Mathematics and environmental education in elementary school: the construction of tanks and proportionality relations

Worldwide, but especially in Brazil, public environmental conservation and preservation policies are becoming increasingly urgent. With this in mind, it is understood that the school has a fundamental role in environmental education and awareness. In this sense, the present work aims to evaluate the contributions in the proportionality study teaching and learning process from a didactic proposal that involves environmental and mathematics education. In the study, students from the senior year of a municipal elementary school in Porto Alegre developed a project related to the use of water and the construction of cisterns models to study proportional quantities. Experimental research was carried out with two groups. In the first group (C31- Control Group), the study of proportional quantities was treated more traditionally through the exposure of subjects on the blackboard and textbook use. In the second group (C32 - Experimental Group), students carried out a survey with their community on water consumption; they studied cisterns and proportional quantities; they built their own cisterns models, discussing the magnitudes and proportions in the process; finally, they gave classes to younger students and built mini cisterns, as a permanent item for the school. The data for the research were analyzed quantitatively from the application of two exams in both classes, one at the beginning and the other at the end of the project. Correct resolutions, the identification of the type of proportion, and the method applied were scored. In the first evaluation, the predominant method used was the rule of three, while in the second evaluation, the results showed an increase of approximately six times the use of the proportional quantities properties by the experimental group. In the general context, the experimental group showed better performance in identifying, manipulating, and applying mathematical concepts. In a complementary way, qualitative research was carried out through a survey to determine which elements were the most motivating for each group and which class felt more motivated during the learning process. The answers allowed us to conclude that the experimental group had a more significant experience. They felt motivated to be part of a team and contribute to the school and the community. Em caráter mundial, mas principalmente no Brasil, tornam-se cada vez mais urgentes políticas públicas para conservação e preservação do meio ambiente. Pensando nisso, entende-se que a escola tem papel fundamental na educação e conscientização ambiental. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo avaliar as contribuições no processo de ensino e aprendizagem do conteúdo de proporcionalidade, a partir de uma proposta didática que envolve educação ambiental e matemática e a construção de cisternas. No estudo, alunos do 9º ano de uma escola municipal de ensino fundamental da cidade de Porto Alegre desenvolveram um projeto referente à utilização da água e à construção de maquetes de cisternas com o objetivo de estudar o conteúdo de grandezas proporcionais. Foi realizada uma pesquisa experimental com duas turmas. Na primeira turma (C31- Grupo Controle), o conteúdo de grandezas proporcionais foi tratado de forma mais tradicional por meio de exposição de conteúdo no quadro e utilização do livro didático. Na segunda turma (C32 - Grupo Experimental), os estudantes realizaram uma pesquisa com a comunidade escolar sobre o gasto de água; estudaram as cisternas e as grandezas proporcionais; construíram suas próprias maquetes de cisternas fazendo a discussão das grandezas e das proporções no processo; por fim, deram aulas para estudantes menores e construíram mini cisternas, como item permanente para a escola. Os dados para a pesquisa foram analisados de forma quantitativa a partir da aplicação de duas provas de conhecimento em ambas as turmas, a primeira no início e a segunda após implementação do projeto. Foram pontuadas as resoluções corretas, a identificação do tipo de proporção e o método aplicado. Na primeira avaliação o método predominante utilizado por ambos os grupos foi a regra de três, enquanto que na segunda avaliação os resultados mostraram o aumento de aproximadamente seis vezes o uso das propriedades de grandezas proporcionais pelo grupo experimental. Ambos os grupos obtiveram melhores resultados na identificação e resolução das questões sobre proporcionalidade inversa. No contexto geral, o grupo experimental apresentou melhor desempenho na identificação, manipulação e aplicação dos conceitos matemáticos. De maneira complementar, foi realizada uma pesquisa qualitativa através de uma pesquisa de opinião para saber quais os elementos foram mais motivadores para cada grupo e qual turma sentiu-se mais motivada durante a aprendizagem. As respostas ao questionamento permitiram concluir que o grupo experimental teve uma experiência mais significativa, sentiram-se motivados fazendo parte de uma equipe e contribuindo com a escola e com a comunidade.