A água que bebemos: aprendizagem STEAM baseada em problemas de uma comunidade rural

The water we drink: STEAM problem-based learning from a rural community

Resumo

Este estudo apresenta uma experiência desenvolvida em uma escola rural multisseriada do estado do Rio de Janeiro. Nela, estudantes de 9 a 12 anos foram desafiados a identificar e discutir problemas reais da comunidade. Ao elegerem a qualidade da água utilizada no dia a dia como o desafio mais alarmante, mobilizaram-se para encontrar uma solução sustentável, dando início a um processo de pesquisa e aprendizado STEAM sobre possíveis métodos de filtragem aplicáveis à sua comunidade. Neste artigo, procuramos estudar todo o processo de discussão, seleção, pesquisa e aprendizado conduzido pelo grupo de alunos, com o objetivo de compreender como uma abordagem de Aprendizagem Baseada em Problemas da Comunidade (CPbL) tem potencial para consolidar projetos que ampliem a articulação entre escola e comunidade a partir da educação para o desenvolvimento sustentável.

Palavras-chave:
educação e comunidade; escola rural; aprendizagem baseada em projetos; educação multisseriada; aprendizagem baseada em problemas da comunidade.

Abstract

This article presents an experience developed in a rural, multi-grade school located in the mountainous region of Rio de Janeiro. In the study, students between the ages of 9 and 12 were challenged to identify and discuss real community problems. After identifying the quality of their everyday water supply as the most alarming issue, the students were mobilized to find a sustainable solution. They began researching and engaging STEAM learning to develop possible filtration methods applicable to their community. We examine the entire process of discussion, selection, research, and learning that the students undertook, with the aim of understanding how a community problem-based learning (CPbL) approach can consolidate projects that broaden the connection between school and community through education for sustainable development.

Keywords:
education and community; rural school; project-based learning; multigrade education; community problem-based learning.

Introdução

A aprendizagem STEAM apresenta diversos desafios. Um dos mais importantes é a elaboração de um currículo para o primeiro segmento do Ensino Fundamental. Pensar esse currículo implica considerar a realidade das diferentes escolas espalhadas pelas regiões brasileiras. Existem aquelas situadas em municípios de predominância urbana, as rurais próximas a pequenas e médias cidades e as situadas em regiões muito distantes de quaisquer agrupamentos populacionais. Neste artigo, pretendemos tratar dessa problemática a partir de uma escola rural com alguma proximidade com áreas urbanas.

As escolas em regiões rurais invariavelmente situam-se em territórios amplos com uma população dispersa que não consegue gerar demanda para a constituição de uma escola com atendimento seriado. Em muitos casos, a solução encontrada para assegurar o acesso e a permanência na escola é reunir crianças de diferentes idades e séries numa mesma turma, na mesma sala. Isso constitui um desafio curricular para os professores dessas turmas, conhecidas como multisseriadas. Nesse contexto, surge uma questão fundamental: como trabalhar uma educação STEAM num ambiente educacional com crianças de diferentes níveis de maturidade e que devem atingir metas de aprendizagem distintas?

Nessa etapa da formação, o ensino de ciências naturais ainda ocupa um espaço reduzido no currículo, mas pode estabelecer bases importantes para uma futura educação STEAM. Inspirado na visão de Dewey (2023) sobre a educação como um processo contínuo, em que cada experiência influencia as seguintes, formando um continuum de aprendizado que cresce em profundidade e relevância, este estudo relata uma experiência desenvolvida em uma turma dos anos iniciais de uma escola multisseriada no povoado de Galdinópolis, na zona rural de Nova Friburgo, no estado do Rio de Janeiro.

Em 2021, a escola local começou a desenvolver, para o ensino de ciências, a metodologia de Aprendizagem baseada em Problemas (ou Projetos) (ABP)¹ como é conhecida internacionalmente. Entretanto, uma nova característica foi incorporada a esse tipo de abordagem: a incorporação da essência do PbL a partir dos problemas da própria comunidade. O objetivo era entender como esse processo de simbiose entre a comunidade e a escola ocorre e quais potencialidades ele pode gerar para um tipo de ensino STEAM no primeiro segmento do Ensino Fundamental.

Deste modo, as questões que nortearam essa pesquisa foram:

• - Os problemas da comunidade são percebidos pelos estudantes na faixa etária de 9 a 12 anos?

• - Essa abordagem é capaz de gerar conhecimentos STEAM e mobilizar novas competências nos estudantes?

• - Qual o impacto que esse processo teria sobre a comunidade?

Para que essas perguntas pudessem ser respondidas, foi desenvolvido um projeto pedagógico na escola que integrasse a aprendizagem STEAM em uma abordagem de Aprendizagem baseada em Problemas da Comunidade, que, a partir de agora, será chamada de CPbL².

