EDUCAÇÃO AMBIENTAL CRÍTICA E O ENSINO DE MATEMÁTICA: GEOMETRIA, SUSTENTABILIDADE E O ESTUDO DAS ORQUÍDEAS
Ivan Carlos Zampin
Resumo
Este artigo analisa a articulação entre a Educação Ambiental Crítica e o ensino de Matemática, com ênfase na geometria como instrumento pedagógico para a promoção da sustentabilidade e da consciência socioambiental. A pesquisa, de natureza qualitativa e caráter interdisciplinar, foi desenvolvida em contexto escolar, abordando mudanças antrópicas, desenvolvimento sustentável e consumo consciente por meio de imagens, textos, questionários e construção de gráficos. Como estratégia inovadora, trabalhou-se a geometria a partir da análise morfométrica de flores de orquídeas, explorando simetria, proporção, perímetro e área. O embasamento teórico ancora-se na Educação Ambiental Crítica, na Educação Matemática Crítica e em estudos botânicos. Os resultados evidenciam avanços na compreensão conceitual dos alunos e no desenvolvimento de atitudes reflexivas, embora persista o desafio de traduzir conhecimento em ação prática. Desta forma é possível observar que a contextualização do ensino de Matemática pela EA Crítica é potente para formar sujeitos éticos, críticos e comprometidos com o desenvolvimento sustentável.
Palavras-chave: Educação Ambiental Crítica; Ensino de Matemática; Geometria; Sustentabilidade; Interdisciplinaridade.
1. Introdução
A crise socioambiental contemporânea configura-se como um dos maiores desafios enfrentados pela humanidade no século XXI. O avanço do modelo de desenvolvimento baseado na exploração intensiva dos recursos naturais, aliado à lógica do consumo exacerbado, tem provocado impactos ambientais severos que comprometem os ecossistemas e a qualidade de vida das populações. Essas transformações colocam em risco não apenas o equilíbrio ecológico, mas também a sobrevivência das futuras gerações, exigindo uma reavaliação urgente dos paradigmas educacionais vigentes.
Apesar da ampla divulgação de informações sobre questões ambientais nos meios de comunicação e nos documentos oficiais da educação, observa-se que o conhecimento adquirido nem sempre se converte em atitudes responsáveis e ações transformadoras. Esse distanciamento entre saber e agir evidencia a necessidade de uma educação que ultrapasse a dimensão informativa e assuma um caráter crítico, reflexivo e emancipatório, capaz de formar cidadãos conscientes de seu papel na construção de uma sociedade mais justa e sustentável.
Nesse contexto, a Educação Ambiental Crítica surge como uma abordagem pedagógica fundamental, que busca compreender os problemas ambientais a partir de suas dimensões sociais, políticas, econômicas e culturais. Ao integrar essa perspectiva ao ensino de Matemática, especialmente por meio da geometria presente na natureza, cria-se a possibilidade de uma aprendizagem significativa, contextualizada e verdadeiramente interdisciplinar. Este artigo tem como objetivo discutir essa articulação teórico-prática, apresentando uma experiência pedagógica que utilizou o estudo das orquídeas como eixo integrador entre a Matemática e a Educação Ambiental Crítica.
2. Educação Ambiental Crítica: Fundamentos Teóricos e Princípios Norteadores
A Educação Ambiental consolidou-se como campo de estudo e prática educativa a partir da crescente conscientização sobre os limites ecológicos do planeta. No entanto, diferentes concepções de Educação Ambiental coexistem, variando desde abordagens conservacionistas, focadas na proteção de áreas naturais específicas, até perspectivas críticas e emancipatórias, que questionam os fundamentos do modelo civilizatório dominante.
A Educação Ambiental Crítica, conforme desenvolvida por autores como Carvalho (2004) e Loureiro (2004), diferencia-se das abordagens tradicionais por compreender que os problemas ambientais são, em sua essência, problemas sociais. Esta perspectiva reconhece que a degradação ambiental está intrinsecamente relacionada a relações desiguais de poder, a modelos econômicos excludentes e a padrões culturais predatórios. Portanto, seu projeto político-pedagógico visa não apenas à transmissão de informações ecológicas, mas à formação do que Carvalho (2004) denomina "sujeito ecológico", ou seja, um indivíduo capaz de analisar criticamente as contradições socioambientais e atuar coletivamente em sua transformação.
