Instituto Federal do Espírito Santo
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICA Mestrado Profissional em Educação em Ciências e Matemática
Patrícia Regina Carvalho Ottz
Antonio Henrique Pinto
Manuella Villar Amado
Aprendizagem baseada na resolução
de problemas e a temática
‘Agricultura e Alimentos’: um
enfoque no cultivo da mandioca.
Série Guia Didático de Ciências – no 25
Grupo de Estudo e Pesquisa em Alfabetização Científica e Espaços de Educação Não Formal
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo Vitória, Espírito Santo
FICHA CATALOGRÁFICA
(Biblioteca Nilo Peçanha do Instituto Federal do Espírito Santo) O91a Ottz, Patrícia Regina Carvalho.
Agricultura e alimentos a partir da aprendizagem baseada na resolução de problemas : um enfoque no cultivo da mandioca / Patrícia Regina Carvalho Ottz, Antonio Henrique Pinto, Manuella Villar Amado. – Vitória: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo, 2014.
x, 115 p. : il. ; 15 cm. – (Série guias didáticos de ciências ; 25) ISBN: 978-85-8263-064-8
1. Ciência – Estudo e ensino. 2. Mandioca – Cultivo. Educação ambiental. 3. Práticas de ensino. 4. Didática. I. Pinto, Antonio Henrique. II. Amado, Manuella Villar. III. Instituto Federal do Espírito Santo. III. Título
CDD: 507
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICA Mestrado Profissional em Educação em Ciências e Matemática
Patrícia Regina Carvalho Ottz
Antonio Henrique Pinto
Manuella Villar Amado
Aprendizagem baseada na resolução
de problemas e a temática
‘Agricultura e Alimentos’: um
enfoque no cultivo da mandioca
Série Guia Didático de Ciências – no 25
Grupo de Estudo e Pesquisa em Alfabetização Científica e Espaços de Educação Não Formal
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Editora do Ifes
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo Pró-Reitoria de Extensão e Produção
Av. Rio Branco, no. 50, Santa Lúcia Vitória – Espírito Santo - CEP 29056-255 Tel. (27) 3227-5564
E-mail: editoraifes@ifes.edu.br
Programa de Pós-graduação em
Educação em Ciências e Matemática
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Prédio Administrativo, 3o. andar. Sala do Programa Educimat.
Vitória – Espírito Santo – CEP 29040 780
Comissão Científica
Dr. Antonio Donizete Sgarbi, D.Ed. – Ifes Dr. Carlos Roberto Pires Campos, D.L. – Ifes Dra. Denise Leal de Castro, D. Sc. – IFRJ Dr. Eduardo Moscon, D.Ed. – UFES
Dr. Rony Cláudio de Oliveira Freitas, D. Ed. – Ifes Dra. Vilma Reis Terra, D. Sc. - Ifes
Coordenação Editorial
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Revisão do Texto
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Capa e Editoração Eletrônica
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Produção e Divulgação
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Reitor
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Pró-Reitora de Ensino
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Pró-Reitor de Administração e Orçamento
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Diretoria do Campus Vitória do Ifes Ricardo Paiva
Diretor Geral do Campus Vitória – Ifes
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Diretora de Pesquisa
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Diretor de Pós-graduação
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Diretor de Extensão Tecnológica
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MINICURRÍCULO DOS AUTORES Patrícia Regina Carvalho Ottz.
Professora da Rede Municipal de Educação Básica de Aracruz (ES). Licenciada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado de Minas Gerais/Campus Carangola (1998), especialista em Metodologia de Ensino de Ciências e Biologia pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (2001) e mestre em Educação em Ciências e Matemática pelo Instituto Federal do Espírito Santo/Campus Vitória (2014).
Antonio Henrique Pinto.
Prof. Dr. do Instituto Federal de Educação do Espírito Santo. Docente e pesquisador nas áreas de Formação de Professores de Matemática, Currículo e Práticas Pedagógicas no Ensino de Matemática, História da Educação e Educação Profissional. Doutorado em Educação (FE-Unicamp), Mestrado em Educação (CE-UFES), Graduado em Licenciatura de Matemática. Docente do Programa de Mestrado Profissional Educação em Ciências e Matemática (Ifes). Coordenador de Grupo de Pesquisa História, Currículo e Formação de Professores. Coordenador do Curso de Licenciatura em Matemática do Ifes/Vitória-ES (2007 à 2012). Coordenador da Área de Matemática do PIBID-Iniciação à Docência. Trabalhos publicados sobre formação de professores, currículo e história da educação.
Manuella Villar Amado.
Professora do curso Técnico em Biotecnologia no Ifes, Campus Vila Velha e professora e orientadora no mestrado profissional do Programa de Pós-graduação em Educação em Ciências e Matemática (EDUCIMAT) no Ifes Campus Vitória. Atua na área de Ensino de Ciências realizando pesquisas em Educação Científica e em Espaços de Educação Não Formal. Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Espírito Santo (2002) mestre em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Espírito Santo (2004), doutora em Biotecnologia pela Universidade Federal do Amazonas (2008) e pós-doutora na área
de Divulgação e Ensino das Ciências pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto- Portugal (2014). Tenho experiência nas áreas de Ecologia, Genética da Conservação, Biologia Molecular, Biotecnologia, Ensino de Ciências, Alfabetização Científica, Espaços Educativos Não Formais, Educação para uma Cultura Sustentável.
Ao Educimat (Ifes), e aos colegas professores da Educação Básica.
Prece de gratidão Pela nobre Mandioca, Útil de toda maneira, Bela planta de mil usos E riqueza brasileira. Da floresta ao sertão, Mãe da nacionalidade, Imprimindo ao país Sua personalidade: Humilde e generosa, Versátil e gentil. Louvada sempre seja A Raiz do Brasil.
Sérgio Ricardo Matos Almeida Joselito da Silva Motta
Sumário
1 INTRODUÇÃO ... 14
2 BREVE HISTÓRICO ... 19
3 ASPECTOS TEÓRICOS DA TEMÁTICA ‘AGRICULTURA E ALIMENTOS’ COM FOCO NO CULTIVO DA MANDIOCA . 22 3.1 A CULTURA DA MANDIOCA ... 25
3.2 O ALIMENTO MANDIOCA ... 27
3.3 A BIOTECNOLOGIA INDÍGENA DA MANDIOCA ... 29
3.4 O PROCESSO DE DOMESTICAÇÃO DA MANDIOCA ... 32
3.5 UMA PLANTA VENENOSA – A MANDIOCA... 34
3.6 A TECNOLOGIA NA FABRICAÇÃO DA FARINHA DE MANDIOCA ... 35
3.7 A PRODUÇÃO DE AMIDO PELA MANDIOCA ... 38
3.8 A BIODIVERSIDADE DA MANDIOCA ... 40
3.9 POTENCIALIDADES DA MANDIOCA PARA O SÉCULO XXI 41 4 POTENCIALIDADES EDUCATIVAS DE PROBLEMAS SOCIOCIENTÍFICOS NAS ALDEIAS INDÍGENAS DE ARACRUZ (ES) ... 43
5 ABRP NO ENSINO DE CIÊNCIAS ... 53
6 ABRP ‘DA MANDIOCA À FARINHA’ ... 64
6.1 PLANEJAMENTO ... 64
6.2 CENÁRIO ... 69
6.2.1 Contextualização temática ‘Da mandioca a farinha’ .... 70
6.2.2 Preenchimento da ficha de monitoramento da ABRP . 72 6.2.3 Visita aos espaços de educação não formal: aldeia indígena – plantação de mandioca – casa de farinha .. 74
6.2.4 Pesquisa nos textos ... 76
6.2.5 Elaboração do produto final ... 77
6.2.6 Aplicação dos saberes ... 78
7 ABRP ‘O MISTÉRIO DO AMIDO’ ... 80
7.2 CENÁRIO ... 85
7.2.1 Contextualização temática ‘O mistério do amido’ ... 86
7.2.2 Preenchimento da ficha de monitoramento da ABRP . 89 7.2.3 Pesquisa nos livros didáticos ... 92
7.2.4 Elaboração do produto final ... 93
7.2.5 Aplicação dos saberes ... 95
8 CONSIDERAÇÕES DAS DUAS APLICAÇÕES ... 96
REFERÊNCIAS... 99
ANEXO I – Ficha de monitoramento da ABRP (VASCONCELOS; ALMEIDA, 2012) ... 105
ANEXO II – Modelo estrutural de um planejamento de aprendizagem baseada na resolução de problemas (ABRP) (VASCONCELOS; ALMEIDA, 2012) ... 106
ANEXO III - Textos de apoio para a pesquisa ... 109
APÊNDICE A – Roteiro da atividade experimental ‘extração do amido da mandioca’. ... 110
APÊNDICE B - Atividade experimental ‘identificação de alimentos pelo teste do iodo’. ... 111
APÊNDICE C – Instrumento de análise e avaliação do produto final da ABRP ‘o mistério do amido’ ... 112
APÊNDICE D – Atividade proposta no momento da aplicação dos saberes ... 113
APRESENTAÇÃO
O professor reflexivo é incansável na busca por novas metodologias de ensino que tornem o processo de ensino e aprendizagem mais atraente, significativo e motivador para seus alunos. Acredita em uma abordagem de ensino que envolva o cotidiano de seus alunos, tornando-o questionador, e participativo, de sua própria realidade à medida que a aprendizagem acontece. Em síntese, ensinar para este profissional é valorizar uma postura ativa do aluno na construção do conhecimento.
A Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas (ABRP) é uma metodologia de ensino que tem se mostrado uma opção inovadora e desafiadora para o professor que adota uma abordagem sociocultural nas suas aulas. No Brasil, a aplicação da ABRP na Educação Básica ainda é incipiente com poucos relatos de experiências e pesquisas na área. Muito do que se sabe aqui baseia-se nas experiências de Portugal. Daí a importância de guias e livros didáticos que sirvam de apoio ao professor que queira seguir esse tipo de abordagem.
Um dos pressupostos da metodologia ABRP é ter como ponto de partida um problema sociocientífico que envolva o cotidiano dos alunos a fim de trazer maior significado, curiosidade e participação na busca da solução. A seleção do tema sociocientífico ‘Agricultura e alimentos’ com ênfase no cultivo da mandioca e na fabricação de seus derivados resultou na elaboração de dois cenários investigativos que foram articulados aos conteúdos de ciências com questões locais.
Sabe-se que, muitas vezes, a dificuldade no planejamento de aulas a partir de temáticas advém da insegurança e medo gerados pelo abandono do livro didático e pela falta de suporte teórico e didático para a elaboração de textos de apoio e atividades a serem realizadas pelos alunos. Vê-se, pois, que o profissional que opta pelo trabalho com abordagem temática
precisa contar com sugestões de referenciais bibliográficos e uma formação continuada na perspectiva de ensino para ABRP. Diante dessas razões, a elaboração deste Guia Didático de Ciências servirá para auxiliar o professor de Ciências da Educação Básica que deseja se familiarizar com a metodologia ABRP, desde seu processo de construção até a mediação na sala de aula. O professor também pode contar com outras possibilidades de elaboração de novos cenários investigativos com a temática ‘Agricultura e alimentos’ com foco no cultivo da mandioca e de como articulá-los com visitas às aldeias indígenas em Aracruz.
Boa leitura! E ótimos cenários!
Vitória, Espírito Santo, 01 de dezembro de 2014. Patrícia Regina Carvalho Ottz
Antonio Henrique Pinto Manuella Villar Amado
1 INTRODUÇÃO
O avanço científico e tecnológico articulado em grande parte por interesses econômicos tem provocado consequências positivas e negativas que afetam a vida de todos os seres viventes. Nesse contexto fica clara a necessidade de constantes tomadas de decisões pelo ser humano na sociedade. O mais preocupante, contudo, é constatar que os conteúdos escolares tratados de forma fragmentada e sem conexão com o cotidiano reproduzem uma aprendizagem mecânica e que pouco contribui para a formação de cidadãos participativos e críticos.
Segundo Morin (2011), para que o conhecimento torne-se pertinente, ou seja, tenha sentido é preciso torná-lo evidente, e isso se faz situando-o num contexto, tornando-o global, reconhecendo seu caráter multidimensional e enfrentando sua complexidade. A organização do conhecimento de forma compartimentada, dividida em disciplinas, tem gerado um problema universal para a educação do futuro, pois o cidadão, quando confrontado com os problemas do mundo, não consegue articulá-los com os saberes divididos.
Superar esta fragmentação disciplinar é algo urgente na educação para o século XXI; para isso, é preciso que a escola oportunize espaço para a reflexão crítica do ser humano sobre o seu ambiente real, permitindo-lhe, de forma progressiva, que se torne sujeito na sociedade, sendo capaz de intervir de forma consciente na sua realidade e modificá-la (FREIRE, 1987). Uma educação que deseja assumir esta filosofia progressista baseada em Paulo Freire pressupõe estar aberta a possibilidades de novas experiências de aprendizagem e compreender seus princípios centrais, que são a dialogicidade e problematização, almejando assim que o processo ensino-aprendizagem supere a relação de opressor-oprimido (MIZUKAMI, 1986).
Aprender Ciências hoje se tornou uma condição essencial para o cidadão que deseja compreender a sociedade e atuar criticamente sobre ela. Vivemos num mundo cercado de fenômenos e avanços tecnológicos que são interpretados com uma linguagem diferente construída por homens e mulheres. Bizzo (1998, 2009) destaca que desenvolver habilidades e competências para a compreensão dessa linguagem científica é função do ensino de Ciências nas escolas, uma vez que o conhecimento científico pode contribuir para o exercício da cidadania no mundo contemporâneo.
Segundo Sasseron e Carvalho (2008), o planejamento de aulas de Ciências que almejam a alfabetização científica nos anos iniciais e finais do ensino fundamental devem promover a compreensão de conteúdos conceituais, a compreensão da natureza das ciências e as suas relações com a sociedade e tecnologia. Utilizando esses três estruturantes como suporte na elaboração de planos de ensino, o professor pode auxiliar no desenvolvimento da alfabetização científica, que, segundo Chassot, (2003) visa a
contribuir para a compreensão de conhecimentos, procedimentos e valores que permitam aos estudantes tomar decisões e perceber tanto as muitas utilidades da ciência e suas aplicações na melhoria da qualidade de vida, quanto às limitações e consequências negativas de seu desenvolvimento. (CHASSOT, 2003, p. 99)
A urgência por mudanças nos objetivos da educação científica para a educação básica fez surgir um movimento que, nas últimas décadas, tem ajudado a discutir novas propostas para o currículo de Ciências, com ênfase nas relações entre os conteúdos científicos e os aspectos sociais e tecnológicos, com o objetivo de auxiliar o indivíduo principalmente na capacidade de tomada de decisão (SANTOS, 2007). A princípio, o movimento foi denominado Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) e mais à frente foi incorporado às questões ambientais, a fim de evitar o
reducionismo no tratamento da educação ambiental, uma vez que as duas linhas de investigação têm contribuído para a didática da Ciência; assim, a letra A de ambiente foi inserida na sigla, passando a CTSA (VILCHES, GIL-PEREZ, PRAIA, 2011). Santos e Mortimer (2002) discutem, apoiados em uma literatura internacional, as visões que os currículos CTSA apresentam sobre ciência, tecnologia, sociedade, e como as suas interações por meio de temas podem promover o desenvolvimento de valores voltados à coletividade e ao exercício da cidadania1. Citam alguns autores e suas formas de seleção de temas no contexto mundial e brasileiro e chegam à conclusão de que uma proposta seria uma abordagem com ênfase em problemas locais que se articulem com uma dimensão global.
Os autores também relacionam alguns temas e possibilidades de reflexões que poderiam ser discutidos no contexto brasileiro; em síntese, são estes: (1) exploração mineral e desenvolvimento científico, tecnológico e social; (2) ocupação humana e poluição ambiental; (3) o destino do lixo e o impacto sobre o ambiente; (4) controle de produtos dos produtos químicos comercializados; (5) a questão da produção de alimentos e a fome; (6) desenvolvimento da agroindústria e a questão da distribuição de terra; (7) o processo de desenvolvimento industrial brasileiro; (8) as fontes energéticas no Brasil; (9) a preservação ambiental.