Aprendizagem baseada em Problemas da Comunidade (CPbL)

Pensar em um processo de ensino-aprendizagem inovador exige reformular os princípios estabelecidos no sistema educacional. Um dos aspectos é refletir sobre conteúdos que assumem uma posição basilar em prol de uma formação extensivamente teórica, mas de pouca aplicação prática. Entendendo a aprendizagem como fruto da conexão direta das pessoas com as experiências construídas continuamente em suas interações com a realidade, observa-se um distanciamento em relação às práticas educativas da maioria das escolas, ainda centradas na transmissão passiva de informações e desconectadas do contexto social (Dewey, 2023; Freire, 1987, 2021; Markham; Larmer; Ravitz, 2008).

Ao longo do tempo, diversas abordagens surgiram como contraponto à aprendizagem centrada exclusivamente na transmissão de informações do professor ao aluno. A Aprendizagem baseada em Problemas (PbL) ganhou destaque a partir dos anos 1970, especialmente em cursos de Medicina da McMaster University (no Canadá) e da Maastricht University (Países Baixos) (Kolmos; De Graaff, 2015; Savin-Baden; Major, 2004). Existia uma forte crítica aos currículos tradicionais de Medicina devido ao grande distanciamento dos estudantes em relação à realidade dos hospitais e dos sistemas de saúde desses países.

Na educação básica, o PbL começou a se difundir a partir dos anos 1990 e, mais fortemente, nos anos 2000 (Savin-Baden; Major, 2004). No Brasil, embora já existissem aplicações anteriores, sua difusão ocorreu no bojo do movimento das metodologias ativas, que começaram a ganhar destaque em algumas escolas a partir de meados da primeira década do século XXI.

Essa abordagem fundamenta-se no trabalho colaborativo, incentivando a troca de conhecimentos e de habilidades interdisciplinares. A partir de uma questão motriz conectada à realidade, mobilizam-se práticas científicas que desenvolvem competências relacionadas à resolução de problemas concretos, à comunicação interpessoal e pública, ao pensamento crítico, além da autogestão do trabalho em equipe (De Graaff; Kolmos, 2003; Dolmans et al., 2005; Markham; Larmer; Ravitz, 2008; Savin-Baden; Major, 2004). O PbL apresenta diversas abordagens e classificações, sendo possível analisá-lo à luz de uma dicotomia clássica da educação escolar: a aprendizagem de conteúdos versus o desenvolvimento de competências.

Na abordagem baseada em conteúdos, o problema é proposto pelo professor para direcionar a aprendizagem de tópicos disciplinares ou interdisciplinares. O currículo define objetivos com um ponto de chegada previamente determinado. Desse modo, essa abordagem PbL se aproxima das pedagogias tradicionais, mas oferece maior liberdade ao longo do processo. Embora novos conteúdos possam surgir, aqueles predeterminados permanecem centrais e devem ser avaliados ao final. O desenvolvimento de competências é possível, mas de forma complementar.

Já na abordagem voltada às competências, o foco está no desenvolvimento de habilidades, com ênfase na comunicação, na colaboração e na resolução de problemas. Aqui, a aprendizagem PbL ocorre por meio das interações da equipe, sendo a auto-organização um objetivo central para a construção de formas de trabalho diversificadas e colaborativas (Kolmos; De Graaff; Du, 2017). Muitos desses projetos podem permitir a aprendizagem de uma enorme quantidade de conhecimentos interdisciplinares, muitos dos quais nem estavam previstos em um plano curricular. Esse modelo pode ser desafiador para professores habituados à transmissão de conhecimento, pois desloca seu papel para o de consultor e mentor, orientando sem controlar o processo (Braga, 2021; Khaliq; Alam; Mushtaq, 2015).

Além do PbL, uma abordagem que busca romper o afastamento entre a educação e o mundo real é a Aprendizagem baseada na Comunidade (CbL). Ela surge como uma abordagem própria, que, apesar de manter fortes ligações e traços do PbL, apresenta uma proposta inovadora, integrando o conteúdo acadêmico de forma mais significativa e engajada à realidade comunitária. Isso significa que o “chão da comunidade” é utilizado como um laboratório de aplicação de conhecimentos acadêmicos, buscando promover o desenvolvimento cívico, ao mesmo tempo em que aborda problemas reais, necessidades e interesses da comunidade (Chepkuto; Magak; Shadrack, 2021). Para além de uma compreensão mais profunda do conteúdo do curso, os estudantes desenvolvem um senso de responsabilidade cidadã, promovendo maior engajamento acadêmico, bem como o da própria comunidade. Esse processo ainda consolida vínculos mutualistas entre a universidade e a sociedade (Chepkuto; Magak; Shadrack, 2021).