Essa abordagem fundamenta-se em princípios como a democracia participativa, a justiça social, a equidade intergeracional e a ética do cuidado. Defende uma prática educativa dialógica, problematizadora e contextualizada, que articule saberes científicos e populares, teorias e práticas, reflexão e ação. Na escola, isso implica superar a fragmentação disciplinar e desenvolver projetos pedagógicos que conectem os conteúdos curriculares às questões ambientais locais e globais, incentivando a participação ativa dos estudantes na identificação e solução de problemas reais.
Para implementar tal proposta, a Educação Ambiental Crítica opõe-se à ideia de neutralidade do conhecimento e da educação, alinhando-se a uma pedagogia crítica inspirada em Freire (1987), na qual a leitura do mundo precede e fundamenta a leitura da palavra. Nesse processo, a realidade socioambiental torna-se objeto de estudo e, simultaneamente, motivação para a aprendizagem significativa. Como destacam Layargues e Lima (2011), a crise ambiental é uma crise civilizatória, o que exige uma educação que promova a desnaturalização dos padrões de produção e consumo hegemônicos, visando a emancipação humana e a construção de uma racionalidade ambiental (LEFF, 2001).
Desse modo, a Educação Ambiental Crítica configura-se como uma práxis que questiona a separação entre ser humano e natureza, entendendo-os como parte de uma totalidade complexa e interdependente. Seu objetivo último é fomentar a cidadania ambiental ativa, capacitando os sujeitos para intervenções políticas que busquem a sustentabilidade como um processo de justiça social e equilíbrio ecológico (GUIMARÃES, 2004). Portanto, transcende o âmbito escolar, projetando-se como um compromisso ético-político com a transformação da sociedade.
3. Educação Matemática Crítica e a Contextualização do Ensino
O ensino tradicional de Matemática tem sido frequentemente criticado por seu caráter excessivamente abstrato, descontextualizado e centrado em procedimentos mecânicos. Essa abordagem, além de contribuir para as dificuldades de aprendizagem e para a aversão à disciplina por parte de muitos estudantes, reforça a percepção da Matemática como um conhecimento distante da realidade cotidiana, desvinculado dos problemas sociais e ambientais que afligem a sociedade contemporânea.
A Educação Matemática Crítica, proposta por autores como Skovsmose (2001) e D'Ambrosio (2005), emerge como uma alternativa a esse modelo tradicional. Esta perspectiva compreende a Matemática não como um corpo neutro de verdades absolutas, mas como uma construção social e cultural, historicamente situada e potencialmente transformadora. Seu objetivo é desenvolver nos estudantes não apenas competências técnicas, mas sobretudo a capacidade de usar a Matemática como ferramenta para ler, interpretar e intervir criticamente na realidade.
Nesse sentido, a contextualização do ensino matemático torna-se imperativa. Significa conectar os conceitos e procedimentos matemáticos a situações reais, socialmente relevantes e ambientalmente significativas. A geometria, em particular, oferece ricas possibilidades de contextualização, uma vez que está presente em diversas manifestações da natureza, da arte, da arquitetura e da tecnologia. Ao explorar formas, simetrias, proporções e medidas observadas no meio ambiente, o professor possibilita ao aluno perceber a Matemática como linguagem de leitura do mundo e como instrumento para compreender e valorizar a organização dos sistemas naturais.
Este modelo pedagógico insere-se no que Skovsmose (2001) denomina de "cenários de investigação", nos quais os problemas não possuem uma única resposta predefinida e convidam ao questionamento, ao planejamento de abordagens e ao exame das implicações dos resultados encontrados. D'Ambrosio (2005), por sua vez, enfatiza a abordagem etnomatemática, valorizando os saberes matemáticos presentes nas práticas culturais e no cotidiano das comunidades, em um diálogo que desafia o eurocentrismo curricular e promove a valorização de diferentes formas de conhecer.
O ensino contextualizado e crítico visa, portanto, à superação de uma "Matemática-espectadora" (SKOVSMOSE, 2001) “passiva e neutra”, fomentando uma "Matemática atora" que participa da análise e da busca de soluções para problemas complexos, como a distribuição desigual de recursos, os padrões de consumo energético ou a análise de dados socioambientais. Desse modo, a Educação Matemática se conecta explicitamente à formação de uma cidadania ativa, responsável e capaz de compreender, com rigor e crítica, os dados e modelos que fundamentam as decisões na sociedade contemporânea (D'AMBRÓSIO, 2005; KNIJNIK, 2007).
