistados quanto à potabilidade da água que bebem. O cursista foi orientado a  analisar os resultados e descrever sua percepção sobre a potabilidade da água no contexto dos entrevistados.

Cumpridas as duas etapas, o cursista postou seu relatório na Plataforma de Ensino do Curso.

Análise de diferentes contextos

Os relatórios  produzidos por cursistas residentes no Estado do Rio de Janeiro (Capital, Barra do Piraí, Volta Redonda, Petrópolis, Angra dos Reis, São Pedro de Aldeia), Minas Gerais (Governador Valadares) e Espírito Santo (Presidente Kennedy) expressaram percepções heterogêneas em relação aos tratamentos dispensados à água, o que era previsível, tendo em conta que seus municípios são abastecidos por diferentes fontes hídricas.

Apesar da inexistência de padrão nas percepções dos entrevistados, justificada pela abrangência de contextos – centros urbanos, litoral ou interior –, os diferentes relatórios permitiram algumas conclusões de ordem geral.

Foi notória a tendência de atribuir total responsabilidade ao governo pela qualidade da água, tendo em conta que a ele cabe abastecimento, saneamento público e fiscalização. Essa atitude demonstra que há desconhecimento da Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde (Brasil, 2011), que confere aos cidadãos o direito de conhecer as informações sobre a qualidade da água fornecida pela empresa responsável pelo abastecimento urbano e pelas distribuidoras de água envasada.

Vários relatos descrevem a atitude passiva diante de questões de impactos ambientais e o ressentimento da população pela pouca atuação do poder público no cumprimento da legislação ambiental. As empresas que realizam o tratamento e abastecimento de água se eximem da responsabilidade de promover a divulgação científica dos resultados de seu trabalho ou das análises e dos investimentos de expansão dos serviços prestados.

Outra tendência está relacionada à dificuldade de qualquer cidadão, mesmo os de nível de escolaridade média ou superior, de analisar a qualidade da água. Há pouca clareza na apresentação dos resultados analíticos dos indicadores de qualidade disponibilizados na "conta de água" mensal fornecida pela empresa de abastecimento: o cidadão está mais atento ao valor a ser pago do que aos indicadores da qualidade. Os parâmetros de qualidade (cor, turbidez, cloro residual, coliformes) estão em número restrito e não informam se há presença de metais pesados, hormônios, antibióticos, antissépticos ou de outras substâncias que permitiriam concluir se a água é potável. As informações disponíveis não permitem relacionar os dados com seus significados.

Com relação à água envasada, as observações dos cursistas variaram dentro de um amplo espectro: alguns entrevistados, mesmo sem consultar as informações nos rótulos e, independente da fonte, confiam cegamente na sua qualidade, não se preocupando com a procedência. Muitos a consideram superior à água fornecida por empresas de abastecimento urbano, embora haja relatos entre familiares de contaminações devido a doenças de veiculação hídrica pelo consumo de água comercial.

Foi possível perceber que os entrevistados conhecem as finalidades, mas não os procedimentos adotados nas estações de tratamento da água de abastecimento (ETAs), que tornam a água própria para uso humano, e têm pouca informação sobre  os deveres da população em garantir a continuidade da qualidade no interior de seu domicílio: manutenção das tubulações, reservatórios e equipamentos de tratamento de água, bem como cuidados e práticas de higiene domiciliares.

Foi também possível perceber que alguns aspectos da potabilidade da água estão bem difundidos e assimilados pelos cidadãos: há a visão popular de que doenças transmitidas pela água estão associadas à presença de vírus, microrganismos e toxinas. Isso pode significar que a escola básica e/ou as campanhas governamentais estão sendo bem-sucedidas, cumprindo o papel de alertar o cidadão de nível médio a não beber água diretamente da torneira, seja ela procedente da rede, do poço ou de reúso.

Mudanças de atitude em contextos específicos

Como era de se esperar, os relatórios dos cursistas apresentaram alguns contrastes  sobre a qualidade da água utilizada no abastecimento que refletem a diversidade dos recursos hídricos e de percepções em diferentes contextos socioculturais. Moradores de Itaipava (Petrópolis) confiam na qualidade da água das nascentes locais e no tratamento da empresa Águas do Imperador; no entanto, os habitantes de cidades praianas como Maricá e Angra dos Reis consomem água envasada, porque a água doce que abastece as residências  é  imprópria para ser ingerida.

Em Maricá a falta de confiança na água foi atribuída ao crescimento demográfico desordenado e acelerado e ao saneamento básico precário, que causam não só  poluição do complexo lacustre como o assoreamento dos rios que abastecem a cidade. A cursista, que realizou a enquete em três bairros, concluiu que os entrevistados têm consciência de que a intervenção humana tem contribuído significativamente para aumentar o processo de erosão, decorrente do fechamento de nascentes, do desvio de córregos e do caminho natural das águas provocado pela construção da RJ-106 e empreendimentos imobiliários.

