Química Ambiental no Ensino: uma aula de campo no rio Fervença com apoio de recursos digitais

2Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Estrutura

MOTIVAÇÃO

PROBLEMÁTICA EM ESTUDO

OBJECTIVOS

BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO FERVENÇA

ESTUDO DE CAMPO

CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES

PÁGINA NA INTERNET

IMPACTO DA METODOGIA UTILIZADA

3Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Motivação

Alunos

Química Ambiental no

Ensino

As tecnologias de informação e comunicação na educação em Química

Qualidade das águas dorio Fervença

4Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

A problemática em estudo“Todos os professores se preocupam com o currículo. É

fundamental para

aquilo que fazemos…

O que todos fazemos é

fechar a porta da sala de aula

e silenciar a escola”. (Christopher

Day, 1999, p. 182).

Aula de campo

PROGRAMA DE FÍSICA E QUÍMICA A DO 11º ANO

EDUCAÇÃO AMBIENTALLIGAÇÃO ESCOLA-MEIO

5Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Hipóteses de trabalhoA aula de campo no rio Fervença promove:

a ligação entre os conteúdos a leccionar e o ambiente?eficácia laboratorial na colheita de amostras e na aplicação de técnicas analíticas expeditas?mais sensibilidade às questões ambientais e à sua relação com a importância da preservação da qualidade da água?uma aprendizagem mais ligada aos contextos reais?

6Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Objectivos- Avaliar a qualidade físico-química das águas do rio

Fervença no troço amostrado;

- Seleccionar os locais de amostragem;

- Aplicar técnicas analíticas expeditas, num ambiente natural;

- Determinar os parâmetros: temperatura, pH, oxigénio dissolvido, dureza, cloretos, nitratos, nitritos e fosfatos;

- Identificar fontes de poluição;

- Construir uma página na Internet.

7Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Razões da escolha da temática ambiental

A Educação Ambiental visa a:

aquisição de conhecimentos sobre o ambiente;mudança de comportamentos;determinação para a acção;busca de soluções para problemas ambientais;interdisciplinaridade;ligação escola-meio;escolha do meio envolvente dos indivíduos como terreno de estudo;

É necessário que os nossos jovens alunos adquiram comportamentos e atitudes de inter-relação com o ambiente numa perspectiva global, não só como cidadãos de Bragança, mas também como cidadãos de um País e do Mundo.

8Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Porque escolhemos o rio Fervença?Este curso de água banha as duas freguesias que constituem o perímetro urbano da cidade de Bragança onde residem os nossos alunos;

As suas águas continuam poluídas permitindo-nos aplicar os conhecimentos adquiridos em Química a um problema concreto;

A sua proximidade à escola permite-nos aplicar in situ os conteúdos programáticos da disciplina de Física e Química A: “Da Atmosfera ao Oceano: Soluções na Terra e para a Terra”;

9Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

A água nos currícula de Física e Química A

Diagrama de conceitos envolvidos nas actividades práticas.

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Localização da bacia hidrográfica do rio Fervença

Área aproximada de 203 km2

Localiza-se no Nordeste Transmontano e está compreendida entre as cotas de 1300 m na Serra da Nogueira e 480 m na foz do rio com orientação para SE.

Situa-se entre os paralelos 41º 40´e 41º 49´de latitude Norte e os meridianos 6º 50´e 6º 40´de longitude Oeste referidos a Greenwich.

Na área desta bacia pode distinguir-se a zona rural, constituída essencialmente por regiões agrícolas, e uma zona urbana de grande pressão sobre a bacia do rio que é a cidade de Bragança.

11Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

ClimaZONAS CLIMÁTICAS

- TERRA FRIA DE MONTANHA:Predomina junto às nascentes do curso de água.As temperaturas médias anuais são baixas,entre 9ºC e 10ºC.

- TERRA FRIA DE PLANALTOOcupa todo o território na zona da bacialocalizada no maciço Bragança-Vinhais e nasabas da Serra da Nogueira.Temperaturas médias anuais entre 10ºC e 12,5ºC

- TERRA DE TRANSIÇÃODesta zona fazem parte os vales muitoencaixados próximos da foz do rio.A temperatura anual varia entre 12,5ºC e 14ºC

12Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

O rio e a vegetação

• A vegetação ripícola que caracteriza as margens do rio é essencialmente constituída por amieiros (Alnus glutinosa), salgueiros (salix sp.), freixos (Fraxinus angustifolia) e choupos (Populus sp.).

• Na cabeceira do curso de água predominam as florestas climácicas de carvalhos (Quercus pyrenaica), em especial na Serra da Nogueira.