Chiu et al. (2023) reafirmam essa ótica, defendendo que o CbL oferece aos alunos a oportunidade de usar suas próprias ideias e conhecimentos, baseados em observação real e interação social, para projetar e encontrar soluções para problemas do mundo real. Complementam ainda, afirmando que as soluções desenvolvidas podem beneficiar as comunidades dos alunos, tornando as abordagens de aprendizagem significativas e diretamente aplicáveis às suas vidas diárias. Segundo Markham, Larmer e Ravitz (2008), projetos baseados na comunidade vão além da sala de aula, trazendo questões autênticas ao aprendizado. Melaville, Berg e Blank (2006) afirmam que há diversas abordagens implementadas no CbL, mas destacam que todas conectam a escola à comunidade para resolver problemas locais.

As propostas CbL e PbL, combinadas e reconceituadas, trazem um novo olhar sobre o papel da escola na educação básica. O que se propõe é uma concepção de Aprendizagem baseada em Problemas da Comunidade (CPbL) associada ao desenvolvimento de projetos visando solucioná-los. O ponto que a caracteriza e a diferencia de outras aprendizagens está na origem do problema que orienta o projeto. Ele nasce do dia a dia de uma comunidade específica, isto é, está presente nas realidades sociais dos alunos, enraizando o currículo e os conteúdos em questões reais.

Neste modelo, a questão motriz envolve os alunos em investigações de problemas concretos e locais, permitindo que tomem decisões e atuem de forma autônoma em torno de propósitos traçados colaborativamente (Dewey, 2023). Essa dinâmica materializa o que Freire e Faundez (2013) denominam pedagogia da pergunta, uma abordagem que rompe com o modelo transmissivo tradicional ao colocar a dúvida, a problematização e a inquietação dos educandos como verdadeiros motores da construção do conhecimento formal. O trabalho em equipe mobiliza um senso de colaboração na concepção de conhecimentos e soluções, articulando conhecimentos prévios aos adquiridos ao longo do processo. Esses resultados também precisam alcançar um nível de conhecimento público, viabilizando redes de colaboração que incluem não apenas a escola, mas também membros da comunidade e seus conhecimentos, o que é fundamental no CPbL.

O ensino de ciências no Brasil tem uma tradição de pesquisas influenciadas pelo pensamento de Paulo Freire, iniciadas na década de 1980 por Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002). Tais pesquisas agregavam os saberes cotidianos dos alunos, especialmente os do Ensino Fundamental, ao conhecimento científico formal. Diversas correntes que se seguiram a essa abordagem, foram abrigadas sob a sigla CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade), embora nem todos os trabalhos da linha estejam conectados com o pensamento freiriano.

Auler e Delizoicov (2015) e Roso e Auler (2016) defendem a integração entre os princípios de Paulo Freire e a abordagem CTS para o enriquecimento dos processos educativos. Para esses autores, essa união cria uma base pedagógica mais sólida do que quando essas perspectivas são trabalhadas isoladamente. A visão freiriana, focada na investigação temática e na promoção de uma educação transformadora, confere uma dimensão crítica e intencional às interações CTS. Essa visão articulada permite que os alunos reflitam conscientemente sobre a relação entre Ciência, Tecnologia e Sociedade, considerando o impacto real dessas áreas em suas vidas e em suas comunidades.

Tal perspectiva é compatível com o CPbL, que se alicerça na premissa de que a educação deve ser significativa e orientada à ação social. Nesse sentido, Archanjo e Gehlen (2021) abordam a potencialidade da inclusão de princípios da inovação social, a partir de tecnologias sociais (TS), na educação. Isso fomentaria a construção de um processo de aprendizagem colaborativo e horizontal, no qual o conhecimento é construído ativamente. A ideia central é que novos atores, isto é, os próprios educandos e suas comunidades, tenham voz na definição de valores, demandas e soluções. O resultado é uma prática pedagógica que reflete a realidade local e promove o protagonismo e a ação transformadora (Archanjo; Gehlen, 2022).

Roso e Delizoicov (2019) também veem a TS como uma ferramenta para questionar os modelos e concepções de CT e propor soluções coletivas que atendam às necessidades socioambientais das comunidades locais. Na perspectiva educativa, defendem que a TS “tem gerado novas formas de educação e formação dos sujeitos que estão inseridos nessas atividades” (Roso; Delizoicov, 2019, p. 7). Assim, o CPbL se situa nessa conexão CTS-Freire, pois incentiva os alunos a investigar e a interagir com problemas reais de sua comunidade, desenvolvendo uma compreensão crítica e participativa. Esse vínculo promove uma educação transformadora, na qual o aprendizado se torna um meio para a ação consciente, o desenvolvimento da cidadania e a transformação social.