Dado que a empresa somente abastece bairros do centro urbano, a maioria da população utiliza poços artesianos ou semiartesianos e compra água mineral em galões para beber. A proximidade do mar e a composição do solo propiciam a formação de águas subterrâneas ácidas, com altas concentrações de ferro e manganês e a consequente corrosão na  tubulação. Os tradicionais filtros de vela acoplados às torneiras ficam facilmente entupidos, o que requer tratamento prévio da água por sedimentação eletrolítica e por filtragem de carvão para a remoção eficaz do ferro presente em águas subterrâneas.

Esse levantamento descrito pela cursista em Maricá no seu relatório final demonstra que ela estabeleceu conexão entre conhecimentos científicos de processos para tornar a água potável e informações urbanísticas da cidade, o que revela uma abordagem transdisciplinar.

Em Angra dos Reis, outra cidade praiana, o cursista aplicou a enquete em 30 alunos de sua turma e constatou que a maioria não conhece a origem da água de abastecimento, embora saiba que ela não deva ser ingerida. Consome água envasada diariamente, sem a preocupação de ler o rótulo e conhecer sua procedência. Esses alunos apresentaram dúvidas quanto ao tipo de "vela" dos filtros caseiros.  O cursista complementou seu relato com a seguinte avaliação:

“Creio que as dúvidas levantadas pelos entrevistados são tanto de ordem científica quanto de comunicação pelos órgãos responsáveis pelo abastecimento, quando este existe. Fica claro que conhecimentos sobre Educação Ambiental, deveriam ser mais bem fundamentados no Ensino Médio (…). Acredito ser este tema transversal um bom caminho para rediscutir algo tão essencial para a vida” (Cursista 1).

Esse comentário demonstrou que o cursista usou o espírito crítico no trabalho final para detectar lacunas na formação dos alunos e visualizar caminhos para o ensino da Educação Ambiental. Um dos objetivos do curso de Educação Ambiental é exatamente estimular os professores a transpor as barreiras das disciplinas via temas transversais, explorando vivências e  estratégias em situações de sala de aula.

Um caso que merece destaque especial refere-se à enquete realizada na região de Governador Valadares/MG, impactada pela lama liberada com o rompimento da barragem da mineradora Samarco. A nova realidade provocou nos moradores a preocupação com o tratamento das águas do Rio Doce realizado pelo Serviço de Abastecimento de Água e Esgoto (SAAE). Esse caso é comentado no relatório do cursista:

“Ficou nítida a mudança de percepção dos valadarenses frente à nova realidade que enfrentavam e à importância de saber a qualidade técnica que atesta a potabilidade da água que ingerem, alem de danos causados à saúde, ampliando assim a gama de cuidados com esse bem tão precioso. (...) Notou-se que os habitantes buscavam mais informações, estando atentos inclusive sobre as informações no verso das contas de água do SAAE, mas desconfiados quanto à sua veracidade, uma vez que, para conseguir tratar a água com maiores níveis de turbidez e outros precipitados, a companhia de abastecimento valeu-se de artifícios como o uso do polímero de acácia negra e o aumento do cloro residual nas etapas envolvidas, o que alterou o odor e o sabor da água a que os valadarenses estavam acostumados antes do impacto ambiental, e fez com que a população buscasse alternativas, como o uso constante da água mineral para cozinhar e beber, tamanha a preocupação com a quantidade de minerais tóxicos que a lama contaminada trouxe ao se misturar à água do Rio Doce” (Cursista 2).

Nesse comentário o cursista descreve o novo contexto impactado pelo acidente, em que ocorreram alterações de sabor e odor na água, levantando dúvidas com relação ao risco de intoxicação. Destaca uma mudança na atitude dos valadarenses, que passaram a buscar informações nas contas de água e a consumir água mineral como forma paliativa de contornar o problema. Ainda assim, persiste o risco de os alimentos produzidos na região do Vale do Rio Doce estarem contaminados.

Foi possível notar que o cursista ficou motivado a procurar esclarecimento sobre os tratamentos técnicos alternativos adotados para diminuir turvação, taxas anormais de minerais e aumento da cloração na desinfecção da água. A atitude de aplicar conhecimentos adquiridos ao longo do curso na situação de risco demonstra que foi atingido outro objetivo do curso de contextualização do ensino de Ciências.

Em outro estado da Federação (Espírito Santo), o cursista entrevistou 20 residentes em Presidente Kennedy e constatou que desconhecem como é realizado o processo de tratamento da água nas ETAs e seu descaso por procurar esse conhecimento, apesar da facilidade de acesso às informações:

"A maioria desconhece os procedimentos de purificação de água, apesar de a estação de tratamento ficar a poucos quilômetros de nossas residências!” (Cursista 3).