A implementação dessa abordagem exige, contudo, uma ruptura com práticas pedagógicas arraigadas. Implica selecionar contextos que sejam autênticos e desafiadores, evitando a mera ilustração de conteúdos com exemplos superficiais. O professor assume o papel de mediador, criando condições para que os alunos identifiquem problemas, coletem e analisem dados, construam e validem modelos matemáticos e, finalmente, reflitam sobre o significado social e ético de suas conclusões. Nesse processo, conceitos como função, estatística, porcentagem e geometria ganham novas camadas de significado, instrumentalizando o estudante para uma compreensão quantitativa do mundo.
Consequentemente, a Educação Matemática Crítica configura-se como um projeto político-pedagógico alinhado à justiça social. Ao problematizar, por exemplo, como a Matemática pode ser usada para interpretar índices de desmatamento, desigualdades no acesso à água ou padrões de poluição, a escola forma indivíduos que não são apenas consumidores de informações, mas produtores de conhecimento e questionadores das narrativas hegemônicas. Assim, o ensino da Matemática transcende sua função técnica, tornando-se um espaço vital para a formação de sujeitos críticos, éticos e preparados para enfrentar os complexos desafios do século XXI.
4. A Família Orchidaceae como Objeto de Estudo Interdisciplinar
A família Orchidaceae constitui um dos maiores e mais diversos grupos de plantas com flores do mundo, com estimativas que variam entre 25.000 e 35.000 espécies distribuídas em aproximadamente 800 gêneros. O Brasil destaca-se como um dos países com maior diversidade de orquídeas, abrigando inúmeras espécies endêmicas, especialmente nos biomas Mata Atlântica e Amazônia. Essa extraordinária diversidade faz das orquídeas um objeto de estudo privilegiado para abordagens interdisciplinares que articulem conhecimentos biológicos, ecológicos, geográficos e matemáticos.
As orquídeas possuem características morfológicas, ecológicas e fisiológicas notáveis que as tornam particularmente interessantes para estudos ambientais. A maioria das espécies apresenta hábito epífito, desenvolvendo-se sobre troncos de árvores sem causar danos aos hospedeiros, o que evidencia sofisticadas adaptações ecológicas. Suas relações mutualísticas com fungos micorrízicos e polinizadores específicos exemplificam a complexidade e a interdependência dos ecossistemas. Além disso, muitas espécies são extremamente sensíveis a alterações ambientais, funcionando como bioindicadoras da qualidade dos habitats.
Do ponto de vista educacional, as orquídeas oferecem múltiplas possibilidades de investigação. Suas flores apresentam uma diversidade morfológica impressionante, com estruturas altamente organizadas que podem ser analisadas por meio de conceitos geométricos. Seus padrões de distribuição espacial permitem trabalhar noções de estatística e probabilidade. Suas exigências ecológicas específicas facilitam discussões sobre conservação, sustentabilidade e impacto das atividades humanas sobre a biodiversidade.
5. Geometria Presente nas Flores das Orquídeas: Análise Morfométrica e Conceitos Matemáticos
As flores das orquídeas caracterizam-se por uma organização estrutural que revela princípios geométricos fundamentais. A simetria bilateral, conhecida como zigomorfia, é uma característica marcante da família, observável na disposição regular das pétalas, sépalas e labelo. Essa simetria permite trabalhar noções geométricas como eixo de simetria, congruência, reflexão e equilíbrio, conectando conceitos abstratos a formas concretas presentes na natureza.
A análise morfométrica das flores, mesmo quando adaptada ao contexto escolar, possibilita o estudo de diversos conceitos matemáticos. As medições das partes florais - comprimento, largura, espessura, permitem trabalhar unidades de medida, estimativas, precisão e erro. O cálculo de razões e proporções entre diferentes estruturas (como a relação entre o comprimento do labelo e o das pétalas) introduz noções de escala e proporcionalidade. A determinação de perímetros e áreas aproximadas das peças florais exercita fórmulas geométricas em contextos reais.
