23.2 Fundação conceitual

Apoiar o Desenvolvimento Sustentável (DP) do sistema alimentar através de esforços educacionais pode ser um bom investimento, uma vez que as crianças em idade escolar são os futuros decisores políticos e produtores.

De acordo com Shephard (2008), educadores e especialmente educadores superiores têm tradicionalmente focado no domínio cognitivo da aprendizagem, sem muita ênfase sendo colocada no ensino primário. Consideramos que a utilização de ferramentas de aprendizagem adequadas ao nível do ensino primário pode ser um pilar essencial para a realização de mudanças positivas a longo prazo nas sociedades. Estes podem ser realizados através de abordagens alternativas de aprendizagem e ensino, diferentes das abordagens dedutivas tradicionais, tais como “aprender por fazer” e “aprender experiencial” pioneiras por Dewey (1997) em sua experiência de trabalho e educação. Em nosso trabalho de pesquisa, apresentamos um tipo de perspectiva dimensional extracurricular, onde adicionamos aos resultados de aprendizagem dos alunos, aproveitando o domínio afetivo, que se concentra em interesses, atitudes, apreciações, valores, mudanças de comportamentos e conjuntos ou vieses emocionais (Shephard et al. 2015). A aquapônica prática promete oferecer uma ferramenta prática de aprendizagem indutiva baseada em problemas para a educação.

Todos os casos de estudo baseiam-se na ideia de Aprendizagem de Serviço (SL), onde os alunos usam o conhecimento acadêmico para atender às necessidades da comunidade, e o triângulo do conhecimento (educação, pesquisa e inovação), que fazem parte do ensino no programa Integrated Food Studies (IFS) da Universidade de Aalborg (Mikkelsen e Justesen 2015). O IFS também usa a Aprendizagem Baseada em Problemas (PBL), onde a aprendizagem é abordada com problemas abertos sem resposta absoluta, bem como abordagens SL. SL é uma abordagem pedagógica enraizada na ABP, bem como na abordagem de aprendizagem experiencial (McKay-nesbitt et al. 2012). Usando a abordagem SL, espera-se que os alunos se envolvam em projetos baseados nas necessidades, desejos e demandas das comunidades locais. O recente interesse em reformar as práticas e estratégias educativas faz do uso da aquaponia um componente importante no contexto educacional oportuna e relevante. Além disso, o uso de métodos indutivos como ABP e aprendizagem baseada em disciplinas (Wood 2003: Armstrong 2008), bem como a aprendizagem experiencial (Beard 2010; McKay-nesbitt et al. 2012), onde problemas e questões da vida cotidiana são utilizados para informar o processo de aprendizagem, está se espalhando. Esses conceitos são todos favoráveis para o ensino aquapônico. Além disso, a ideia de SL é compatível com o conceito de ensino aquapônico e com a recente Reforma Escolar Dinamarquesa (Ministério da Educação da Dinamarca 2014) que apresentam diretrizes sobre como integrar os aspectos práticos e teóricos do currículo.

Embora existam vários sistemas aquapônicos que podem ser fornecidos por fabricantes e/ou sistemas sob medida projetados por consultores, a tecnologia aquapônica em princípio é bastante simples. Os princípios básicos podem assim ser bem compreendidos pelos alunos, e os sistemas podem ser projetados, construídos e monitorados pelos alunos usando uma gama de materiais e métodos, que vão do básico ao sofisticado. Tomando esta premissa, a aquapônica é, portanto, uma tecnologia que é altamente adequada para a abordagem do triângulo do conhecimento. A educação pode ser reforçada através da criação de ligações entre os três lados do triângulo do conhecimento, isto é, educação, investigação e inovação. O pensamento inovador sobre como a educação para a sustentabilidade pode ser implementada usando ferramentas educativas práticas leva o educador para a aquapônica: um método de produção de alimentos que é essencialmente uma integração simbiótica de duas disciplinas maduras — recirculando aquacultura e hidropônica em um sistema de produção, onde os peixes vivos geram nutrientes para a produção vegetal. Uma unidade simples do sistema aquapônico, como a mostrada na Fig. 23.1, foi criada em uma escola primária em Copenhague. A figura ilustra alguns dos componentes básicos utilizados com um breve detalhe sobre o seu princípio de funcionamento: um simples aquário onde a água no tanque de peixes é mantida a uma altura constante através de um design adequado para o conforto do peixe. Através de alguma ação de bombeamento de um tanque de reservatório situado abaixo do leito de cultivo, o excesso de água contendo resíduos de peixe é percorrido através de leitos de plantas, onde bactérias e outros micróbios são hospedados.