De acordo com as Diretrizes Curriculares Nacionais Gerais da Educação Básica (Parecer CNE/CEB Nº 11/2010), os conhecimentos escolares têm uma dupla função: o desenvolvimento de habilidades intelectuais e a promoção de atitudes e comportamentos que são necessários à vida na sociedade. Nesse aspecto, é fundamental a relevância na seleção e organização dos conteúdos. No primeiro caso, é preciso
1
Os autores adotam a abordagem CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) para discutir modelos de propostas curriculares.
selecionar os conteúdos para a vida dos alunos e para a continuidade da trajetória escolar, sem abrir mão da contextualização e da flexibilidade no seu tratamento. Já a organização dos conteúdos, segundo o documento, deve buscar a integração curricular, tornando a aprendizagem mais significativa e participativa para o aluno.
Para a disciplina de Ciências nos anos finais do ensino fundamental, os Parâmetros Curriculares Nacionais da área de Ciências Naturais (BRASIL, 1998) já apontam um avanço na concepção curricular desde a década de 90, pois estabelecem um ensino voltado para o contexto social, que leve à compreensão da ciência e da tecnologia por meio da integração dos diversos campos das ciências entre si e com as questões sociais (MUNDIM, 2009, MUNDIM; SANTOS, 2012). O documento enfatiza um ensino de Ciências contextualizado com o objetivo de desenvolver no aluno competências que lhe permitam compreender o mundo e atuar como indivíduo e cidadão, utilizando conhecimentos científicos e tecnológicos (BRASIL, 1998).
A preocupação não somente com a aprendizagem de novos conteúdos científicos, mas também com o desenvolvimento de competências necessárias ao cidadão atual, tem despertado um novo olhar para as propostas curriculares. Observa-se a necessidade de renovação nos objetivos e conteúdos escolares, para uma visão mais contextualizada e interdisciplinar. Tais mudanças curriculares levam o professor consequentemente a buscar por mudanças nas suas práticas pedagógicas e a romper com abordagens puramente conceituais.
Contudo, não adiantará apenas inserir temas sociocientíficos na proposta curricular de Ciências, se não houver uma mudança também na metodologia de ensino predominante nas escolas. Uma abordagem tradicional não propicia espaço para o questionamento e para as interações sociais na sala de aula. Já uma abordagem sociocultural, valoriza as situações-problemas
cotidianas como ponto de partida para a construção do conhecimento, além de um envolvimento do aluno de forma ativa e participativa, como sujeito de sua aprendizagem, e o professor como mediador nesse processo (MIZUKAMI, 1986).
Dessa maneira, a Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas (ABRP) tem se mostrado coerente com uma abordagem sociocultural de ensino articulada com as temáticas CTSA, pois envolve problemas do cotidiano e um cenário investigativo com questões sociocientíficos (VASCONCELOS; ALMEIDA, 2012). A ideia-chave dessa abordagem é fazer com que o aluno aprenda novos conhecimentos e desenvolva competências diversas enquanto busca a solução de um problema. De acordo com Lambros (2013), diversas pesquisas têm mostrado que a ABRP é uma estratégia educacional muito eficaz na construção do conhecimento quando comparada a uma abordagem tradicional centrada no professor.
Na sala de aula, a metodologia segue o Ciclo Tutorial proposto no planejamento da ABRP. Em síntese, são quatro etapas. Na primeira etapa ocorrem a elaboração e a apresentação do cenário problemático que constitui o ponto de partida da aprendizagem. Na segunda etapa, os alunos formulam questões problemas a partir do cenário apresentado pelo professor. Em grupos, os alunos trabalham o problema, elaborando uma proposta de investigação, e passam a buscar as soluções em fontes diversas; o professor, nesta etapa, auxilia, facilita e orienta com diálogo, questionamentos e outras estratégias de ensino. E na última etapa, os alunos fazem a síntese das informações coletadas e avaliação do processo, além de construir um produto final a ser apresentado à turma (VASCONCELOS; ALMEIDA, 2012).
Nesse sentido, o questionamento, a investigação e a aprendizagem de novos conceitos são potencialidades educativas de um ensino de Ciências para a ABRP, o que vai ao encontro da formação do cidadão crítico e participativo na sociedade atual.
2 BREVE HISTÓRICO
Pensando em analisar as possibilidades de ensinar conteúdos de Ciências da Natureza a partir da realidade local, escolhemos dentre as sugestões propostas para o contexto brasileiro com enfoque CTSA (SANTOS, MORTIMER, 2002), a temática ‘Agricultura e Alimentos’, tendo em vista a amplitude de aspectos científicos, ambientais, sociais, tecnológicos possíveis de serem trabalhados nas aulas de Ciências no ensino fundamental.
Optamos pelo cultivo da mandioca, por ser um tipo específico de cultivo e alimento legitimamente brasileiro e por estar inserida nos hábitos alimentares em várias regiões do Brasil. Além disso, a escola onde aplicamos a pesquisa que resultou nesse guia está localizada na cidade de Aracruz, a leste do Estado do Espírito Santo, sendo o único município capixaba que possui aldeias indígenas, e muitas, com o cultivo da mandioca e a produção de farinha, têm uma fonte de alimento e renda.
Segundo a Organização para Agricultura e Alimentos das Nações Unidas (FAO apud Nassar, p. 31, 2006), a mandioca é hoje a mais importante cultura de subsistência tropical do mundo e a quarta mais importante cultura de produção de alimentos do mundo. Sua raiz e seus subprodutos são consumidos por mais de 800 milhões de pessoas. Estudos no Brasil e no mundo apontam que a mandioca é uma opção contra a fome, e que foi graças à biotecnologia indígena da mandioca que esta planta venenosa foi domesticada e chegou à sociedade atual. A discussão de questões ligadas a produção de alimento e a fome são temas sociocientíficos com enfoque CTSA.
A temática ‘Agricultura e alimentos’ com foco no cultivo da mandioca e fabricação de seus derivados foi planejada e abordada em sala de aula de acordo com um ensino de Ciências orientado para a ABRP. As propostas investigativas aplicadas e analisadas na pesquisa que resultaram neste guia didático utilizaram como aporte teórico os autores Vasconcelos &
Almeida (2012). Foram duas ABRPs planejadas e validadas a primeira intitulada ‘Da mandioca a farinha’ e a segunda ‘O mistério do amido’.
As ABRPs fazem parte de um projeto de pesquisa mais amplo denominado ‘Alfabetização Científica a partir da Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas: A Contextualização do Cultivo da Mandioca no Ensino Fundamental’ desenvolvido durante o ano de 2013 e 2014, envolvendo pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática do Instituto Federal do Espírito Santo e alunos do 7º ano da Emef Placidino Passos.
Os planejamentos foram validados por estudantes de pós-graduação da área de Educação em Ciências, que utilizaram um instrumento de avaliação e análise das ABRPs (AMADO, 2014). No geral, os cenários mostraram-se adequados e coerentes para uma alfabetização científica com enfoque CTSA no ensino fundamental. Alguns aspectos destacados nos cenários foram o caráter interdisciplinar e suas articulações com espaço de educação não formal e com atividades experimentais na promoção da curiosidade científica.
Buscaram-se, nessas propostas investigativas, evidências de alfabetização científica nos alunos de ensino fundamental, a partir de um ensino de Ciências contextualizado na realidade local e por meio de uma metodologia de ensino voltada à aprendizagem de resolução de problemas. As análises foram feitas com base na proposta de Sasseron e Carvalho (2008) que propõem ao professor de Ciências os eixos estruturantes para um plano de ensino que almeja a alfabetização científica, como também as habilidades que podem ser desenvolvidas pelos alunos em um ensino investigativo.
