Quais ideias mirabolantes você testaria se tivesse um laboratório de ciências compacto e multitarefas a sua disposição? Professores do Serviço Social da Indústria (SESI) do Paraná, Sergipe, São Paulo e Santa Catarina testaram como a matemática pode ajudar a evitar danos causados por terremotos e o que levou o submarino da expedição ao Titanic implodir. Tudo isso sem precisar de um laboratório robusto.
Os experimentos surgiram a partir do Desafio Labdisc, um concurso organizado pela Didatech, uma empresa de soluções tecnológicas educacionais, para estimular práticas investigativas nas áreas de Ciências da Natureza e Matemática nas escolas da rede SESI. Todas as hipóteses só puderam ser comprovadas ou descartadas com a ajuda do Labdisc, os laboratórios portáteis utilizados em sala de aula.
O objetivo principal do desafio é incentivar os professores dos anos finais do ensino fundamental e do ensino médio a criar aulas inovadoras para os estudantes se aproximarem cada vez mais das funcionalidades do Labdisc. O processo de formulação do problema, das hipóteses e dos testes exercita a curiosidade, a investigação, a reflexão e a imaginação dos alunos.
Ao todo, o desafio teve 53 inscrições do ensino médio de 14 Departamentos Regionais e 28 submissões do fundamental de 12 DRs. Confira abaixo quais foram os experimentos premiados:
Ensino fundamental
1º lugar – Escola S - Criciúma (SC) - Professora Marilene Lopes Luiz - 7° ano
Para o Desafio Labdisc, a turma do 7º ano da professora Marilene Luiz utilizou o sensor de distância do laboratório portátil para medir o diâmetro e o comprimento de diferentes circunferências: mesa da sala dos professores, mesa da biblioteca, CDs e mesa da sala de aula.
Os estudantes dividiram o valor total da circunferência (perímetro) pelo diâmetro para verificar se chegavam ao número constante de pi. A problemática levantada foi se tamanhos diferentes de objetos podem interferir nessa conta. O resultado alcançado foi que independente de qual seja o tamanho do objeto, a razão entre comprimento e diâmetro sempre vai ser pi (3,14).
2º lugar – Escola de Ensino Fundamental Nossa Senhora do Guadalupe - Estância (SE) - Professor Anderson Santos Freire - 6º ano
Misturando música e as ciências exatas, o professor Anderson Freire, juntamente com alunos do 6º ano, fez um estudo de como a matemática pode ajudar a evitar danos causados por terremotos, como os ocorridos no México em 2017.
Uma das hipóteses testadas foi: notas musicais distintas possuem frequências distintas. Para o teste, eles montaram um robô de LEGO com cores musicais. Eles emitiram as notas fá e dó e calcularam com a ajuda do Labdisc as frequências emitidas. A solução encontrada após os testes foi a seguinte: a partir das diferentes formas de vibração dos materiais, os engenheiros podem construir prédios que ressoam em frequências distintas de um terremoto para evitar danos.
3º lugar – SESI 160 - Jacareí (SP) - Professora Nadielle Arruda Monteiro de Mello Torres - 9º ano
Com o objetivo de incentivar o uso de recursos renováveis, a professora Nadielle Monteiro pediu que os alunos fizessem uma lista de ações sustentáveis para minimizar gastos energéticos. “Para sair das ações clichês, pedi que pensassem em ações que eles como cidadãos pudessem realizar, fosse fácil, útil e desse algum resultado”, enfatiza Nadielle.
O desafio foi chegar em um instrumento econômico. A professora propôs a construção de um forno solar: um equipamento que converte energia solar em calor sendo possível o cozimento dos alimentos.
O forno foi construído com caixas de papelão, isopor, plásticos, espelho, tinta preta e papel alumínio. Na etapa de coleta de dados, a turma utilizou o Labdisc para medir o nível de luz e a temperatura de dentro do forno. Muito legal, né? Esquentar as marmitas ou cozinhar um ovo nunca ficou tão sustentável!
Ensino médio
1º lugar – Escola SESI CE 024 - Tatuí (SP) - Professora Jéssica Santana Assumpção de Oliveira - 1° ano
Durante as aulas de ciências, os alunos do SESI CE 024, em Tatuí (SP), estudaram características dos vegetais, como por exemplo, a análise do pH da clorofila presente nas plantas, e a diferença entre lixo e resíduo. Unindo as duas temáticas, a turma chegou na problemática: qual o impacto do descarte incorreto de resíduos no processo da fotossíntese?