Além da análise quantitativa, a observação qualitativa das formas florais permite explorar conceitos como curvatura, convexidade, concavidade e planicidade. Muitas orquídeas apresentam flores planas quando vistas frontalmente, o que facilita sua análise geométrica. Outras exibem estruturas tridimensionais complexas que desafiam a representação em duas dimensões, podendo ser utilizadas para introduzir noções básicas de geometria espacial. Essa abordagem transforma a geometria de um conteúdo isolado e abstrato em uma ferramenta de investigação científica e apreciação estética. Os estudantes passam a perceber a Matemática não como um fim em si mesmo, mas como uma linguagem para descrever, analisar e compreender a organização do mundo natural, desenvolvendo simultaneamente competências matemáticas e consciência ambiental.
6. Metodologia da Pesquisa: Abordagem Qualitativa e Pesquisa-Ação
Esta pesquisa desenvolveu-se por meio de uma abordagem qualitativa, com características de pesquisa-ação, envolvendo alunos do ensino fundamental de uma escola pública. A escolha metodológica fundamentou-se no entendimento de que a pesquisa educacional, especialmente quando articulada à Educação Ambiental Crítica, deve ser participativa, reflexiva e transformadora, envolvendo ativamente os sujeitos do processo educativo na construção do conhecimento.
A intervenção pedagógica foi organizada em três etapas principais, articulando progressivamente a problematização socioambiental, a análise matemática e o estudo geométrico das orquídeas. Na primeira etapa, foram realizadas discussões sobre mudanças antrópicas, desenvolvimento sustentável e consumo consciente, utilizando recursos diversificados como imagens de satelites, textos jornalísticos, documentários curtos e reportagens sobre questões ambientais locais. Essas discussões foram seguidas pela aplicação de um questionário diagnóstico, elaborado coletivamente, para investigar as percepções, conhecimentos prévios e práticas dos alunos em relação às temáticas ambientais.
A segunda etapa dedicou-se à análise matemática dos dados coletados. Os estudantes, organizados em pequenos grupos, tabularam as respostas dos questionários, construíram tabelas de frequência e elaboraram diferentes tipos de gráficos (barras, setores, linhas). A interpretação coletiva dessas representações permitiu não apenas exercitar conceitos estatísticos, mas também identificar padrões, contradições e questões relevantes para a turma, como a discrepância entre atitudes declaradas e práticas reais em relação ao consumo e ao desperdício.
A terceira etapa concentrou-se no estudo geométrico das orquídeas. Foram utilizadas flores reais de espécies cultivadas na escola e imagens detalhadas de orquídeas nativas da região. Os alunos realizaram observações, desenhos, medições e análises comparativas, identificando simetrias, calculando proporções e discutindo as adaptações morfológicas das flores em relação à polinização. Paralelamente, foram apresentadas informações sobre a diversidade, ecologia e importância conservacionista das orquídeas, conectando o estudo geométrico às questões ambientais mais amplas.
7. Análise e Discussão dos Resultados
A análise integrada dos processos observados e dos produtos elaborados pelos alunos ao longo da intervenção pedagógica revelou avanços significativos em múltiplas dimensões do aprendizado. No plano conceitual, observou-se uma compreensão mais profunda e contextualizada dos conteúdos matemáticos trabalhados. Os estudantes demonstraram maior facilidade em aplicar conceitos geométricos e estatísticos quando estavam vinculados a problemas reais e a objetos concretos, como as flores das orquídeas. A abstração matemática ganhou significado ao ser associada à observação da natureza e à análise de dados socioambientais.
No plano atitudinal, notou-se o desenvolvimento de uma postura mais crítica e reflexiva em relação às questões ambientais. As discussões sobre os dados dos questionários, que revelaram contradições entre discursos e práticas, provocaram questionamentos genuínos sobre os hábitos de consumo e os estilos de vida. A análise das formas eficientes das orquídeas suscitou reflexões sobre os princípios de sustentabilidade presentes na natureza e sua oposição ao modelo linear de produção e descarte predominante na sociedade contemporânea.
No plano procedimental, os alunos aprimoraram habilidades de observação, medição, representação gráfica, análise de dados e argumentação fundamentada. A atividade prática com as orquídeas exigiu cuidado, precisão e atenção aos detalhes, desenvolvendo competências importantes para a investigação científica. A construção e interpretação de gráficos exercitou a capacidade de comunicar informações quantitativas de forma clara e crítica.
