Degusta Sensoriamento Remoto by Aped Editora

Marion Brady

Até 2009, atuou como professora da rede federal de ensino básico e, atualmente, é pesquisadora colaboradora do Laboratório Espaço de Sensoriamento Remoto e Estudos Ambientais (UFRJ), trabalhando em pesquisas sobre a aplicação do Sensoriamento Remoto, e das geotecnologias de forma geral, em estudos ambientais e na educação do nível básico de ensino. Vem atuando, principalmente, nos seguintes temas: recuperação de áreas degradadas, educação ambiental, ensino, educação básica e formação de professores.

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A despeito dos desafios e contratempos do trabalho em um ambiente profissional em constante mudança, para a maioria dos professores de Geografia o compromisso sólido com seu amor por aprender sobre o mundo ensinando sobre ele mais do que compensa a variedade de frustrações e incertezas do caminho. Susan W. Hardwick

O Sensoriamento Remoto no Ensino Básico da Geografia

Vânia Salomon G. de Carvalho possui Bacharelado e Licenciatura em Geografia pela Universidade de São Paulo (1983), Mestrado e Doutorado em Geografia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1991 e 2006).

Tornar o ensino mais atraente, com o uso de tecnologias, e ao mesmo tempo, ampliar o desenvolvimento cognitivo dos alunos, é o desafio a que este trabalho se propõe, ao sugerir estratégias que incorporam o uso de imagens de satélite ao dia a dia da sala de aula.

Vânia Salomon G. de Carvalho

Qualquer que seja a forma pela qual decidamos refazer os nossos objetivos em educação, uma coisa está clara: as nossas crianças devem ser preparadas para serem aprendizes contínuos. Nós precisamos equipá-las com um senso de alegria em aprender e prepará-las para que se tornem aprendizes autônomos e autodirecionados pelo resto de suas vidas.

Definindo Novas Estratégias Vânia Salomon G. de Carvalho

Os alunos anseiam por uma escola diferente, em que os fazeres se aproximem mais da sua percepção de mundo e não se restrinjam a um mero repassar de informações distantes da realidade em que vivem. O pensar sobre o espaço em que vivem remete à questão ética e ambiental, que também se colocam na agenda de necessidades a serem incorporadas no dia a dia das escolas. Para contribuir nestas questões, propõe-se uma prática pedagógica que tenha como foco o desenvolvimento cognitivo por meio de imagens de satélite, que podem ser exploradas de variadas formas, mas sempre com a cuidadosa mediação do professor que tem o papel de orientar os educandos em seu desenvolvimento cognitivo. Chamamos a essa metodologia de Aprendizagem Mediada da Geografia, Ame_geo.

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Definindo Novas EstratĂŠgias

Definindo Novas EstratĂŠgias VĂ˘nia Salomon G. de Carvalho

Copyright © 2012 by Vânia Salomon G. de Carvalho Todos os direitos desta edição reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida por qualquer processo eletrônico ou mecânico, fotocopiada ou gravada sem autorização expressa do autor. ISBN: 978-85-98792-74-3 Projeto gráfico e editoração eletrônica: Aped - Apoio e Produção Editora Ltda. Revisão: Alvanísio Damasceno e Aped - Apoio e Produção Editora Ltda. Capa: Kiko Email da autora: salomonv@uol.com.br

CIP-Brasil. Catalogação-na-Fonte Sindicato Nacional dos Editores de Livros – RJ C329s Carvalho, Vânia Maria Salomon Guaycuru de Sensoriamento remoto no ensino básico da Geografia : definindo novas estratégias / Vânia Maria Salomon Guaycuru de Carvalho. - Rio de Janeiro : APED, 2012. Apêndice

ISBN 978-85- 98792-74-3

1. Geografia - Estudo e ensino. 2. Educação - Efeitos de inovações tecnológicas. 3. Prática de ensino. I. Título. II. Série. 12-5350. CDD: 372.891 CDU: 373.3.016:910 27.07.12 07.08.12 037732