Metodologia da pesquisa

Devido às características do objeto de estudo e à inserção da pesquisa em uma comunidade rural, optou-se por uma metodologia etnográfica. A natureza desse tipo de pesquisa prioriza a observação participante e a descrição dos acontecimentos como eixos da coleta de dados. A imersão no cotidiano escolar e comunitário, articulada à ação educacional, também caracteriza este trabalho como uma pesquisa-ação (Thiollent, 1986). O processo investigativo foi conduzido de forma colaborativa entre dois pesquisadores acadêmicos e a professora-pesquisadora, capacitada em pesquisa etnográfica. Toda a estratégia da pesquisa foi delineada de forma consensual pela equipe, integrando as competências de cada membro, pois a dinâmica de uma sala de aula multisseriada com estudantes do primeiro segmento do Ensino Fundamental é bastante complexa. A professora-pesquisadora desempenhou um papel fundamental no processo, não apenas na aplicação, mas também na discussão e na reflexão sobre os resultados. Esse fato é relevante para compreender o conceito de professor-pesquisador da educação básica: aquele que transforma a escola em um grande laboratório para desenvolver soluções inovadoras na educação.

Contexto e participantes

O povoado, situado a 25 quilômetros do centro urbano mais próximo, tem como principais atividades a agricultura e a manufatura familiar de peças destinadas ao polo de produção de roupas íntimas, localizado na sede do município. A comunidade possui uma única escola de Ensino Fundamental, vinculada à rede municipal, que atende aos habitantes de toda a região rural ao seu redor. Existe um serviço de transporte da prefeitura que permite o deslocamento dos alunos de casa para a escola e vice-versa. O quadro de funcionários é composto por uma diretora, que administra, em conjunto, duas escolas da região, três professoras e duas merendeiras. Todos os funcionários são moradores da comunidade.

Esse tipo de escola apresenta uma situação bastante característica, pois atende e é gerida por pessoas da própria comunidade, com base nas orientações da Secretaria Municipal de Educação. Logo, é uma escola que possui muros bastante porosos em relação à vida comunitária na qual está inserida, pois tudo o que acontece lá é compartilhado com toda a comunidade, e o inverso também é verdadeiro. A investigação baseou-se na ideia de que a educação transcende o espaço escolar, transbordando para a comunidade e conectando diversos atores sociais em uma rede de produção de conhecimento e de intervenção comunitária. A proposta de “transbordamento” possibilita que os estudantes se tornem agentes ativos na identificação e resolução de problemas sociais, a partir de uma abordagem educacional pautada na mobilização de projetos educativos como ferramentas de transformação social.

No que tange às considerações éticas, todos os dados de identificação dos alunos foram mantidos em sigilo, garantindo a privacidade e o anonimato dos participantes. Os resultados obtidos na pesquisa foram utilizados exclusivamente para alcançar os objetivos do estudo, incluindo sua publicação. Além disso, o envolvimento nas propostas era facultativo para os alunos que não desejassem participar, sem qualquer ônus educacional decorrente dessa decisão. Além disso, a aplicação empírica contou com a anuência da direção da instituição onde a coleta de dados foi realizada.

Instrumentos e coleta de dados

Para investigar como as atividades do CPbL capacitam os estudantes do Ensino Fundamental a se tornarem inovadores sociais, adotou-se uma abordagem de pesquisa descritiva, crítica e reflexiva. Nesse processo educacional, os estudantes se transformam em inovadores sociais ao identificarem problemas comunitários no contexto rural e mobilizarem diversos atores para trabalharem juntos no desenvolvimento de soluções, promovendo um aprendizado coletivo. Dada a complexidade das interações com crianças, optou-se por métodos que preservassem a naturalidade do ambiente escolar e a ludicidade. Durante o desenvolvimento da pesquisa, procurou-se refletir sobre os fundamentos científicos de uma prática docente inovadora que, além de encorajar e incentivar a criatividade dos alunos, também possibilitasse o empoderamento desses alunos como agentes de transformação social.

Os pesquisadores impulsionaram o processo com expedições à comunidade, nas quais os alunos apresentavam sua realidade. Houve acompanhamento não apenas durante o período letivo, mas também em outros momentos. Os alunos conduziram os pesquisadores acadêmicos e a professora-pesquisadora em uma caminhada pelo território, apresentando os problemas vividos pela comunidade e respondendo perguntas sobre as formas de vida da comunidade.

