Interações entre Cultura Maker e abordagem STEM: emergências em uma disciplina eletiva no Ensino Médio

Abstract

Nesta pesquisa tive por objetivo investigar as potencialidades e os desafios da interação entre a Cultura Maker e a abordagem STEM em uma disciplina eletiva para estudantes da 1ª série do Ensino Médio. Para isso, foi desenvolvida a disciplina eletiva intitulada “Mak3R’s: transformando ideias em ação”, envolvendo questões relacionadas à sustentabilidade, ao consumo consciente e à tecnologia. A disciplina foi ofertada em uma escola estadual do município de São Carlos – SP, participante do Programa de Ensino Integral (PEI), durante o segundo semestre de 2024. O objetivo do trabalho de um dos grupos da eletiva foi construir uma extrusora de garrafa PET e as atividades buscaram integrar conceitos matemáticos, análise crítica de dados e práticas sustentáveis, explorando funções da calculadora científica Casio fx-991LA CW, como planilhas, tabelas e resolução de equações. A proposta das aulas foi associada a temáticas como o consumo de garrafas PET, os impactos ambientais da produção e descarte de plásticos, e a estimativa de custos energéticos na produção de filamento reciclado para impressora 3D. Para a construção da extrusora, os alunos tiveram apoio de recursos tecnológicos, fortalecendo o vínculo entre teoria e prática, conforme os princípios do STEM e da Cultura Maker. Considerando o objetivo da pesquisa, adotou-se uma abordagem qualitativa, com interesse na compreensão dos processos e interações emergentes das experiências em sala. Os dados analisados foram produzidos por meio de diário de campo da pesquisadora, registros de áudio e vídeo, folhas de atividades respondidas pelos estudantes e relatos dos alunos e da professora titular da turma. Dentre os resultados, destacam-se: (i) a potência dos recursos tecnológicos como ferramenta para a investigação de problemas reais, indo além de seu uso domesticado; (ii) a construção de um ambiente colaborativo e investigativo, no qual os estudantes interpretaram criticamente os dados e apresentaram diferentes estratégias de resolução; (iii) o fortalecimento do pensamento crítico dos alunos diante de questões ambientais. Por fim, os resultados da pesquisa evidenciam uma proposta formativa que articula conceitos matemáticos com uso de tecnologias com criticidade e sustentabilidade, além de oferecer subsídios para professores que tenham interesse no trabalho com problemas ligados à realidade dos estudantes com metodologias ativas.

This research aimed to investigate the potential and challenges of the interaction between Maker Culture and the STEM approach in an elective course for 1st-year high school students. To this end, an elective course entitled "Mak3R's: transforming ideas into action" was developed, involving issues related to sustainability, conscious consumption, and technology. The course was offered at a state school in the municipality of São Carlos – SP, participating in the Full-Time Education Program (PEI), during the second semester of 2024. The objective of one of the elective groups' work was to build a PET bottle extruder, and the activities sought to integrate mathematical concepts, critical data analysis, and sustainable practices, exploring functions of the Casio fx-991LA CW scientific calculator, such as spreadsheets, tables, and equation solving. The proposed lessons were associated with themes such as PET bottle consumption, the environmental impacts of plastic production and disposal, and the estimation of energy costs in the production of recycled filament for 3D printers. For the construction of the extruder, students were supported by technological resources, strengthening the link between theory and practice, according to the principles of STEM and Maker Culture. Considering the research objective, a qualitative approach was adopted, focusing on understanding the processes and interactions emerging from classroom experiences. The data analyzed were produced through the researcher's field diary, audio and video recordings, activity sheets completed by students, and reports from students and the class's main teacher. Among the results, the following stand out: (i) the power of technological resources as a tool for investigating real-world problems, going beyond their domesticated use; (ii) the construction of a collaborative and investigative environment, in which students critically interpreted the data and presented different problem-solving strategies; (iii) the strengthening of students' critical thinking regarding environmental issues. Finally, the research results highlight a formative proposal that articulates mathematical concepts with the use of technologies with criticality and sustainability, in addition to offering support for teachers interested in working with problems related to students' reality using active methodologies.