Aped - Apoio & Produção Editora Ltda. Rua Sylvio da Rocha Pollis, 201 – bl. 04 – 1106 Barra da Tijuca - Rio de Janeiro – RJ – 22793-395 Tel.: (21) 2498-8483/ 9996-9067 www.apededitora.com.br aped@wnetrj.com.br

Dedico este livro

Aos meus colegas professores que, como eu, estão sempre buscando novas formas de efetivamente educar. A todos os meus alunos, que me ajudaram a perceber as dificuldades do caminho e a necessidade de mudanças. À minha família, pelo apoio, carinho e compreensão.

Agradecimentos Gostaria de agradecer a muitas pessoas que muito me ajudaram neste projeto, de várias formas, mas, em especial, devo agradecimentos: À minha orientadora na tese de doutorado, que deu origem a este livro, Professora Carla Madureira, não só pela orientação, mas, sobretudo, pela amizade, dedicação, compreensão e um carinho sem medida; À Sônia Salomon, que me contagiou com seu entusiasmo pela educação, me amparando nesse enveredar pelos caminhos da pedagogia. Ao pessoal do Laboratório Espaço de Sensoriamento Remoto envolvido por esta tese e pelo SREduc, Elizabeth, Stella, Vinicius, Louyze, Thiago, José Roberto, André, Daniele, Marcelo, Isabela, Luana, que se mostraram sempre prontos a me ajudar apesar dos tantos trabalhos em que sempre se encontravam envolvidos; Aos demais integrantes do Laboratório, sem envolvimento direto com este trabalho, mas que sempre me acolheram com carinho. À Teresa e à Beth, do NDPC, que me inspiraram na aprendizagem do “aprender”. À Cláudia Romanelli, grande amiga, sem a qual eu talvez não tivesse sonhado apresentar esta obra. Ao André e ao Luiz Felipe, pela compreensão, tolerância e apoio nas horas mais difíceis. E, sobretudo, a Deus, que colocou estas e outras tantas pessoas maravilhosas em meu caminho, que me sustentou, me fez sonhar e me deu forças para prosseguir sempre na direção deste sonho. 7

Sumário Prefácio • 11 Introdução • 13 Objetivos • 17 1. Aspectos Relevantes • 19 1.1. O avanço tecnológico 1.2 Os reflexos da evolução tecnológica na educação 1.2.1 Breve panorama das reformas da educação 1.2.2 As reformas no Brasil 1.3. A importância e o potencial do sensoriamento remoto na educação 1.3.1. O sensoriamento remoto no ensino básico: as iniciativas já existentes 1.3.2 As iniciativas no Brasil 1.4. A importância do espaço na geografia 1.4.1 A importância do espaço para o ensino básico da geografia 1.4.2 O cuidado que essa abordagem requer 1.4.3 O espaço geográfico e a construção do conhecimento na geografia

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2. A Proposição de Mudanças no Ensino da Geografia • 55 3. Desenvolvimento • 63 3.1. Elaboração do Guia Prático de Interpretação de Imagens: material de apoio ao professor 3.1.1 Introdução ao sensoriamento remoto 3.1.2 Temas da geografia – Brasil 3.1.3 Resumo e apresentação do tema 3.1.4. Estudo de caso 3.1.5 Exemplo do nível local 3.1.6 Estratégias pedagógicas sugeridas 3.1.7 Apresentação do Guia 3.2. Referencial teórico para a definição de estratégias 3.2.1 Considerações gerais sobre a teoria de David Ausubel: a Aprendizagem Significativa