Análise dos dados

Erickson (1986) destaca que, em uma pesquisa de campo de cunho etnográfico, é essencial descrever as situações analisadas para captar os significados expressos nas ações dos participantes. Para isso, ele aponta a necessidade de: (a) participação intensiva e prolongada no ambiente de pesquisa; (b) registro minucioso por meio de notas de campo e da coleta de documentos variados (memorandos, produções de alunos, gravações de áudio e vídeo, entre outros); (c) reflexão analítica sobre esses registros; e (d) relato detalhado por meio de narrativas e de citações diretas de entrevistas.

No contexto da pesquisa educacional, o autor precitado ressalta que essa abordagem permite problematizar situações naturalizadas, ampliando a compreensão dos cenários e dos desafios do ensino. Esse reconhecimento mais profundo favorece a investigação sobre como as dinâmicas escolares são influenciadas por outras esferas do sistema, incluindo a comunidade local e a família dos educandos. Ademais, ele frisa a relevância do viés interpretativo para as observações em termos contextuais, atribuindo significados que captam mais autenticamente as situações investigadas, evitando generalizações.

Thiollent (1986) complementa essa visão ao afirmar que pesquisas dessa natureza possibilitam a resolução de problemas concretos em contextos sociais específicos, integrando conhecimento teórico e soluções práticas. Deste modo, buscou-se explorar o cenário social no qual a escola e os estudantes estão inseridos, a fim de que o projeto fosse embasado em uma problemática a partir da qual os estudantes delineariam suas propostas de solução.

É muito difícil aplicar métodos de pesquisa tradicionais com crianças, como entrevistas ou grupos focais. A formalidade desses processos acaba por inibir e quebrar a naturalidade das interações. Além disso, quando se considera a professora da turma como pesquisadora, qualquer uma dessas metodologias pode ser encarada como parte da avaliação a que os alunos são comumente submetidos, levando-os a responder o que acreditam que o professor vai achar correto. Portanto, decidiu-se seguir o caminho etnográfico de observação, descrição e, vez por outra, conversas informais individualizadas. Nesse caso, a conversa ajudava a esclarecer o estranhamento diante de ações e falas não compreendidas, elucidando o que estava acontecendo.

O projeto A água que bebemos

Considerando-se as duas perspectivas de aprendizagem abordadas neste trabalho, isto é, enfatizando um processo de aprendizagem de conteúdos concomitante ao desenvolvimento de competências e habilidades que condicionem uma formação inovadora, resiliente, proativa e crítica-cidadã, o primeiro passo foi alicerçar o projeto no contexto real dos alunos.

O estágio inicial do projeto consistiu na sensibilização dos alunos em relação à própria realidade, problematizando o contexto de vida e diagnosticando o potencial analítico para a leitura da realidade e a compreensão de problemas sociais. Perguntas foram formuladas para explorar a compreensão dos alunos sobre problemas sociais e identificar aspectos incômodos em suas realidades. Além disso, visando ao gosto infantil por histórias, solicitou-se a produção de narrativas ilustradas sobre como resolveriam problemas sociais em suas comunidades, colocando-se no lugar de super-heróis. Com isso, substituíram-se as entrevistas por fontes de informação mais lúdicas, como histórias e desenhos, evitando o uso exclusivo da expressão verbal.

As narrativas revelaram o contato dos alunos com conceitos científicos por meio de desenhos animados e filmes, o que inspirou soluções baseadas em robôs e máquinas. Isso reforça a importância de recuperar o repertório prévio dos estudantes para impulsionar a construção de novos conhecimentos. Para organizar os temas recorrentes nas histórias, foi elaborado coletivamente um quadro com palavras geradoras, o que auxiliou na definição da questão norteadora que orientaria as próximas atividades (Delizoicov; Angotti; Pernambuco, 2002; Freire, 1987).

Diagnosticada a necessidade de estimular a consciência social dos alunos, pois muitos demonstravam dificuldade em reconhecer e expressar problemas da própria comunidade, o primeiro desafio foi a competência de leitura da realidade. Para isso, os alunos foram orientados a observar e registrar, por meio de fotografias, os principais problemas da comunidade. Após a coleta das imagens, realizaram-se discussões para identificar os problemas mais significativos, como ilustrado na figura 1. Dois temas centrais emergiram: o descarte inadequado de lixo e a qualidade da água.

Figura 1
Retratos dos problemas da comunidade aos olhos dos alunos

O primeiro justifica-se pela falta de lixeiras adequadas para armazenar os resíduos até o dia da coleta, que ocorre apenas uma vez por semana. A questão da água decorre do fato de a região não ser atendida por estruturas de saneamento básico, de modo que o abastecimento depende de nascentes ou de poços artesianos - fontes que não são totalmente seguras para o consumo.