Após análise, a utilização da temática ‘Agricultura e Alimentos’ com foco no cultivo de mandioca e fabricação de seus derivados mostrou-se favorável ao ensino de conteúdos científicos a partir
de questões locais. Já os registros escritos e desenhos produzidos pelos alunos durante a intervenção pedagógica mostraram evidências de indicadores de alfabetização científica, como explicação, organização de informações, justificativa, raciocínio lógico, dentre outros. Por todas essas razões, a aplicação das duas propostas investigativas para o ensino de Ciências a partir da ABRP contribuiu para o desenvolvimento da alfabetização científica com enfoque CTSA no ensino fundamental.
3 ASPECTOS TEÓRICOS DA TEMÁTICA ‘AGRICULTURA E
ALIMENTOS’ COM FOCO NO CULTIVO DA MANDIOCA
Segundo Mazoyer e Roudart (2010), a interdependência da agricultura e alimento iniciou-se no período neolítico e continua até os dias atuais. O que escolhemos pôr à mesa para comer teve seu início na agricultura, e nesse processo produtivo de alimento, há alguém, no início e no final, que precisa ser notado. A integração destes temas forma um sistema dinâmico, complexo e de grande diversidade, que pode oportunizar muitas investigações científicas nas aulas de Ciências. Faz-se necessário pensar nesta temática, para que se crie uma base de conhecimentos científicos integrando a nossa cultura em geral e possibilitando a todos aqueles que desejarem entender sua complexidade intervir criticamente no futuro.O documento Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino de Ciências Naturais (BRASIL, 1998) aponta a importância do aluno em reconhecer as diferentes tecnologias, seja artesanais ou domésticas, seja recentes ou modernas, para o desenvolvimento da agricultura e da obtenção de alimento ao longo da história da humanidade. Ressalta que
Diferentes tecnologias, ainda hoje utilizadas, tiveram seus princípios inventados há muito tempo e que seu advento modificou a vida das comunidades humanas, interferiu no ambiente, no desenvolvimento social e, até mesmo, na compreensão do mundo. (BRASIL, 1998 p. 79)
A escolha do cultivo da mandioca para elaboração e aplicação das propostas investigadas deve-se ao fato de atualmente a mandioca estar entre as mais importantes culturas de subsistência nas áreas tropicais do mundo. De acordo com dados da Organização para Agricultura e Alimentos (FAO, na sigla em
inglês) das Nações Unidas, suas raízes são consumidas por 800 milhões de pessoas diariamente, sendo a principal fonte de calorias em várias regiões do mundo, inclusive no Brasil, no Nordeste Brasileiro.
As muitas qualidades atribuídas à mandioca fizeram-na receber atenção prioritária na pesquisa e melhoramento genético. A sua alta produtividade, boa adaptação em qualquer tipo de solo, grande eficiência energética, resistência à falta de chuvas e o modo de reprodução vegetal simples, por exemplo, despertaram o interesse não apenas nos agricultores brasileiros, mas também em outros continentes. Atualmente, a Nigéria é o maior produtor de mandioca da África e do mundo; já a Índia, vem crescendo na produtividade graças a seu programa de melhoramento genético, enquanto a América do Sul tem tido uma queda na produtividade nos últimos trinta anos (NASSAR, 2006).
A situação atual da mandioca no quadro mundial, tanto como alimento como na agricultura, revela um reconhecimento mundial no seu valor nutricional e econômico, e ao mesmo tempo uma indiferença e, muitas vezes, uma conotação depreciativa, a uma raiz genuinamente brasileira. Toda biotecnologia indígena e atual da mandioca pode ser discutida nas escolas, a fim de promover uma valorização dessa riqueza alimentar e de seu potencial agrícola, tudo isso por meio de estratégias de ensino inovadoras que explorem suas várias abordagens de conteúdos de aprendizagem.
Toda essa argumentação articulada a uma pesquisa específica sobre o tema ‘Agricultura e Alimentos’, com foco no cultivo da mandioca, ajudou-nos a elencar possíveis conteúdos conceituais que poderiam ser trabalhados no ensino de Ciências. No quadro 1 tais conteúdos foram classificados em uma tabela de acordo com os aspectos científicos, tecnológicos, sociais e ambientais para uma visão holística do tema (figura 1).
Figura 1 – CTSA e a temática ‘Cultivo da Mandioca’.
Fonte: Elab. pela autora, 2014.
Quadro 1 – Conteúdos CTSA dentro da temática ‘Cultivo da mandioca e fabricação de seus derivados. ’
CIÊNCIA TECNOLOGIA SOCIEDADE AMBIENTE
Consumo de alimentos Reprodução vegetal Nutrição vegetal Insetos e pragas de cultura da mandioca Classificação botânica Diversidade Biotecnologia indígena Fabricação artesanal e industrial da farinha e amido. Melhoramento genético do cultivo da mandioca Novos usos com
potencial no mercado. Conservação da diversidade A produção de farinha e amido no Brasil e no mundo. A domesticação da mandioca A origem da mandioca Agricultura familiar Agronegócios da mandioca. Combate à fome Boas práticas de manejo do solo. Uso de agrotóxicos Impactos socioambientais Controle de pragas. Sistemas agrícolas de produção (orgânico, integrado, mecanizado)
genética Adaptações da mandioca A toxidade da mandioca Propriedades químicas e físicas das substâncias e misturas Separação de misturas. Nutrição e saúde. genética Hábitos alimentares História dos alimentos Saberes populares Gastronomia Custos, mercado e políticas públicas. Geração de energia por meio
de resíduos da indústria da mandioca. Produção de embalagens biodegradáveis de amido de mandioca. Inovações e sustentabilidade da cadeia agroindustrial da mandioca.
Fonte: Elab. pela autora, 2014.
Algumas potencialidades educativas em torno da temática ‘Cultivo da mandioca e produções de seus derivados’ serão abordadas a seguir, a fim de ajudar o professor de Ciências na elaboração de sequências didáticas ou de cenários investigativos por meio da ABRP.
3.1 A CULTURA DA MANDIOCA
A mandioca (Manihot esculenta Crantz) pode ser considerada atualmente a mais importante cultura de subsistência na região tropical do mundo. Suas raízes e seus subprodutos são consumidos por centenas de milhões de pessoas principalmente em países em desenvolvimento. Desde a década de 70, a mandioca tem recebido maior atenção nas pesquisas de melhoramento de produtividade, por ser uma cultura com maior capacidade de atender à demanda mundial por alimento (NASSAR, 2006).
A mandioca é cultivada em mais de 100 países, sendo que o Brasil ocupa a segunda posição na produção mundial (10%), (quadro 2) perdendo apenas para a Nigéria, na África. Destaque para a Tailândia, maior exportador de mandioca do mundo.
Quadro 2 - Principais países produtores de mandioca no mundo.
País Área
(ha) Produção (t) Rendimento (t/ha)
Nigéria 3.737.090 52.403.455 14,02 Brasil 1.733.513 25.349.088 14,62 Indonésia 1.182.637 24.009.624 20,30 Tailândia 1.135.388 21.912.416 19,30 República D. Congo 2.171.181 15.569.138 7,17 Outros 10.100.089 117.160.323 11,60 Mundo 20.059.898 256.404.044 12,78 Fonte: EMBRAPA, 2011.
O quadro atual diferencia-se do da década de 70, por exemplo, quando o Brasil liderava a produção mundial de mandioca. Naquela época pesquisadores do Instituto Agronômico de Campinas (IAC) lançaram novos cultivares de mandioca que produziam além da média. Incentivados por subsídios do governo, que favoreciam outras culturas, agricultores paulistas diminuíram a área de cultivo de alta produtividade, e rapidamente instalou-se um quadro de abandono e, consequentemente, uma queda na produção. Neste mesmo período, enquanto no América do Sul a cultura caiu gradualmente, na Nigéria, nas décadas de 70 e 90, a produtividade crescia graças às variedades fornecidas por cientistas brasileiros, mas com uma queda na década de 80, devido à invasão de insetos predadores, que foram controlados biologicamente de forma eficiente. (NASSAR, 2006). No quadro 3 está o demonstrativo da produção de mandioca por continentes nos últimos anos.