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3.2.2 Principais aspectos da teoria desenvolvida por Reuven Feuerstein 76 3.2.2.1 A Teoria da Modificabilidade Cognitiva Estrutural 78 3.2.2.2 A Experiência de Aprendizagem Mediada – EAM 80 3.3 Experiências implementadas 89 3.4. Relação entre imagens de satélite e o trabalho com as funções cognitivas 92 3.4.1 Definição das funções cognitivas utilizadas na fase de entrada 92 3.4.2 Definição das funções cognitivas utilizadas na fase de elaboração 97 3.4.3 Definição das funções cognitivas utilizadas na fase de saída 106 3.4.4 Trabalho com as operações mentais 113 4. A Aplicação da AME–GEO – Aprendizagem Mediada da Geografia• 121 4.1. O professor mediador 4.2. Elaboração do material para o aluno 5. Considerações Finais 131 6. Referências • 137 ANEXOS • 149 Caderno de Ilustrações• 193

Vânia Salomon G. de Carvalho

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Prefácio O universo das geotecnologias tem interferido bastante em muitas áreas do conhecimento, contribuindo para a realização e aprofundamento de novas investigações e, em muitos casos, para a alteração de sistemáticas de trabalho. O poder do conhecimento da localização geográfica associado à percepção espacial tem permitido a realização de análises cada vez mais complexas, que consideram o contexto de vizinhança, conectividade, formas e tamanhos, dentre outros padrões. Considerando o conjunto geotecnológico, o Sensoriamento Remoto se configura como uma das tecnologias que mais vem sofrendo investimentos nos últimos anos; o que pode ser traduzido numa oferta grande e diversa de sensores que buscam o imageamento da superfície terrestre sob diferentes olhares. Não é novidade que o uso das imagens, sejam elas obtidas em nível terrestre, aéreo ou orbital, com certeza amplia o grau de percepção da paisagem, possibilitando a identificação de lugares, o contexto de localização, a definição de formas, a delimitação de feições, a classificação de áreas. Também é fato que durante muito tempo o uso destas imagens ficou bastante restrito a grupos de especialistas, grande parte dos quais associados a Institutos de Pesquisa e Universidades, dada a dificuldade de acesso a insumos, equipamentos, softwares e conhecimentos necessários. A popularização desta tecnologia é na realidade bem recente, e sem dúvida alguma marcada pelo lançamento do Google Earth na WEB. Desde então, pode-se perceber uma variedade de usos e descobertas que puderam ser dadas às imagens em diferentes níveis de resolução. Obviamente, novas demandas surgiram (e outras tantas ainda devem surgir), resultando em uma maior pressão sobre os dados / informações disponíveis. Desta forma, fomos obrigados a abrir “janelas” para uma comunidade cada vez maior de usuários de Sensoriamento Remoto, que passou a criar usos diferenciados e interessantes para diversos segmentos da sociedade. Dentre tantas aplicações, o ensino nos níveis fundamental 11

e médio pode ser bastante beneficiado por tais recursos, desde que bem mediados, de maneira que não se limitem a um caráter ilustrativo e possam, de fato, agregar significados. A importância de incrementarmos as formas convencionais de ensino, de modo a que as mesmas acompanhem os novos contextos das gerações atuais pode ser percebida pelos esforços na busca de projetos que possam efetivamente contribuir para tal melhoria. Com tudo isso, Vânia Salomon, nesta proposta diferenciada do uso das imagens de Sensoriamento Remoto como meio de mediação para variados conteúdos, nos apresenta interessantes vantagens desta abordagem. É fato que anos de experiência como professora desses segmentos de ensino possibilitou uma melhor percepção dos problemas encontrados no dia a dia da sala de aula e das possibilidades de contribuição efetiva no uso deste tipo de dado. Este livro constitui-se na síntese de uma pesquisa, longa e séria, que reflete a experiência de uma vida dedicada ao ensino de Geografia, e das angústias de um mestre que busca o sucesso de seu trabalho no crescimento do aluno. Participar desta trajetória foi, na verdade, um enorme prazer, convertido num aprendizado mútuo que não se encerra aqui, pois os desafios ainda são grandes. O que realmente posso desejar agora é que novos parceiros se sensibilizem e façam parte de um exército de professores-mediadores que foquem mais na atividade-meio que no fim, acreditando que tudo é dinâmico e que, às vezes, é necessário ensinar a aprender! Carla Bernadete Madureira Cruz Profa. Associada do Departamento de Geografia da UFRJ