Quanto à problemática do lixo, identificou-se que, muitas vezes, os resíduos destinados à coleta se espalham pela estrada e, em alguns pontos, ainda atingem o rio próximo, por serem descartados diretamente no chão. Uma aluna declarou: “Já vi um saco de lixo preto caído no rio embaixo da ponte perto da minha casa.”

O segundo tema central revelou a problemática da qualidade da água consumida na comunidade. A aluna que registrou a foto do copo d’água turva relatou que, quando chove na região, a água apresenta o aspecto barrento retratado, afetando a realização de algumas tarefas cotidianas. Alguns relatos, inclusive de alunos que registraram fotos das caixas d’água, indicaram que algumas famílias evitam consumir essa água e recorrem à compra de água mineral.

A partir dessas observações, foram formuladas as questões norteadoras: como melhorar a qualidade da água em nossa comunidade? Como reduzir os impactos do descarte inadequado do lixo? Ao basear o desenvolvimento curricular em interrogações formuladas ativamente pelos estudantes a partir da leitura de seu próprio território, o projeto afasta-se de uma pedagogia puramente receptiva para consolidar uma pedagogia da pergunta (Freire; Faundez, 2013). Nesse sentido, as respostas científicas e tecnológicas (STEAM) passam a ser buscadas porque fazem sentido para responder às indagações genuínas do grupo. Para embasar a elaboração de hipóteses e soluções, os alunos analisaram alternativas existentes por meio de pesquisas e assistiram a trechos do filme O Menino que Descobriu o Vento (O menino [...], 2019). O filme foi escolhido por retratar a essência do CPbL, mostrando como o protagonismo de uma criança mobiliza diferentes saberes de seu contexto para propor uma solução inovadora que resolve o problema de acesso à água em sua comunidade.

Coletivamente, os estudantes decidiram construir dois protótipos: um filtro caseiro com sistema de desinfecção por radiação solar e lixeiras de rua feitas com sucata. No entanto, devido ao calendário letivo, o último projeto ficou como uma possibilidade para o futuro e todo trabalho passou a se concentrar na construção de um filtro de água caseiro.

Para o desenvolvimento das atividades, a turma, composta por poucos alunos, foi dividida em duas equipes: uma com os estudantes do 4º ano e outra com os do 5º ano. Essa estratégia favoreceu a superação dos desafios curriculares das salas multisseriadas, permitindo a continuidade simultânea dos conteúdos seriados em torno do mesmo objeto de conhecimento e promovendo uma aprendizagem colaborativa, rompendo barreiras entre os anos escolares. A cooperação foi essencial nesse processo, possibilitando a troca de conhecimentos e o desenvolvimento de habilidades interpessoais. Além disso, no âmbito do desenvolvimento comunitário, essa interação possibilita a formação de comunidades coesas e fomenta a cidadania ativa, preparando os alunos para atuar em prol da melhoria coletiva.

Antes da ação educacional, foi aplicada uma webquest, para estimular a reflexão e o planejamento das soluções. Inicialmente, os alunos responderam às perguntas com base em seus conhecimentos prévios e discutiram hipóteses em grupo. Em seguida, realizaram pesquisas na internet, guiadas pela webquest, para aprofundar o embasamento teórico e tornar o processo de construção mais eficiente (Bender, 2014).

Essa etapa foi desafiadora, especialmente devido à falta de recursos tecnológicos. A escola não possuía laboratório de informática nem equipamentos acessíveis aos alunos, além de contar com uma internet precária. Mas o principal obstáculo foi a diversidade nos estágios de desenvolvimento cognitivo dos estudantes, já que muitas habilidades essenciais à pesquisa, como análise crítica, interpretação e organização de dados, ainda não estavam plenamente consolidadas.

Por outro lado, o envolvimento no processo de pesquisa estimulou a curiosidade, a autonomia e a colaboração, promovendo a troca de ideias, a construção de argumentos e o reconhecimento de aptidões. Além disso, a capacidade de transpor o currículo e a abordagem disciplinar foram proeminentes no processo. O trabalho permitiu a convergência entre diferentes áreas do conhecimento, destacando a interdisciplinaridade e a transdisciplinaridade como elementos-chave para a formulação de soluções inovadoras, característica fundamental da abordagem STEAM. Como ressaltam Bacich e Holanda (2020), problemas reais e complexos não podem ser resolvidos apenas com conhecimentos de uma única área, o que torna essencial a integração de saberes diversos.

Finalizada a etapa de pesquisa e planejamento dos protótipos, chegou-se ao estágio de construção do protótipo do filtro caseiro, no qual as habilidades maker foram desenvolvidas. Com uma diversidade de materiais à disposição, tendo como principal matéria-prima a sucata, os alunos iniciaram o processo de transposição das ideias para o plano prático, denominado prototipagem, parcialmente ilustrado na figura 2.