Entretanto, a análise também identificou desafios e limites da intervenção. A tradução do conhecimento adquirido em mudanças efetivas de comportamento mostrou-se um processo complexo e de longo prazo, que excede o escopo de uma sequência didática isolada. Alguns alunos apresentaram dificuldades em estabelecer conexões entre os diferentes aspectos trabalhados (ambientais, matemáticos, biológicos), revelando a persistência de uma visão fragmentada do conhecimento. Essas constatações reforçam a necessidade de práticas educativas contínuas, articuladas ao projeto pedagógico da escola como um todo, que promovam efetivamente a formação integral dos estudantes.
8. Considerações Finais
A experiência pedagógica relatada e analisada neste artigo demonstra que a articulação entre Educação Ambiental Crítica e Ensino de Matemática constitui uma estratégia promissora para uma educação transformadora, contextualizada e significativa. O uso da geometria a partir do estudo das orquídeas revelou-se um recurso didático especialmente rico, capaz de integrar diferentes áreas do conhecimento, despertar o interesse dos estudantes e desenvolver competências cognitivas, procedimentais e atitudinais fundamentais para a formação cidadã no século XXI.
A abordagem interdisciplinar permitiu superar, ainda que parcialmente, a fragmentação curricular tradicional, mostrando como os saberes matemáticos, biológicos e ambientais podem se articular para compreender problemas complexos da realidade. A perspectiva crítica incentivou os alunos a questionarem não apenas os conteúdos disciplinares, mas também os modelos sociais e econômicos que geram e perpetuam a crise socioambiental, desenvolvendo uma consciência política e ética essencial para a ação transformadora.
Contudo, os resultados também indicam que iniciativas isoladas, por mais bem-sucedidas que sejam, são insuficientes para promover mudanças profundas e duradouras. A formação do "sujeito ecológico" preconizado pela Educação Ambiental Crítica exige um compromisso institucional mais amplo, que envolva a reestruturação curricular, a formação continuada de professores, a participação da comunidade e a transformação das próprias práticas escolares em direção à sustentabilidade. Nesse sentido, este artigo não pretende apresentar uma receita pronta, mas sim contribuir para um debate necessário sobre o papel da escola e do ensino de Matemática na construção de sociedades mais justas, democráticas e sustentáveis. Investir em práticas educativas que articulem rigor conceitual, relevância social, criticidade política e compromisso ético com o planeta e com as futuras gerações não é apenas uma opção pedagógica, mas uma urgência civilizatória.
Essa urgência civilizatória demanda que a educação formal reconheça e assuma seu papel na transição para novos paradigmas. O êxito da experiência descrita reside, em grande parte, na conexão autêntica estabelecida entre o objeto de estudo (as orquídeas) e os saberes matemáticos, demonstrando que a contextualização é um antídoto potente contra a abstração desengajada e a desmotivação. A Matemática, frequentemente vista como neutra e absoluta, revelou-se, nesta abordagem, uma linguagem poderosa para interpretar padrões naturais, quantificar relações ecológicas e problematizar intervenções humanas no meio ambiente.
Ressalta-se, portanto, que o caminho para uma educação verdadeiramente transformadora passa pela valorização de metodologias ativas e investigativas, nas quais os alunos são protagonistas na construção de conhecimentos que dialoguem com suas realidades e inquietações. A geometria das orquídeas serviu não apenas para explorar formas e medidas, mas também como ponto de partida para discussões sobre biodiversidade, equilíbrio dos ecossistemas e a importância do respeito aos ciclos naturais.
Em condição final, é crucial sublinhar que a formação de professores é o pilar central para a ampliação e consolidação de práticas como a relatada. É preciso equipar os educadores, especialmente os de Matemática, com ferramentas teóricas e práticas que lhes permitam enxergar as potencialidades ambientais e críticas inerentes aos seus conteúdos disciplinares. A transformação almejada não será produto do acaso, mas de um projeto político-pedagógico intencional, coletivo e permanentemente refletido. Assim, este relato se soma a outros esforços, na expectativa de inspirar novas experimentações e fortalecer a rede de educadores comprometidos com uma educação que, para além de instruir, seja um ato de esperança e de reparação com o mundo.
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Ivan Carlos Zampin: Professor Doutor, Pesquisador, Pedagogo, Graduado em Educação Especial, Docente no Ensino Superior e na Educação Básica, Gestor Escolar, Especialista em Gestão Pública, Especialista em Psicopedagogia Institucional.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/2342324641763252