• Nas zonas expostas a Sul e de acentuado declive associadas a matos de carvalhos surgem matos de urzes (Erica australis), carqueja (Chamaespartium tridentatum) e estevas (Cistus ladanifer).

• No troço inferior da bacia predominam a azinheira (Quercus rotundifolia) e o carvalho cerquinho (Quercus faginea).

13Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Uso da TerraNa Serra da Nogueira aparecem os prados permanentes para pastagem de ovinos e caprinos assim como a rotação de centeio.

Nos vales da Veiga de Gostei e de Castro de Avelãs com disponibilidade de água e solos profundos aparece a horticultura e os prados permanentes destinados à pecuária bovina.

Nas cotas mais elevadas associado ao castanheiro (castanea sativa), observam-se culturas anuais, desde logo, a cerealicultura e pastagens para ovinos.

14Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Representação das estações de amostragem

LOCAIS DE AMOSTRAGEM

• F1 em Castro de Avelãs a montante da cidade de Bragança;

• F2 dentro da cidade de Bragança, no Jardim Doutor António José de Almeida;

• F3 a jusante da cidade e da ETAR, no Pontão de Alfaião.

15Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Pontão de AlfaiãoJusante da cidade e da ETAR

Próximo da foz do rio

Critérios de selecção dos locais de amostragem

Jardim Dr. António José de AlmeidaCidade de Bragança

Zona urbana de grande pressão sobre o rioAs margens e o leito do rio sofreram profundas alterações

Castro de AvelãsZona rural

Montante da cidade de BragançaNão apresenta qualquer tipo de perturbação

Vegetação ripícola abundante e de grande porteTermo de comparação

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Principais poluentes e suas fontes

Águas Residuais

Instalações agropecuárias

Explorações agrícolas

Alterações das margens e leito do rio

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O estudo de campoTRABALHO DE CAMPO – Actividade 1

Objectivo: Localizar os locais de amostragem com o auxílio de um receptor de GPS (Global Positioning System).

Altitude Latitude Longitude

Escola 710 m 41º 48´ 23” 6º 46’ 29´´

F1 F2 F3 Altitude 900 683 500Latitude 41º 48’ 52´´ 41º 48´ 41º 45´50´´

Longitude 6º 50´36´´ 6º 46’ 28´´ 6º 43´13´´Loc. em função

da cidade Montante Cidade Jusante

Coordenadas geográficas da Escola Sec. Abade de Baçal

Coordenadas geográficas das três estações de amostragem

18Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

O estudo de campoTRABALHO DE CAMPO – Actividade 2

1º Ensaio: Colheita de amostras de água e de solo

ÁGUA DO RIO FERVENÇALocal de colheita: _________ Data:___/____/____ Hora: _____Cor da água: _________________Aspecto:____________________Cheiro:______________________ Fontes poluentes : ___________Temperatura no local de colheita: _____________ pH: ________

19Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

O estudo de campo

2º Ensaio: Medição da temperatura da água do rio

20Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

TRABALHO DE CAMPO – Actividade 3Determinação dos seguintes parâmetros nos locais de colheita:pH, O2 dissolvido, dureza, fosfatos, NO3

-, NO2-, Cl- .

O estudo de campo

21Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

O estudo de campo

• Conservação e transporte das amostras

22Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Página na Internet

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23Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Resultados das análisesParâmetros Inorgânicos

Métodos analíticos Amostras V M R V M AReferência Unidades F1 F2 F3 Água superficial

FísicosTemperatura Termometria ºC 12,8 15,2 17,3 22 25

Condutividade (a 20ºC) Electrometria μS/cm 127 194 284 1000 -----

Químicos

pH, (20ºC) Electrometria Escala Sorensen 7,3 9,1 7,2 6,5 – 8,5 9,5

Dureza Total Complexometria mg/L CaCO3 61,4 101,6 119,9 ----- 500

Alcalinidade Volumetria ácido-base mg/L HCO3- 38 62 54 100 ----

Cloretos Titulação (método de Mohr) mg/L CL- 4,2 7,2 16,3 200 ----

Nitratos Espectrometria mg/L NO3- <4 <4 27 25 50

Nitritos Espectrometria mg/L NO2- <0,04 <0,04 4,65 ---- -----

Fosfatos Espectr. Abs. Molecular mg/L P2 O5 0,050 0,049 3,228 0,4 ----

Sulfatos Espectr. Abs. Molecular mg/L SO42- <10 13 17 150 250

Cálcio Complexometria mg/L Ca2+ 18,3 19,9 20,8 ---- ----

Magnésio Espectr. Abs. atómica mg/L Mg2+ 3,8 12,6 16,5 ----- ----

Ferro Espectr. Abs. Molecular µg/L Fe 0,13 0,12 0,09 ----- -----

CBO5 Det. O2 dis. antes e após 5 dias de incubação. mg/L O2 0,1 2,6 9,3 3 ----

CQO Volumetria de precipitação mg/L O2 <10 <10 <10 ----- -----

Oxidabilidade (MnO4)