Quadro 3 - Produção de mandioca por continentes
Continente Área colhida (ha) Produção (t) Rendimento (t/ha) África 13.481.749 145.234.201 10,77 América 2.642.101 334.159.277 12,93 Ásia 3.920.157 76.817.393 19,60 Oceania 15.892 193.173 12,16 Mundo 20.059.899 254.404.044 12,78 Fonte: Embrapa, 2013.
Neste cenário, os países da África priorizam o uso da mandioca para o consumo humano, e os asiáticos destinam sua produção principalmente para a exportação (ALVES 2012). O Brasil é o principal produtor de mandioca no continente americano, sendo o Norte e o Nordeste as regiões de maior participação. A mandioca é utilizada tanto no consumo humano quanto no animal, sendo sua produção disputada no mercado interno principalmente pela indústria de farinha, responsável por 80% da produção industrial e fécula de mandioca (amido) com cerca de 3%; esta última é utilizada como matéria-prima para vários segmentos industriais, como papel, química, frigorífico, alimentícios, etc (EMBRAPA, 2013).
Tem se desenvolvido bem em todos os climas tropicais subtropicais, com temperaturas na faixa ideal entre 20ºC e 27ºC; altitudes elevadas são desfavoráveis ao acúmulo de amido; o regime de chuvas ideal seria a ocorrência de 1000 mm e 1500 mm/ano distribuídos em 6 a 8 meses do ciclo vegetativo (EMBRAPA, 2013).
3.2 O ALIMENTO MANDIOCA
A cozinha brasileira é resultado de contribuições de várias culturas, uma mistura de costumes portugueses, indígenas e africanos que definem nossos hábitos alimentares. A mandioca sem dúvida é a principal contribuição indígena: dela, eles
retiravam a farinha, a tapioca, o polvilho e o tucupi. Mas é na forma de farinha que ela é mais consumida pelos brasileiros, principalmente nas regiões Norte e Nordeste. Ninguém pode negar sua importância como ingrediente, seja misturada na farofa, pirão, feijão-tropeiro, seja pura, acompanhando o churrasco ou a feijoada.
Mais que qualquer outro alimento, a farinha de mandioca acompanhou a formação do povo brasileiro. Adotada pelos portugueses, era a ‘farinha de guerra’, que os acompanhava nas expedições que desbravavam o território do que viria a ser o Brasil. Nessas incursões, roças de mandioca eram deixadas ao longo do caminho para que, ao retornarem, fosse possível realizar a colheita, garantindo, assim a alimentação e o sustento da volta (MACIEL, 2004).
A história dos alimentos permite melhor entendimento de nossos hábitos e costumes. Através dos alimentos, podemos conhecer quem foram nossos antepassados e tradições, reconhecendo e valorizando nossa origem. A farofa, por exemplo, foi um alimento ensinado pelos indígenas aos tropeiros que viajavam em lombo de mula e misturavam no pilão a farinha de mandioca à carne de sol salgada frita em banha com alhos e temperos, formando um prato chamado de paçoca. (SANTANA, 2012). Muitos são os produtos preparados com as raízes e as folhas da mandioca que formam uma diversidade gastronômica do Brasil
Caldos, sucos, pães, bolos de puba e de aipim, escondidinho, bolachas, biscoitos, paçocas, cuscuz, tortas, rocamboles, mingaus, sopas, cremes, pudins, sorvetes, farinhas, pirões, purês, farofas, pizzas, maniçoba, tacacá, tucupi, chibé, caxiri, ximango, xiringa, avoador, peta, ginete, brevidade, casadinho, cozido e assado, sagu, farinha de tapioca,
tapioca pipoca, tapioca recheada, pão de queijo, beijus tradicionais e coloridos preparados com frutas e hortaliças, pratos quentes e frios, doces e salgados (MOTTA, 2013, p. 21).
Quanto à sua composição nutricional, tanto a mandioca como a farinha são fontes principalmente de carboidratos, nutriente que tem como função fornecer energia ao organismo, uma vez que uma porção de 100 gramas fornece aproximadamente 150 kcal Por esta razão, não pode ser adotada como única opção alimentar, pois possui pequena taxa de proteínas e vitaminas, que desaparecem após a torração (CHISTÉ; COHEN, 2006). Estudos buscam uma forma de enriquecer a farinha, que, para muitos, é a base de sua dieta alimentar. Agostini (2006), em sua pesquisa, avalia os benefícios e malefícios da farinha das folhas de mandioca: quando misturada a farinha de mandioca comum no consumo alimentar, seus resultados têm confirmado que a farinha enriquecida com folhas de mandioca é um alimento nutritivo, pois contribui para ganho de peso, crescimento e desenvolvimento comparado a uma dieta comum.
Outra iguaria derivada da mandioca, típica das regiões Norte e Nordeste do Brasil, são as tapiocas, que têm caído no gosto de nutricionistas por serem ricas em fibras e não conterem glúten, um inimigo para os celíacos, pessoas intolerantes a tal substância. A tapioca é rica em fibras e libera aos poucos a glicose para o sangue, que chega às células mais lentamente, o que é benéfico para o organismo. Deve-se tomar cuidado com o recheio, já que a tapioca é rica em carboidrato, e os recheios podem a tornar um alimento muito calórico.
3.3 A BIOTECNOLOGIA INDÍGENA DA MANDIOCA
A mandioca é uma planta com ampla variabilidade genética; ao todo, são mais de 4.000 mil variedades que estão formando coleções e bancos de germoplasma em várias instituições de
pesquisas distribuídas em todo o país. É considerada uma planta rústica, com alta capacidade de adaptação às variadas condições de clima e solo, devido a sua diversidade genética e fácil capacidade adaptativa aos vários ecossistemas brasileiros. Agricultores de norte a sul do Brasil e as indústrias de amido de mandioca contam com muitas variedades para a sua produção. (EMBRAPA, 2013).
Mesmo com tantas variedades, pesquisas para criar novas variedades de mandioca estão sendo feitas com o objetivo de torná-la mais nutritiva; por meio da técnica de melhoramento genético clássico, cientistas do Brasil e de outras partes do mundo estão trabalhando na biofortificação de alimentos, entre eles a mandioca; desta maneira, a ciência ajuda a reforçar a base alimentar de famílias carentes e a dar, principalmente aos pequenos agricultores, mais uma alternativa de trabalho, em várias partes do país e do mundo (SILVEIRA, 2012).
Mas podemos afirmar que toda esta Ciência e Tecnologia, envolvendo a mandioca atualmente, é apenas a continuidade de um processo investigativo que começou há muito tempo com os povos indígenas. O trabalho de melhoramento genético da planta venenosa e originária no Brasil começou bem antes da colonização pelos portugueses: esta ciência experimental começou com a domesticação da mandioca pelos índios. “Devemos a eles esta herança cultural e biológica” é o que afirma a engenheira agrônoma Teresa Losada Valle, pesquisadora do Instituto Agronômico de Campinas, em entrevista concedida à revista pesquisa Fapesp (SILVEIRA, 2012).
Bizzo (2009) destaca o necessário reconhecimento da experimentação indígena com essa planta venenosa.
As técnicas de processamento da mandioca foram algumas das primeiras ações de biotecnologia da humanidade, tendo ocorrido na bacia amazônica há milênios. A
mandioca foi levada para a África pelos portugueses e se tornou uma das principais culturas de subsistência dos povos daquele continente (p. 26).
Todo o conhecimento construído sobre a mandioca durante milhares de ano pelas populações indígenas que habitam a floresta amazônica é resultado de muita observação da natureza e experimentação com plantas. Há pouco mais de 10 mil anos, humanos começaram a transferir plantas do meio da floresta para espaços semidomésticos, e, sem saber, alteravam progressivamente seu genoma por meio da seleção e da hibridização, sendo que as Américas são um dos grandes centros de domesticação de vegetais no mundo e isto ocorreu paralelamente também a outras regiões do Oriente, como na fértil Mesopotâmia (FAUSTO, 2006).
