Uso sustentável da água : actividades experimentais para a promoção e educação ambiental no ensino básico

Abstract

O trabalho desta dissertação teve como objectivo central propor Actividades Experimentais para a Promoção e Educação Ambiental no Ensino Básico. Para o efeito, iniciou-se o estudo pela análise dos manuais do Ensino Básico e o estudo comparativo com as directrizes do Currículo Nacional para determinar os limites da temática em investigação. O estudo envolveu quatro parâmetros de análise: (i) o ciclo do uso da água, (ii) causas da poluição da água, (iii), consequências da poluição da água e (iv) tratamentos/soluções para a poluição da água. No capítulo 1 efectuamos uma sequenciação da problemática ambiental desde a sua génese até ao momento actual, através de uma revisão bibliográfica referente à (i) génese da consciência ecológica, (ii) evolução da Educação Ambiental, (iii) Educação Ambiental em Portugal, (iv) criação do Ministério do Ambiente e (v) Instituto da Água. De seguida, já no capítulo 2, elaborou-se um historial da água desde os tempos mais remotos até à delimitação da sua problemática actual. Apresenta-se ainda a problemática da água que vai da distribuição ao consumo, passando pela poluição, legislação nacional de captação e normas de qualidade, a água na política da comunidade europeia, ciclo de uso e técnicas de tratamento, sistemas de tratamento ao reuso, uso eficiente e uso sustentável, conservação da água em Portugal e conflitos mundiais pela água. No capítulo 3 são apresentados os materiais desenvolvidos para as propostas de actividades experimentais relacionadas com o ciclo do uso da água e a poluição agro-química que foram aplicadas em contexto de sala de aula. Também são descritas as metodologias utilizadas para a sua avaliação, nomeadamente a análise de conteúdos para o estudo 1 (os manuais e programas nos 3 ciclos do ensino básico), o estudo das mudanças de concepções alternativas sobre o ciclo de uso da água (estudo 2) e sobre a poluição agro-química (estudo 3). No estudo 2 foi desenvolvida uma proposta de actividade englobando o funcionamento de uma ETA (estação de tratamento de águas), construção de uma maqueta exemplificando uma rede de distribuição de água de consumo e o visionamento de um filme sobre uma ETAR (estação de tratamento de águas residuais). No estudo 3, a abordagem de avaliação da proposta de actividades experimentais baseada na utilização de um “kit” de análise de água foi realizada com o recurso à metodologia quasi-experimental. No capítulo 4 apresentam-se os resultados dos 3 estudos realizados os quais apontam no estudo 1 para dificuldades de articulação de conteúdos e sequencialidade quanto aos 4 parâmetros em análise e, para os estudos 2 e 3, para o aumento de competências (mudanças de concepções alternativas) dos alunos quanto aos temas trabalhados experimentalmente. No capítulo 5 apresenta-se as conclusões, recomendações e perspectivas futuras, que de forma sucinta são: (1) que ensino experimental no 1.º Ciclo do Ensino Básico é uma possibilidade metodológica de excelência para a educação em geral e, em particular, para a Educação Ambiental, que os alunos do 1.º Ciclo do Ensino Básico confrontados com estas propostas pedagógicas de ensino experimental foram desafiados a desenvolver o pensamento crítico, a capacidade de tomar decisões, e a procurar solucionar problemas concretos. Por outras palavras, foram desafiados a aumentar significativamente a sua literacia ambiental; (2) como recomendações propomos que os Programas Nacionais, e os manuais, incorporem o ciclo do uso da água de forma progressiva e mais complexa desde o 1.º Ciclo até ao 3.º Ciclo do Ensino Básico; que os problemas de poluição das águas e sua solução sejam tratados de forma mais coerente e recorrente, e que haja por parte das escolas e professores desenvolvimento de actividades experimentais e de campo sobre o ciclo de uso da água e problemas relacionados com a sua degradação; (3) que de futuro este estudo deveria generalizar as propostas aqui apresentadas, bem como ampliar as propostas de actividades experimentais e observacionais sobre a água.

The main aim of this work is to propose experimental activities for environmental advocacy and education within the educational system from Yr1 to Yr9. To achieve this, the work started with a comparative analysis of the textbooks used in Yrs 1 to 9, the National Curriculum and other governamental guidelines in order to find the thematic framework under investigation. The part of the study was carried out using four categories of analysis: (i) cycle of water used, (ii) causes of water pollution, (iii) consequences of water pollution, and (iv) treatments and solutions for water pollution. In chapter 1, we follow step-by-step the environmental perspectives from its genesis to the present day, reviewing the (i) genesis of ecological conscience, (ii) evolution of environmental education, (iii) environmental education in Portugal, (iv) origin of the Portuguese Ministry of the Environment, and (v) mission of the Portuguese Institute of Water. Next, already in chapter 2, a view of the history of water was done from old times to the current delimitation issue. Furthermore, the issue of water is shown from distribution to consumption, passing through pollution, national legislation on the water supplier and quality regulations, water within the politics of the European Community, the cycle of water used and treatment techniques, re-use treatment systems, efficient and sustainable water uses, the conservation of water in Portugal and, eventually, the main world conflicts for water. Chapter 3 presents the methodologies developed and applied in a classroom context to set-up the experimental activities related to the cycle of water used and water agro-chemical pollution. This chapter also describes the methodologies used for the assessment of the proposal experimental activities, namely the contents analysis of study 1 (the textbooks and syllabus of the educational system from Yr1 to Yr9), the study of the conceptual changes of pupils about the cycle of water used (study 2) and about water agro-chemical pollution. The study 2 is related with teaching activities proposals which are (1) a Drinking Water Treatment Plant experiment, (2) driking-water distribution network study using a model and, (3) a presentation of a movie about how work a Wastewater Treatment Plant. Study 3, approaches the assessment of the experimental activity proposal which was based on the use of a water chemical analysis kit. This kit was used in an experimental classroom and in other classroom the same content without experiment was teaching theoretically using the oral transmission. This quasi-experimental methodology will allow us compare the learn outcomes of the pupils in different teaching approaches. The results of the three studies are presented in chapter 4 of which study 1 point out the difficulties of relationship of contents and connections as to the 4 parameters in analysis and in studies 2 and 3 to the increase of the students learning outcomes (conceptual changes) as to subjects experimentally worked on. Chapter 5 presents the conclusions, recommendations and perspectives for the future which in brief are: (1) that the experimental teaching in Yrs1 to 4 is an excellent methodology for education in general and in particular for Environmental Education; that the students of Yrs1 to 4 confronted with these new pedagogic proposals of experimental teaching were challenged to develop their critical thinking, the capacity of making decisions and to be able to solve concrete problems. In other words, they were challenged to significantly increase their environmental literacy; (2) as a recommendation we propose that the national curriculum and textbooks from Yr1 to Yr9, incorporate the cycle of water used in a progressive and intricate way; that the problems of water pollution and its solutions should be treated more comprehensibly and persistently, that there is implemented by schools and teachers the use of experimental activities and fieldwork of the cycle of water used and related problems like water degradation; (3) that in the future the proposals presented here should be generalised, as well as expanding the proposals of experimental and observational activities about water.