Eles fizeram um experimento com quatro violetas, sendo uma planta controle (que apenas recebeu água) e as demais “regadas” com vinagre, pilhas e óleo de cozinha. Com o Labdisc, eles extraíram a clorofila das plantas e fizeram os testes. A planta regada com água se manteve em pH básico, enquanto as demais estavam acima de 11. Assim, com a ajuda do laboratório portátil conseguiram concluir que amostras contaminadas com resíduos urbanos afetam o funcionamento da clorofila.
O experimento também resultou na criação de um aplicativo. O EcoWaste, que ainda será divulgado entre a comunidade escolar, visa orientar os locais corretos de descarte de lixo para conservação da natureza.
2º lugar – SESI Campo Largo (PR) - Professora Rafaella Wasilevski Demetrio - 2º ano
Em julho, o submarino da empresa estadunidense OceanGate embarcou com cinco pessoas numa expedição no fundo do oceano para ver os destroços do Titanic. O submersível implodi, e foi assunto na sala de aula da professora Rafaella Demetrio.
“A gente usa vários experimentos na hidrostática para mostrar a questão da profundidade e pressão do líquido, mas eu fui ver se a Labdisc já tinha algum material produzido sobre isso e não tinha”, explica a docente de Ciências da Natureza.
Para entender um pouco sobre o assunto, precisamos falar sobre a hidrostática: o estudo dos fluidos em repouso por meio de variáveis como pressão, volume e densidade. Através do teorema de Stevin, que é a lei fundamental da hidrostática, é possível calcular a pressão total sobre um corpo que está imerso em um fluido, como um submarino dentro do oceano.
O teorema diz que a pressão total sobre um corpo que está submerso = pressão atmosférica na superfície do líquido + pressão exercida pelo peso do próprio líquido. Assim como a água, o ar também é classificado como um fluido. Portanto a coluna de ar em cima da água também é levada em consideração na hora de se calcular a pressão total. Ufa, um pouco complicado, né? Mas olha só o experimento que os estudantes fizeram.
Utilizando uma proveta, instrumento laboratorial cilíndrico, e uma régua, dois alunos aferiram diversas vezes a pressão com o Labdisc a cada 50ml de água. A partir das medições, eles concluíram que a pressão aumenta com a quantidade de líquido.
3º lugar – Escola SESI Waldemar Verdi Júnior - São José do Rio Preto (SP) - Professor Elder Alexandre Piccoli - 2º ano
Como transferir água de um reservatório inferior para um em nível superior contra a força da gravidade? A questão foi o ponto inicial para o professor Elder Piccoli de São José do Rio Preto (SP) se inscrever no Desafio Labdisc. Esse problema é antigo. Desde o século XVI,na Revolução Industrial, os mineiros escavavam cada vez mais fundo, atingiam correntes de água e as minas se tornavam poços. Com isso, era necessário bombear tudo para fora.
Dois estudantes auxiliaram na experimentação utilizando o Labdisc para verificar se uma diferença de pH, fluxo magnético, turbidez (água com corante) ou pressão entre os reservatórios permitiria o bombeamento espontâneo. Apenas a última hipótese foi comprovada. Ou seja, um reservatório inferior com pressão maior do que o superior permite que a água seja bombeada.
Antes de se desafiar
Os experimentos inéditos tiveram que seguir alguns critérios para participarem do Desafio Labdisc. Alguns dos requisitos foram:
- Abordar as temáticas relacionadas às áreas de conhecimento de Ciências da Natureza e Matemática;
- Elaborar e testar no mínimo cinco hipóteses para resolução do problema identificado, utilizando um laboratório portátil Labdisc;
- Formular a resolução do problema por meio de uma das hipóteses identificadas;
- Utilizar como fonte de pesquisa um dos livros do Projeto “Um mundo de conhecimento”.
Para se tornarem campeões, os projetos foram avaliados de acordo com o ineditismo e a criatividade, a associação com livros “Um mundo de conhecimento”, fazer correlação com as habilidades e competências da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), estar dentro do tema, a execução do experimento, qualidade do vídeo e o plano de aula.
Os professores selecionados receberão como premiação:
- 1º lugar – iPad de 10”;
- 2º lugar – Tablet Samsung de 10”;
- 3º lugar – Celular Samsung com Tela 6,6”, 128 GB.
A turma mencionada na inscrição e que participou dos experimentos com os professores receberão troféus correspondente à classificação. Já os estudantes receberão medalhas.