Segundo Bizzo (2009), a tecnologia indígena está presente tanto no processamento e no plantio da mandioca, pois prevê a homogeneidade genética da produção. O autor explica que ao plantar mandiocas com estacas, os índios estavam realizando um processo reprodutivo assexuado ou clonal, o que assegurava uma produção de plantas geneticamente iguais à planta-mãe, instituindo-se uma técnica padronizada de processamento; o mesmo seria difícil caso o plantio fosse com sementes. Finaliza destacando as contribuições indígenas em que, quando escolhem a mandioca, encontram numa mesma planta um inseticida natural que protege as plantas de pragas e uma tecnologia simples e segura na obtenção de um alimento. Além disso, trata-se de uma cultura que permite a homogeneidade na colheita e a associação com outras culturas.
Sendo assim, a ciência tem buscado entre os povos indígenas mais informações sobre a origem da variabilidade genética da mandioca. Em sua pesquisa, Carvalho (2005) apresenta os resultados de trabalhos sobre as relações da mandioca com seus ancestrais silvestres, após a expedição de coleta de plantas na
Amazônia em busca de novas características específicas tendo em vista o melhoramento genético da raiz com o uso de ferramentas modernas da biotecnologia.
3.4 O PROCESSO DE DOMESTICAÇÃO DA MANDIOCA
A origem geográfica e a espécie ancestral da mandioca foram desafios que Carvalho (2005) buscou encontrar na sua pesquisa, partindo da hipótese de que uma única espécie ancestral era a responsável pelas várias espécies brasileiras e de que povos indígenas cultivaram mandioca naquela região Amazônica no passado. Na coleta de dados, foram utilizados estudos arqueológicos e ferramentas modernas da biotecnologia em seus testes, como a filogenia molecular e a análise comparativa de marcadores moleculares. Logo os resultados confirmaram que a
Manihot esculenta subsp. Flabellifolia é de fato o ancestral da
mandioca procurado e que a área do Sudoeste da Amazônia é um sítio geográfico de origem e domesticação da mandioca.
Carvalho (2005) também apresenta os possíveis caracteres indicadores do processo de domesticação da mandioca feita ao longo da história por populações primitivas na Amazônia, tais como: a ancestral da mandioca crescia em forma de cipós sem raiz reserva e embaixo das copas das árvores; a retirada da floresta fazia brotar arbustos, mas com formação de raiz reserva ainda com pouco amido e muita fibra. Entre todas as plantas que rebrotam, o homem primitivo escolhe aquela que tem uma raiz de reserva com maior quantidade de amido e menos fibra, pois já não possui alta capacidade de floração e produção de sementes como a espécie ancestral da mandioca. Assim o pesquisador conclui que
[...] é quase certo uma série de genes para cada um dos caracteres relatados tenha sido modificado devido à domesticação ancestral da mandioca causando aquelas mudanças na espécie cultivada atualmente (p. 5)
A descoberta da área onde ocorreu a domesticação da mandioca contribui, segundo Carvalho (2005), para maior foco nas pesquisas em relação a esta planta e coleta de plantas para formação de novas coleções de germoplasma, pois amplia as possibilidades de mais expedições de coletas na Amazônia que irão à busca de mais características tendo em vista o melhoramento genético da mandioca.
Sabe-se que a população que vive no Sudoeste da Amazônia utiliza a mandioca de diferentes maneiras na culinária local e cultiva a raiz em pequena escala e com sistemas agrícolas diferentes do restante do mundo; isso, segundo o pesquisador, pode ao longo da história ter sido a causa da domesticação da mandioca e para tamanha variabilidade. Com base nesta hipótese, a busca da agrobiodiversidade dessa raiz ocorreu nas pequenas propriedades, comunidades isoladas, entre outros, por meio de entrevistas e testes em campo para identificação de presença de amido e açúcares raro, e também por coleta de raízes coloridas.
Os resultados foram desde a redescoberta de novas variedades de mandioca com alto teor de glicose, como raízes pigmentadas com alto teor de caroteno. Consequentemente, tais resultados podem ser colocados em prática beneficiando a todos, pois confirma o potencial da raiz para seu melhoramento como fonte de alimentação mais energética e vitaminada.
As pesquisas atuais com a mandioca utilizam a biotecnologia moderna ao identificar as mutações espontâneas, ocorridas naturalmente ao longo do tempo que permitiram aparecimento de variedades de mandioca como a açucarada e colorida. Tais características foram observadas primeiramente por povos indígenas que selecionaram as plantas que atendiam a seus interesses, mas não somente exploraram, como também guardaram para gerações futuras.
A história da mandioca como alimento do povo brasileiro oficialmente começou a ser destacada na primeira carta de Pero Vaz de Caminha ao rei de Portugal, em 1500. Nela, há registros sobre o consumo da mandioca pelos índios, que, na época, a chamavam de inhame.
[...] Eles não lavram nem criam; aqui não há boi nem cabra, nem ovelha nem galinha ou qualquer outra criação [...] Eles não comem senão d’outra coisa a não ser dum inhame que brota de terra (MOTTA, 2013, p. 17).
3.5 UMA PLANTA VENENOSA – A MANDIOCA
Os índios não apenas extraíam a mandioca da floresta, mas também a cultivavam mantendo em suas roças dezenas de variedades. Durante esse período, desenvolveram técnicas e utensílios para aproveitar esse alimento de diversas formas e eliminar o veneno nela contido. Quanto a esta última característica da mandioca, a toxicidade observada e dominada pelos índios, Fausto (2006) ressalta sua toxicidade.
Todas as variedades de mandioca têm, por quilo de produto fresco, entre 15 a 400mg de ácido cianídrico (HCN), e por ser um forte veneno, poucas variedades podem ser consumidas sem um processamento prévio para desintoxicação, apenas as denominadas aipim (no Rio de Janeiro) macaxeira (no Nordeste) e mandioca-doce (de modo mais geral) precisam apenas de um cozimento para se tornarem consumíveis. Na maioria das variedades a quantidade de HCN é letal, o que exige um processamento adicional para eliminar o ácido (p. 39).
Bizzo (2009) dispõe para o professor de Ciências do ensino fundamental um texto de apoio intitulado ‘Biotecnologia
indígena da mandioca’ em que, de forma clara e com base científica, distingue as variedades de mandioca, separando-as em “bravas” e “mansas”, ou seja, as que apresentam muito veneno e as que têm baixa concentração. Esclarece que para fazer a farinha são utilizadas as ditas “bravas”, que também são mais produtivas; esta variedade, quando submetida ao processamento que inclui ralagem, lavagem e exposição ao sol e ar e algum tipo de aquecimento em forno, elimina o ácido cianídrico.
Segundo Chisté & Cohen (2006), o veneno é produzido quando o composto tóxico da planta, conhecido como linamarina e lotaustralina (proporção de 93:7), entra em contato durante o processamento da mandioca com enzimas ou ácidos que estavam fora das células da mandioca ainda intactas; a partir de então, sofrem uma hidrólise e liberam acetona, glicose e ácido cianídrico (HCN). O HCN é uma substância tóxica que inibe as atividades das enzimas da cadeia respiratória dos seres vivos.
3.6 A TECNOLOGIA NA FABRICAÇÃO DA FARINHA DE
MANDIOCA
A farinha de mandioca é uma das muitas formas de comer mandioca; ela está nas farofas, nos recheios, dando liga no feijão com o arroz e consistência nos caldos. Segundo Lody (2013), o brasileiro é um “comedor de farinha” que cria e reinventa no seu cotidiano inúmeras maneiras de utilizá-la. Para o autor, a farinha é “um elemento construtor de identidades” (p. 15), pois está ligada à cultura regional, ao seu modo de próprio de preparar e comer farinha.
Segundo os nutricionistas, a farinha de mandioca é classificada como alimento energético, pois quando metabolizada pelo organismo, transforma-se em água e gás carbônico, liberando energia química, que é, por sua vez, transformada em energia mecânica e calor. Essa energia será utilizada pelo organismo na manutenção da temperatura corporal e no funcionamento dos órgãos. Estima-se que para o nosso organismo a porção ideal é
de 40 g de farinha de mandioca, que forneceria 150 Kcal (LINO & CAZUMBÁ, 2013).
