Estudo dos ciclos biogeoquímicos por meio de uma abordagem de ensino por investigação contextualizada no cultivo em consórcio

Abstract

The understanding and appropriation of knowledge about the biogeochemical cycles addressed during high school faces the lack of a student base, especially in Chemistry. Understanding biogeochemical cycles implies recognizing the elements that compose/form organic matter (living beings), their renewal, assimilation or disposition and the interdependence between them, thus constituting a cycle. In addition, it is difficult for students to recognize that metabolic processes (aerobic respiration, fermentation, photosyn-thesis, and chemosynthesis) are ways of recycling matter developed by different life forms. To address these difficulties in teaching this subject, we developed a hybrid research strategy (remote and face-to-face), contextualizing the biogeochemical cycles of intercropping, with a view to promoting greater student involvement in learning this subject. The research was carried out at the Ideal College and Course, in Santo Antônio, Rio Grande do Norte, in which about 22% of the students live in rural areas, living directly with social and environmental problems related to the countryside, directed to 2nd graders, high school series. As qualitative research, we followed the participant research methodology and the data was obtained from the responses to the questionnaires and from the content analysis of the records of the arguments during the synchronous or face-to-face meetings. The work was organized in 3 stages, totaling six classes of 50 minutes each. In the initial interaction, remotely, the students answered a questionnaire in order to gather information about their previous knowledge about biogeochemical cycles and cultivation in a family farming consortium, which was reapplied at the end of the work. In the second and third stages, students were invited to carry out a set of activities/challenges on biogeochemical cycles in the context of corn/bean intercropping, developing argumentative-explanatory answer and, subsequently, consulting systematized information in the textbook in scientific articles and specialized videos, confronting them with their initial argumentative-explanatory answer. Finally, they presented and discussed their findings and the conclusions they reached as a group. We obtained a total of 34 answers in the questionnaires. In the arguments constructed for the argumentative-explanatory answer of the problematization in question, through the analysis of Toulmin's Argumentation Pattern, we identified that the justifications and supports/supports were present, being able to consider that the produced arguments have good quality, and some are more improved. than others depending on the combination of components. The Scientific Literacy indicators were analyzed in the proposed arguments and activities, together with the integration of the CTSA. It was still possible to observe the participation of the students with the proposed activities and the gain in the resulting/consequent argumentation of the understanding of the phenomena.

RESUMEN. La comprensión y apropiación de conocimientos sobre los ciclos biogeoquímicos abordados durante la enseñanza media se enfrenta a la falta de base estudiantil, especialmente en Química. Comprender los ciclos biogeoquímicos implica reconocer los elementos que componen/forman la materia orgánica (seres vivos), su renovación, asimilación o disposición y la interdependencia entre ellos, constituyendo así un ciclo. Además, es difícil para los estudiantes reconocer que los procesos metabólicos (respiración aeróbica, fermentación, fotosíntesis y quimiosíntesis) constituyen formas de reciclaje de la materia desarrollada por diferentes formas de vida. Para enfrentar estas dificultades en la enseñanza de esta materia, desarrollamos una estrategia investigativa híbrida (remota y presencial), contextualizando los ciclos biogeoquímicos del cultivo intercalado, con miras a promover un mayor involucramiento de los estudiantes con el aprendizaje de esta temática. La investigación se llevó a cabo en el Ideal Colegio y Curso, en Santo Antônio, Rio Grande do Norte, en el que cerca del 22% de los estudiantes viven en áreas rurales, viviendo directamente con problemas sociales y ambientales relacionados con el campo, dirigido a estudiantes de 2º grado, serie de la escuela secundaria. Como investigación cualitativa, seguimos la metodología de investigación participante y los datos se obtuvieron de las respuestas a los cuestionarios y del análisis de contenido de los registros de los argumentos durante los encuentros sincrónicos o presenciales. El trabajo se organizó en 3 etapas, totalizando seis clases de 50 minutos cada una. En la interacción inicial, de forma remota, los estudiantes respondieron un cuestionario con el objetivo de recabar información sobre sus conocimientos previos sobre ciclos biogeoquímicos y cultivo en consorcio de agricultura familiar, el cual fue reaplicado al finalizar el trabajo. En la segunda y tercera etapa, se invitó a los estudiantes a protagonizar la realización de un conjunto de actividades/desafíos sobre ciclos biogeoquímicos en el contexto del cultivo intercalado maíz/frijol, elaborando respuestas argumentativas-explicativas y, posteriormente, consultando información sistematizada en el libro de texto, en artículos científicos y videos especializados, confrontándolos con sus respuestas argumentativas-explicativas iniciales. Finalmente, presentaron y discutieron sus hallazgos y las conclusiones a las que llegaron como grupo. Obtuvimos un total de 34 respuestas en los cuestionarios. En los argumentos construidos para las respuestas argumentativas-explicativas de la problematización en cuestión, a través del análisis del Patrón de Argumentación de Toulmin, identificamos que las justificaciones y sustentos/respaldos estuvieron presentes, pudiendo considerar que los argumentos producidos tienen buena calidad, y algunos son más mejorados que otros según la combinación de componentes. Se analizaron los indicadores de Alfabetización Científica en los argumentos y actividades propuestas, junto con la integración del CTSA. Todavía fue posible observar la participación de los estudiantes con las actividades propuestas y la ganancia en la argumentación resultante/consecuente de la comprensión de los fenómenos.