Figura 2
Processo de prototipagem

Com os protótipos finalizados, avançou-se para o estágio de maior expectativa dos alunos: a testagem operacional. Considerando que a eficácia do sistema de desinfecção era de difícil verificação, por se tratar de um processo microscópico, propôs-se a comparação de temperatura entre dois recipientes com água expostos ao Sol, dentro e fora do sistema. O objetivo era identificar qual deles havia atingido a maior temperatura, aspecto influente no processo de descontaminação.

Apesar da ausência de um termômetro adequado, a diferença foi perceptível pela sensação térmica: a água no sistema estava significativamente mais quente. Tal condição é primordial para a eficiência na eliminação de microrganismos. Inclusive foi observada a formação de bolhas no recipiente do sistema. Os alunos mostraram-se empolgados com o teste bem-sucedido, expressando frases como: “Olha, tá cheio de bolhinhas!”; “Nossa, a água esquentou muito!”; “As bactérias não viveriam nessa temperatura.”

Já o manuseio do filtro apresentou desafios aos alunos, resultando em erros de construção e falhas de funcionamento, que, por sua vez, impulsionaram novas descobertas. O caráter investigativo do CPbL valorizou o envolvimento ativo dos estudantes, levando-os a questionar as causas dos problemas e buscar soluções, promovendo conexões de conhecimento.

Os primeiros testes foram comprometidos por vazamentos, o que exigiu reajustes que, por sua vez, resultaram em novas dificuldades, como falhas na colagem da estrutura. Optou-se pelo filtro ascendente devido à curiosidade em testar a filtragem sob a ação da gravidade. Durante o experimento, os alunos observaram que a água ascendia lentamente, mas o processo estagnou após dois dias, mesmo com a reposição no reservatório de entrada. A frustração foi evidente, pois passaram a acreditar que um filtro por gravidade teria sido mais eficaz, dado o funcionamento demonstrado nos vídeos analisados previamente.

Devido à limitação de tempo, as testagens não puderam ser concluídas por completo. Os alunos não tiveram a oportunidade de observar, de forma efetiva, a filtragem com o tipo de filtro escolhido. Diante dessa experiência, foi necessário discutir a concepção de falha como parte do processo de aprendizagem. A tomada de decisões voltadas ao funcionamento efetivo do protótipo fortaleceu a autonomia, um pilar essencial do desenvolvimento ao estimular a capacidade de escolher, assumir responsabilidades e construir conhecimento ativamente (Freire, 2021).

Conclusão

A presente investigação permitiu constatar que a aplicação da abordagem CPbL (community problem-based learning), integrada à perspectiva STEAM, é plenamente factível e benéfica nos anos iniciais da educação básica. A ação educacional possibilitou a vivência de um momento de desconforto diante do não funcionamento do protótipo desenvolvido. Esse processo demonstrou uma nova abordagem do erro como parte integrante do processo de aprendizagem, na qual as adversidades estimulam a criatividade e a mobilização de novos conhecimentos e habilidades para a elaboração de soluções. Uma das principais barreiras à exploração mais aprofundada da metodologia foi a limitação do tempo letivo, o que inviabilizou a reformulação do protótipo para o pleno funcionamento e, consequentemente, a implementação sistêmica no contexto comunitário. É preciso considerar que projetos como o CPbL demandam mais tempo de maturação. Tal aspecto, no contexto da escola multisseriada em que a proposta foi desenvolvida, revela-se não como um obstáculo, mas como um facilitador estratégico nesse sentido. Diferentemente do modelo seriado, a possibilidade de o mesmo docente acompanhar um grupo de alunos ao longo de anos sucessivos permite uma continuidade pedagógica rara. Propostas podem ser iniciadas e ampliadas gradativamente nos anos seguintes, viabilizando que os conhecimentos se convertam em intervenção social.

Ao incorporar o CPbL, os alunos foram constantemente desafiados por meio de atividades preparatórias, registros fotográficos dos problemas locais e da construção de protótipos. Esse processo exigiu feedback formativo contínuo, o que impulsionou a reflexão e a construção de novos conhecimentos. É esse perfil de condução docente que transforma a ação pedagógica em autonomia, tornando a sala de aula um espaço significativo, de inovação pedagógica e social.