A tecnologia envolvida no processo de fabricação de farinha é simples, mas exige cuidados e higiene na sua manipulação, o que garante maior qualidade no produto final. Em pequena escala, os pequenos agricultores fazem o processamento da mandioca nas tradicionais ‘casas de farinha’, cuja sobrevivência tem levantado um debate: alguns saem em defesa por considerarem que elas preservam a cultura regional e gera fonte de renda; outros as criticam, pois afirmam que elas não oferecem boas condições higiênico-sanitárias durante o processo de fabricação e armazenamento (CABRINI, TERÇA-NADA, 2013).
Ao todo, o processo de fabricação da farinha passa pelas seguintes etapas: lavagem e descascamento e ralação ou moagem, prensagem, esfarelamento, torrefação ou secagem, classificação e embalagem.
Figura 2 –Descascamento
Figura 3 - Prensagem
Foto: Patrícia Ottz Figura 4 - Esfarelamento
Figura 5 - Torrefação
Foto: Patrícia Ottz, 2014.
O maior produtor brasileiro de farinha é o estado do Pará, que participa com 15% da produção nacional. Já o estado da Bahia ganha como maior consumidor de farinha de mandioca do Brasil. A produção de farinha de mesa é ainda a principal forma de aproveitamento das raízes, e sua transformação precisa ser reconhecida como uma atividade de importância tecnológica, social e econômica.
3.7 A PRODUÇÃO DE AMIDO PELA MANDIOCA
Outro produto derivado da mandioca é o amido ou fécula de mandioca; diferencia-se amido como produto amiláceo extraído de partes aéreas comestíveis das plantas, como semente e grãos. Já a fécula é o produto amiláceo extraído das partes subterrâneas comestíveis de vegetais com raízes e tubérculos (EMBRAPA, 2013).
Os índios da região Amazônica aprenderam a cultivar diversas plantas com reserva de amido e escolheram a mandioca para desenvolver técnicas de cultivo e processamento. A mandioca é uma espécie de planta dicotiledônea com raiz primária que origina uma raiz vigorosa, que cresce diretamente para baixo e
forma ramificações; tais raízes laterais acumulam amido, tornando a mandioca um alimento calórico (BIZZO, 2009). Testes com iodo comprovam a presença de amido na mandioca cozida ou crua, observando-se mudança de coloração da solução de iodo para azul.
O amido da raiz da mandioca provém de atividade de fotossíntese realizada nas suas folhas, que contam com ajuda dos cloroplastos, organelas localizadas no interior de suas células, responsáveis pela absorção de luz, fator essencial para a realização da fotossíntese. Além disso, precisam da água e dos nutrientes captados pelas raízes e do dióxido de carbono que entra pelos estômatos para a fabricação de seu alimento, a glicose. O depósito de amido da mandioca não está nas folhas, mas longe delas, em suas raízes, por isso suas raízes são mais nutritivas (BIZZO, 2009).
No caso da mandioca, suas raízes não podem realizar fotossíntese por não terem células capazes de realizá-la, até porque seria sem funcionalidade, pelo fato de estarem privadas de luz. No lugar, o tecido da raiz possui células com organelas chamadas amiloplastos, que têm capacidade de transformar a glicose que está no interior da célula em amido. (BIZZO, 2009). Após sua produção, o amido é estocado nas raízes da mandioca, servindo como reserva energética para a planta. Seu transporte acontece em dois sentidos da raiz para as folhas e das folhas para a raiz, dentro de vasos condutores localizados no seu caule herbáceo. Como o amido é pouco solúvel em água, o transporte da glicose, produto da fotossíntese, é realizado por meio de outro açúcar, a sacarose (BIZZO, 2009).
O amido é um polissacarídeo pertencente à classe dos carboidratos, produzido exclusivamente pelas células vegetais, sendo formado pela união de várias unidades de D-glicose. O amido é composto por dois tipos de polímeros de glicose: a amilose e amilopectina. Ambas formam cadeias ou cordões de
glicoses; a diferença está na ramificação da cadeia: a amilose forma um cordão linear e a amilopectina apresenta pontos de ramificação na cadeia principal. (BIZZO, 2009).
O amido é constituído por 20 a 30% de amilose e de 70 a 80% de amilopectina. A composição e a qualidade do amido de mandioca vão definir sua aplicação industrial. A indústria de panificação, frituras e filmes fotográficos prefere farinhas ricas em amilose; já as indústrias de papel, de colas e de comida congelada precisam de amido rico em amilopectina (LEAL & NETO, 2012; BIZZO, 2009).
3.8 A BIODIVERSIDADE DA MANDIOCA
Emperaire (2002) relata os resultados de uma pesquisa ao fazer a análise da diversidade da mandioca e sua integração nos sistemas de produção na Amazônia. Apresenta um panorama geral da diversidade da mandioca na região da Amazônia brasileira, revela resultados de grande heterogeneidade, como o grande número de variedades em grupos culturais diferentes (ameríndios, mestiços e colonos), a distribuição diferenciada entre as categorias de mandioca ‘mansas’ e ‘bravas’ e a presença de focos de alta diversidade.
A autora afirma que a elevada diversidade na região deve-se principalmente a dois fatores: as redes de intercâmbio entre etnias e a importância dada às novas variedades oriundas de sementes. O motivo dos intercâmbios em regiões vizinhas não é a procura de mandiocas com novas qualidades, mas a necessidade de conseguir estacas de mandioca para plantar e manter o tipo de agricultura de queima e descanso realizado. Neste tipo de cultivo, tem-se duas ou três roças, em diferentes fases: verde, madura e velha; assim, as roças se complementam, asseguram este sistema de cultivo e também a fonte de alimentação.
Outro fator que interfere para preservar a diversidade da mandioca é a propagação por sementes. Embora sua reprodução principal seja por estacas, a maioria das variedades de mandioca ainda não perdeu sua capacidade de reproduzir sexuadamente, gerando sementes e elevando sua diversidade genética.
A dispersão das sementes ocorre naturalmente; elas são misturadas à terra por insetos e pequenos animais e ali permanecem por um período de dormência. Por ocasião do preparo de uma nova roça, o fogo e/ou outras mudanças no solo, quebram as dormências, e as sementes germinam.
Alguns agricultores da região esperam o crescimento das mandiocas e avaliam: se tiverem características interessantes, serão multiplicadas por estacas. Em outras regiões, os agricultores descartam as novas mandiocas surgidas de sementes, por achar que há interferência nas poucas variedades já selecionadas para o interesse do mercado. Os pesquisadores concluem que enquanto o primeiro processo é dinâmico, o segundo é estático e não favorece a diversidade de mandioca.
3.9 POTENCIALIDADES DA MANDIOCA PARA O SÉCULO
XXI
A reprodução vegetativa da mandioca, por meio de estacas, garante uma homogeneidade genética na colheita; tal técnica permitiu a preservação de variedades de mandioca antigas, como é o caso da mandioca doce, utilizada pelos índios para a produção de bebida alcoólica, chamada caxirim, com uso em rituais religiosos. Essa variedade está sendo objeto de pesquisa para produção de etanol; os resultados apontam um alto teor de glicose na planta, no lugar de amido, o que mostra seu potencial como alternativa na monocultura da cana de açúcar (BIZZO, 2009).
Outras pesquisas visam melhorar a dieta de famílias mais pobres e aumentar as alternativas de agricultura de subsistências para
pequenos agricultores; é o caso do trabalho da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) que, por intermédio do processo de biofortificação de alimentos, busca o melhoramento genético da mandioca, cruzando variedades de mandioca com as características desejadas, como plantas com maior taxa de vitaminas e minerais. O resultado desse trabalho longo e demorado é uma mandioca com 40 vezes mais vitamina A que a mandioca comum (SILVEIRA, 2012).