Fig. 23.1 A aprendizagem aquapônica e a maquete experimental. A ilustração mostra a configuração, incluindo aquário de aquário e os dispositivos de monitoramento que são usados para medir o equilíbrio de todo o sistema. A última parte é o núcleo do objetivo de aprendizagem para os alunos. (Fotos: cortesia de Lija Gunnarsdottir)

O cárter e o leito de cultivo atuam juntos como mecânicos e biofiltros, respectivamente, removendo sólidos e resíduos dissolvidos.

A configuração na Fig. 23.1 ilustra um exemplo educacional prático, com foco na sustentabilidade, uma vez que fornece um exemplo prático de como os objetivos estabelecidos nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) na Agenda 2030 da ONU para SD podem ser abordados (ONU 2015b). Objetivo número 2, que visa acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhorar a nutrição, e promover a agricultura sustentável, e o objetivo número 4, que se concentra em garantir uma educação inclusiva e equitativa e na promoção de oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos (ONU 2015b). Essas questões cruciais podem ser incluídas na abordagem de Aprendizagem Baseada em Problemas (PBL) que foi desenvolvida no caso GBG. Baseada numa convicção comum de ter soluções tecnológicas para os problemas dos sistemas alimentares contemporâneos, a abordagem GBG contribui para uma demonstração de “modernização ecológica” nos processos de produção de alimentos. Através do desenvolvimento da didática para os temas eGbG de sustentabilidade e alfabetização alimentar, ficou claro que, para que esse sistema produza mudanças, existe a necessidade de uma plataforma adequada através da qual o conhecimento e as habilidades possam ser trocados entre os jovens e seus professores no ambiente escolar.

Outros estudos têm demonstrado que a falta de alfabetização alimentar e nutricional entre os jovens é uma preocupação crescente (Vidgen e Gallagos 2014; Dyg e Mikkelsen 2016). Isto é particularmente preocupante, uma vez que as formas convencionais de produção de alimentos e os atuais motores persistentes da ciência e tecnologia têm alimentado a exploração global insustentável dos recursos da Terra, levando a inúmeros desafios dentro do sistema alimentar (FAO 2010; PNUD 2016). Além disso, o aumento da população mundial e a rápida urbanização sobrecarregaram o sistema alimentar. As Nações Unidas prevêem que a população mundial aumentará em mais de 1 bilhão de pessoas nos próximos 15 anos, atingindo 8,5 bilhões em 2030. Destes, a maioria (66%) está prevista para estar vivendo em cidades até o ano 2050 (ONU 2015a). Estas tendências, em combinação com o crescimento de hábitos alimentares não saudáveis e distúrbios relacionados com a nutrição, tornaram imperativa uma nova abordagem à nutrição alimentar e à agroliteracia na escola.

Os insights do projeto GBG e os resultados de inúmeras entrevistas com professores e alunos mostraram que a aplicação bem-sucedida da tecnologia aquapônica depende do planejamento cuidadoso e da manutenção do sistema. A versão digital do GBG — o eGBG — foi desenvolvida para enfrentar esses desafios e usar as oportunidades relacionadas na promoção da alfabetização digital na escola. A idéia do eGbG se inspira na idéia de auto-regulação em sistemas biológicos. Baseia-se conceitualmente na ideia de autopoiese: referindo-se a um sistema capaz de se reproduzir e se manter. O termo introduzido pela primeira vez em 1972 pelos biólogos Maturana e Varela (1980) descreve a automanutenção química das células vivas [,](https://en.wikipedia.org/wiki/Cells_(biology)] e, desde então, o conceito tem sido aplicado em uma ampla gama de campos como cognição, teoria dos sistemas, e sociologia. No estudo eGBG, ilustrado pela configuração e componentes na Fig. 23.2, a qualidade da água, temperatura, oxigênio dissolvido, CO2, pH, amônia e teor de nitrito são medidos com sensores usando uma configuração eletrônica e digitalizada, seguida de uma regulação automatizada apropriada e ajustes para os níveis necessários ou definidos. Este sistema utilizado juntamente com um regime básico de manutenção permite que as crianças aprendam as Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC), juntamente com as disciplinas de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM), além de uma compreensão mais ampla das práticas sustentáveis de agricultura urbana e bem-estar animal. O eGbG minimiza o erro humano e reduz a quantidade de recursos críticos, como o trabalho físico e as horas que seriam necessárias para o cuidado e manutenção de um sistema aquapônico equilibrado.

Fig. 23.2 A configuração experimental eGbG. A ilustração mostra as duas partes do sistema. O próprio sistema aquapônico e os dispositivos de medição e o minicomputador utilizado para acompanhar a condição biológica do sistema eGbG