A crítica do cursista foi acompanhada da reflexão sobre a atitude dos entrevistados com a consequente tomada de decisão de buscar informações técnicas que ampliassem seu conhecimento:

“Resolvi fazer uma visita à estação de tratamento. (...) Lá, o responsável técnico me mostrou toda a sua rotina desde a captação, coagulação, floculação, decantação, filtração, a famosa cloração, fluoretação, reservação, e por fim a  distribuição para nossas casas" (Cursista 3).

Embora nos casos relatados tenham sido observadas mudanças de atitude nos cursistas na busca de letramento científico e de mais informações técnicas, o mesmo não pode ser dito sobre entrevistados, em sua maioria cidadãos de nível médio, que desconhecem a qualidade da água que bebem, não se sentem motivados a conhecer a empresa que realiza o tratamento ou mesmo a buscar informações sobre a fonte hídrica e a forma adequada de filtrar a água para torná-la potável.

Contextualização e a formação de professores

A formação continuada foi realizada no curso de Educação Ambiental – Ecossistema Água seguindo os seguintes pressupostos: letramento científico, tarefas com situações contextualizadas e elaboração de relatórios com resultados descritos de forma crítica.

A capacitação vivenciada pelos professores de Ciências ilustrou múltiplas formas de enfrentar o desafio da fragmentação de conteúdos imposta pelo currículo escolar com a incorporação de metodologias, envolvendo amplo repertório de estratégias e de recursos (filmes, fóruns de discussão, textos científicos, atividades de campo).

O ensino interdisciplinar contextualizado, ético e cidadão seguiu a abordagem CTSA aproximando o conteúdo de Ciências e suas tecnologias ao ambiente e à sociedade com atividades que possibilitam conexões entre conteúdos científicos e o cotidiano do cursista. Todas as atividades propostas foram planejadas como pequenos projetos contextualizados ao ambiente demonstrando a utilidade do conhecimento científico na vida diária e poderão ser transpostos para sala de aula de nível médio.

No trabalho final, o cursista contextualizou conteúdos de Ciências à potabilidade da água. A elaboração dos questionários para realização da enquete revelou dificuldades outras que merecem atenção especial e foram descritas no artigo O que você precisa saber para realizar uma enquete, publicado aqui, na revista Educação Pública.

Na realização da enquete, o cursista apresentou aos cidadãos leigos a situação-problema "Você confia na água que bebe?" e teve a oportunidade de explorar a própria realidade numa atividade de campo, além de analisar as dúvidas levantadas pelos entrevistados.

Essa análise permite tirar conclusões sobre as lacunas na formação escolar. Responder a essas dúvidas exigiu do professor uma atitude crítico-reflexiva e a busca de fontes bibliográficas que complementassem seu letramento científico.

Em sua autoavaliação, um cursista registrou:

“Neste trabalho, além de aprender e me aprofundar mais sobre o assunto, tive oportunidade de esclarecer muitas dúvidas dos entrevistados; percebi a carência de informações, muitos disseram: ‘São informações que não aprendemos na escola!’” (Cursista 4).

Esse comentário revela que os resultados de um curso de extensão de curta duração são, muitas vezes, gratificantes e algumas vezes imponderáveis e impactantes na formação profissional do professor, pois fornece elementos para reflexão e revitalização de sua práxis didático-pedagógica.

Referências

BRASIL. Ministério da Saúde. Decreto Presidencial nº 5.440, de 4 de maio de 2005. Estabelece definições e procedimentos sobre o controle de qualidade da água de sistemas de abastecimento e institui mecanismos e instrumentos para divulgação de informação ao consumidor sobre a qualidade da água para consumo humano.

BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de 2011. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade.  Diário Oficial da União, nº 3, de 4 de janeiro de 2012.

MARTINS, A. F. P. Ensino de ciências: desafios à formação de professores. Revista Educação em Questão, v. 23, nº 9, p. 53-65, 2005.

MORTIMER, E. F.; MACHADO, A. H. Química Ensino Médio (3 volumes). São Paulo: Scipione.

GOULART, M. D. C.; CALLISTO, M. Bioindicadores de qualidade de água como ferramenta em estudos de impacto ambiental. Revista da FAPAM, ano 2, nº 1, 2003.

SILVA, S. R. D.; HELLER, L.; VALADARES, J. D. C.; CAIRNCROSS, S. O cuidado domiciliar com a água de consumo humano e suas implicações na saúde: percepções de moradores em Vitória (ES). Engenharia Sanitária Ambiental, v. 14(4), p. 521-532, 2009.

SANTOS, W.; MOL, G. Química Cidadã (3 volumes). São Paulo: Nova Geração, 2010.