A biodegradabilidade do amido tem sido objeto de estudo na procura de materiais biodegradáveis (Leal & Neto, 2012); por esta razão, algumas inovações e projetos voltados à sustentabilidade têm se destacado na cadeia agroindustrial da mandioca. Uma delas é a produção de plástico biodegradável com o amido da mandioca; sua decomposição leva apenas alguns meses o que ajudaria na redução dos impactos ambientais das embalagens convencionais feitas à base de petróleo. Outra vantagem verificada pelos pesquisadores da Universidade de São Paulo está na adição de outros ingredientes, como cravo, canela e pimenta, à receita do plástico de mandioca, que tem se mostrado eficiente na conservação dos alimentos (ABREU, 2010).
4 POTENCIALIDADES EDUCATIVAS DE PROBLEMAS
SOCIOCIENTÍFICOS NAS ALDEIAS INDÍGENAS DE
ARACRUZ (ES)
As Terras Indígenas (TI) Tupiniquim-Guarani e Comboios estão localizadas no município de Aracruz, Estado do Espírito Santo, distante de Vitória cerca de 80 km. A TI Tupiniquim-Guarani possui uma área de 14.282 ha está localizada mais ao sul, limitada pelo estuário do rio Piraquê-Açu e é formada por quatro aldeias tupiniquins (Caieiras Velha, Pau-Brasil, Irajá e Areal) e quatro aldeias Guarani (Boa Esperança, Três Palmeiras, Piraquê-Açu e Olho d’Água). A TI Comboios, situada às margens do rio Comboios, Riacho e Santa Joana, possui uma área de 3.872 ha e conta com duas aldeias tupiniquins (Comboios e Córrego do Ouro)(ECI/VALE, 2013).
Figura 6 – Mapa das Terras Indígenas de Aracruz, ES.
Originalmente, a área ocupada pelas Terras Indígenas apresentava cobertura vegetal de Mata Atlântica com alta diversidade ecológica. Com o passar do tempo, essas áreas naturais foram substituídas pelo cultivo de eucalipto para produção de celulose, atividades de pecuária extensiva, ocupação imobiliária e obras como gasodutos e oleodutos. Hoje, as áreas naturais restantes ocupam 31,24% das Terras Indígenas; a monocultura do eucalipto (em diversos estágios), herdada da fábrica de celulose, ocupa 53,20%; e as áreas cultiváveis representam 3,51% das terras ocupadas (ANAÍ, 2010).
Ainda assim, mesmo nos trechos de onde foram retirados os eucaliptos, a sucessão ecológica encontra dificuldade para ocorrer de forma natural, por ser o eucalipto uma espécie exótica, de grande competição com as espécies nativas, impedindo sua germinação. Além disso, de forma geral, os remanescentes de Mata Atlântica apresentam muitos sinais de degradação, baixa diversidade de espécies e invasão de espécies exóticas. A TI Comboios apresenta uma particularidade na sua cobertura vegetal por apresentar uma extensa área de restinga em estado razoável de conservação (ECI/VALE, 2013).
A história de Aracruz, segundo Coutinho (2006), antes da chegada dos portugueses, é caracterizada pela presença dos nativos Goitacaz, Tupiniquim e Botocudo próximo ao rio Piraquê-Açu e Riacho. Aos poucos, com a invasão dos portugueses, aldeias jesuíticas foram sendo criadas, os povos indígenas foram sendo dizimados, restando apenas os tupiniquins no litoral norte do Espírito Santo. As terras indígenas foram progressivamente tomadas por fazendeiros e posseiros, que, na década de 60 e 70, venderam para uma fábrica de celulose. Nesta época, chegaram os guaranis, vindos do Sul, os quais ajudaram os tupiniquins na luta pela recuperação da posse das terras de seus ancestrais. Este movimento de demarcação das Terras Indígenas tupiniquim e guarani, em Aracruz, durou 30 anos.
Atualmente, Aracruz tem em seu território duas etnias – tupiniquim (que habita a TI Tupiniquim-guarani e a TI Comboios) e guarani (que habita a TI Tupiniquim-guarani). Nas dez aldeias indígenas formadas em Aracruz existem 3.268 índios organizados em 898 famílias. Do total, 305 pertencem à etnia guarani e 2.963 são da etnia tupiniquim (CENSO/FUNAI, 2013). Algumas particularidades de cada aldeia serão apresentadas a seguir, tendo em vista promover e estimular estudos e atividades educativas em defesa do patrimônio natural e cultural das terras indígenas e dos ecossistemas a elas articulados. Outro ponto a destacar durante a visita é a valorização dos saberes indígenas quanto à compreensão da natureza, que são transmitidos exclusivamente pela memória oral dos mais velhos e lideranças locais.
Nesse sentido, este espaço oportuniza o diálogo entre culturas de forma crítica e criativa a fim de enriquecer o ensino e a aprendizagem nas escolas. Para isso, o professor que deseja levar os seus alunos a tais espaços, precisa ter um planejamento com objetivos bem definidos e claros, uma vez que as aldeias não contam com roteiros de visitação pré-definidos, sendo necessário um contato prévio com as lideranças indígenas sobre o que se almeja nesses espaços de educação não formal.
Serão apresentadas a seguir, primeiramente, as aldeias de etnia tupiniquim e, em seguida, as aldeias guarani.
AMBIENTE 1: CAIEIRAS VELHA
Fotos: Patrícia Regina Carvalho Ottz
Associação Indígena Tupiniquim e Guarani (a esquerda), casa feita com estuque e alvenaria e abaixo vista do manguezal e do rio Piraquê-Açu.
É a maior aldeia tupiniquim, conta com 1.314 indígenas organizados em 372 famílias (Censo, 2013). Nela encontra-se a Associação Indígena Tupiniquim e Guarani (AITG), situada à margem da rodovia ES 456; trata-se de uma instituição indígena responsável não só em gerir os recursos repassados à TI, mas também ser um espaço político de organização e tomada de decisões sobre a vida da comunidade. Mais recentemente, foi criada a Associação de Pescadores e Catadores Indígenas de Caieiras Velhas (APECI) para qualificar e agregar valor na entrega dos mariscos, caranguejos e peixes ao consumidor. A organização em associações, como forma de oportunizar espaço para o diálogo e fortalecimento na comunidade, é tema de discussão para o professor na sala de aula.
AMBIENTE 2: IRAJÁ
Fotos: Patrícia Regina Carvalho Ottz
Caranguejo-uçá comercializado na rodovia (à esquerda); acima, represa de criação de tilápia e casa de vendas de artesanatos tupiniquins (abaixo).
Localiza-se próximo à sede de Aracruz e possui 507 indígenas. O manguezal é apontado como fonte de subsistência de diversas famílias de pescadores artesanais. Nas épocas permitidas pela legislação ambiental é possível comprar o caranguejo ao longo da rodovia ES 456, que atravessa a aldeia. O professor pode aproveitar para conhecer a Reserva Ecológica dos manguezais Piraquê-Açu e Piraquê-Mirim e buscar entre os catadores informações sobre o ciclo reprodutivo do caranguejo-uçá (Ucides
cordatus), espécie de grande valor comercial. Além disso,
pode-se investigar na comunidade os aspectos econômicos, sociais, culturais e ambientais que envolvem a relação entre o catador, o manguezal e o caranguejo.
AMBIENTE 3: AREAL
Fotos: Patrícia Regina Carvalho Ottz, 2014.
Cabana de festas e reuniões da comunidade de Areal (à esquerda); acima, faixa alusiva ao Festival da Mandioca e preparação de solo em meio a tocos de
eucalipto.
Aldeia mais próxima da sede do Município, conta com 117 indígenas, distribuídos em 37 famílias que cultivam mandioca, milho, feijão, abóbora, cana em meio aos tocos de eucalipto dos antigos plantios da fábrica de celulose. Os rios Sahy e Morobá que passam próximo à aldeia estão impróprios para a pesca, devido principalmente à poluição por esgoto doméstico. Outro agravante é a presença de um aterro sanitário próximo à cabeceira do rio Morobá. O espaço permite que o professor discuta temas ligados às questões socioambientais, como a diminuição de populações de peixes ao longo dos anos, a ausência da mata ciliar ao longo do curso dos rios, o lançamento de esgotos urbanos e industriais sem tratamento nos rios e os impactos ambientais de um aterro sanitário.