Mét. do Dicromato de potássio mg/L O2 2,1 3,6 5,9 ----- -----

Cor Espectr. Abs. Molecular mg/L escala Pt-Co 11 11 20 10 20

24Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Tratamento gráfico dos resultados

25Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Evolução dos teores de nitratos, fosfatos e CBO5

Evolução dos teores de CBO5

26Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Resultados do impacto da metodologia utilizada1. Preferências pelo tipo de aula 2. Actividades preferidas

3. Apreciação global da aula de campo

Categorias de respostas Nº de respostas

B1

Nada, porque correu tudo maravilhosamente bem.Foi uma aula excelente, diferente e interessante, na qual tive gosto em participar. Foi muito enriquecedora em termos práticos, teóricos e ambientais.

16

B2 Mais tempo para algumas actividades 3B3 A distribuição das tarefas 2

O que modificarias?Distribuição das respostas por categorias

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Considerações finais e conclusões

O estudo mostrou que a aula de campo:

garante uma aprendizagem mais ligada aos contextos reais;

proporciona um relacionamento mais estreito entre os conteúdos a leccionar e o ambiente;

sensibiliza os nossos jovens alunos para a importância da preservação da qualidade da água;

O estudo mostrou que a aula de campo:

garante uma aprendizagem mais ligada aos contextos reais;

proporciona um relacionamento mais estreito entre os conteúdos a leccionar e o ambiente;

sensibiliza os nossos jovens alunos para a importância da preservação da qualidade da água;

O estudo mostrou que a aula de campo:

desenvolve competências para intervir na detecção de problemas ambientais;

promove a interdisciplinaridade;

constitui um acto educativo e científico multidisciplinar não se limitando, apenas, ao cumprimento do programa da disciplina de Física e Química A.

O estudo mostrou que a aula de campo:

desenvolve competências para intervir na detecção de problemas ambientais;

promove a interdisciplinaridade;

constitui um acto educativo e científico multidisciplinar não se limitando, apenas, ao cumprimento do programa da disciplina de Física e Química A.

28Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Considerações finais e conclusões

A utilização das TIC e a construção da página web permitiu:

divulgar on-line a experiência vivida;

motivar outros alunos e professores para o desenvolvimento de conteúdos programáticos em ambiente natural;

A utilização das TIC e a construção da página web permitiu:

divulgar on-line a experiência vivida;

motivar outros alunos e professores para o desenvolvimento de conteúdos programáticos em ambiente natural;

A utilização das TIC e a construção da página web permitiu:

responder a futuros desafios pedagógicos e científicos no âmbito da Química e da Educação Ambiental;

implementar a interdisciplinaridade e a experimentação.

A utilização das TIC e a construção da página web permitiu:

responder a futuros desafios pedagógicos e científicos no âmbito da Química e da Educação Ambiental;

implementar a interdisciplinaridade e a experimentação.

A utilização das TIC e a construção da página web permitiu:

disponibilizar on-line, fichas de trabalho, textos de apoio, actividades e o guia da aula de campo;

divulgar os resultados analíticos facultando a sua utilização a posteriores estudos.

A utilização das TIC e a construção da página web permitiu:

disponibilizar on-line, fichas de trabalho, textos de apoio, actividades e o guia da aula de campo;

divulgar os resultados analíticos facultando a sua utilização a posteriores estudos.

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Considerações finais e conclusões

Os resultados das análises físico-químicas demonstram que:

a montante da cidade de Bragança as águas do rio apresentam excelente qualidade química;

há alteração significativa da qualidade da água com consequente diminuição da biodiversidade nas estações amostradas em Bragança e a jusante desta cidade;

Os resultados das análises físico-químicas demonstram que:

a montante da cidade de Bragança as águas do rio apresentam excelente qualidade química;

há alteração significativa da qualidade da água com consequente diminuição da biodiversidade nas estações amostradas em Bragança e a jusante desta cidade;

Os resultados das análises físico-químicas demonstram que:

as águas colhidas no local de amostragem localizado a jusante da cidade e da ETAR são as que apresenta pior qualidade química;

o rio possui capacidade para se recuperar em termos de biodiversidade e de qualidade química das suas águas.

Os resultados das análises físico-químicas demonstram que:

as águas colhidas no local de amostragem localizado a jusante da cidade e da ETAR são as que apresenta pior qualidade química;

o rio possui capacidade para se recuperar em termos de biodiversidade e de qualidade química das suas águas.