Foi realizado um processo de feedback final. As experiências destacadas foram o registro fotográfico dos problemas sociais observados na comunidade e a construção de protótipos. Elas engajaram os estudantes na obtenção de um produto final eficiente e permitiram que explorassem diversas habilidades de forma lúdica e ativa. Uma aluna do 5º ano relatou: “Gostei do projeto, de saber várias coisas, de conseguir fazer e de ter criatividade”. Apesar da apreciação pela prototipação, expuseram dificuldades na construção dos aparatos. Um aluno do 5º ano expôs: “Foi um desafio enorme construir esse ‘troço’. Achei, no começo, que ia ser o mais fácil [a confecção], mas não foi.”

Por meio da mineração de problemas no território, os alunos identificaram, de forma autônoma, as questões problemáticas da comunidade: o descarte inadequado de resíduos sólidos e a precariedade da qualidade da água de consumo. O processo revelou uma transição significativa de uma postura passiva e dependente, em que se faz apenas o que é ordenado e há apenas o certo ou errado, para uma atitude de protagonismo na investigação e na proposição de soluções.

A fase da pesquisa teórica, estruturada por meio de uma webquest, foi considerada a mais desafiadora, como relatou uma aluna do 4º ano: “Mais difícil foi pesquisar, porque aparece tanta coisa...”

A dificuldade em lidar com o excesso de informações está diretamente relacionada ao desenvolvimento de habilidades críticas e de seleção. Atingir essa capacidade e avaliar argumentações criticamente demandam um trabalho gradual de amadurecimento na análise de informações, haja vista a maturação cognitiva dos alunos na faixa etária em que estão, o que contribui para a atenuação das dificuldades no tratamento de dados de pesquisa, tornando o estágio mais laborioso e menos prazeroso.

Esse relato retrata o quanto uma tarefa CPbL ultrapassa o mero agir/construir. Existe uma rede de significados atribuídos ao produto-final e, especialmente, ao processo de sua elaboração. A necessidade de materializar uma ideia com uma finalidade bem definida e em um contexto real exigiu dos estudantes a aplicação de conhecimentos de forma inovadora e funcional, envolvendo continuamente habilidades cognitivas, técnicas e socioemocionais. Esse processo reforça o potencial da abordagem CPbL na promoção de competências como a resolução de problemas e o pensamento crítico, que podem ser aplicadas para além do ambiente escolar.

A aplicação da abordagem CPbL mostrou-se uma alternativa promissora para superar os desafios enfrentados por escolas multisseriadas, especialmente ao lidar simultaneamente com a diversidade de faixas etárias e de currículos. Ao promover uma aprendizagem colaborativa e integrada, o CPbL permite que alunos de diferentes séries compartilhem conhecimentos e desenvolvam competências comuns, respeitando suas especificidades individuais e curriculares. Na mesma perspectiva, a abordagem mostrou-se um veículo eficaz para a construção de conceitos científicos complexos e integrados (STEAM). Conhecimentos de diferentes áreas, muitos deles apresentados em grades curriculares de séries superiores (como a de física), foram mobilizados pelos alunos para o desenho da solução. A vinculação escolar ao espaço comunitário em torno de problemas reais exige um entrelaçamento de saberes que vai além da mera projeção de soluções no sentido do letramento científico.

De modo geral, pode-se concluir que houve uma abertura do olhar desses alunos para os problemas de sua comunidade. Eles não só demonstraram vontade de discutir os problemas, como também de buscar soluções. Isso conferiu significado aos novos conteúdos STEAM mobilizados. No entanto, não é possível afirmar com certeza em que medida as competências de desenvolvimento de projetos foram aprendidas e incorporadas à prática diária de cada um deles na comunidade. Os resultados indicam a ocorrência de um processo inicial de mobilização que pode ser retomado e aprofundado em projetos futuros. Por fim, a solução encontrada permaneceu entre os muros da escola. A ideia de que o transbordamento se refletisse em mudanças na comunidade por meio de parcerias não se concretizou nessa experiência. Espera-se uma maior percepção dessa importância nos próximos projetos.

¹

Em inglês: problem-based learning (PbL).

²

A sigla CPbL representa a concepção community problem-based learning, que em português significa Aprendizagem baseada em Problemas da Comunidade. Neste trabalho, ela combina e reinterpreta duas abordagens educacionais amplamente conhecidas em inglês: o community-based learning (CbL) e o project-based learning (PbL).

Declaração de Disponibilidade de Dados

Todos os dados que dão suporte aos resultados da pesquisa estão disponíveis no próprio texto deste artigo.

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Editado por

Editor:https://orcid.org/0000-0002-5018-3621 Roberto Nardi

Conflito de Interesses

A autora e os autores não possuem quaisquer conflitos de interesse a registrar.

Correspondência

Autora Correspondente: [e-mail]

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  26 Out 2026
• Data do Fascículo
  2026

Histórico

• Recebido
  12 Maio 2025
• Aceito
  06 Abr 2026