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Introdução

A operacionalização deste trabalho foi delineada durante o seu desenvolvimento e foi se modificando na medida em que novas questões iam se apresentando e a busca por soluções levava a novos desdobramentos. Não foi uma sequência linear, ao contrário: foi uma construção com muitas idas e vindas, como se imagina que sejam todas as teses. Desde o início, a ideia principal do trabalho era a de levar o sensoriamento remoto ao nível básico da educação por meio da geografia. Não é difícil perceber que novidades são sempre bem-vindas e os alunos agradecem. Mas sempre acreditando que as belas imagens geradas pelos sensores remotos poderiam ser mais do que somente belas imagens, trabalhou-se na direção de buscar formas para sua apropriação, pelas quais elas deveriam apresentar um sentido mais condizente com sua complexidade, não só como ilustrações. Também não deveriam ser usadas somente em algumas ocasiões; elas exigem um esforço de preparação do material, que é caro, e não pode ser usado e logo depois descartado; teria de fazer parte do ensino da geografia, ganhar status de ferramenta útil para o raciocínio geográfico. Mas como? Com certeza, esse foi o primeiro desafio, mas não o mais difícil. As discussões dentro da geografia a respeito do papel renovado do espaço nas análises sociais, realizadas em um dos cursos do doutorado, o Seminário de Geografia, acabaram por mostrar o caminho. A observação do espaço concreto pode ser o grande ponto de partida para desencadear discussões a respeito das relações que se estabeleceram e que permitiram a atual organização do espaço geográfico, relações essas que poderão modificá-lo ainda mais, em um dinamismo próprio do ser humano e de tudo que o rodeia. O grande problema enfrentado, nesse primeiro momento, foi que nem todos os professores poderiam trabalhar com as imagens - muitos 13

deles nunca tiveram contato com o sensoriamento remoto, podendo haver resistências a esse trabalho. Foi necessário, então, investir na elaboração de um guia de interpretação de imagens, em uma linguagem mais acessível (menor resistência), que pudesse dar ao professor a segurança necessária para o uso das imagens. Quanto ao material do aluno, mais fácil. Muitas imagens estão disponíveis na internet, várias delas acompanhadas da interpretação de alguns aspectos mais significativos, sem contar o acesso hoje aos sites que mostram todo o planeta, de forma interativa, como o Google Earth e outros do mesmo gênero que já estão chegando. No entanto, havia outro impasse. De qual maneira se poderiam utilizar as imagens dentro do contexto da sala de aula? Não podiam ser empregadas somente como ilustrações de uma aula expositiva. Tínhamos de avançar no sentido de adequar uma metodologia, que deveria ser uma contribuição da pedagogia. As pesquisas na área pedagógica surpreenderam. Há inúmeras publicações a respeito do novo papel da educação, do novo perfil que se exige hoje dos professores, da necessidade de a escola não se restringir a passar informação, mas sim fazer com que os alunos aprendam a aprender. Mais uma vez, ficava nítido que o sensoriamento remoto poderia servir muito bem a esse propósito. Mas ainda havia mais uma questão: por qual metodologia? Durante estas pesquisas duas fontes se mostraram importantes: a Aprendizagem Significativa de Ausubel e a Experiência da Aprendizagem Mediada de Reuven Feuerstein. Longe de poder discutir as teorias, pois cognição foi uma árdua descoberta, senti que estava no caminho certo. E mais: o aprofundamento nessas teorias me fez enxergar que tinha muito a evoluir como professora, muito a aprender. Formada bacharel em geografia, com algumas disciplinas da educação que não chegaram a fazer de mim uma professora de fato; aprendi a duras penas (para meus alunos inclusive) com os erros e acertos da prática diária. Fui mestre em geografia, e nem por isso melhor professora. Hoje, após essa passagem pelo doutorado, sinto-me uma professora melhor. Minha análise me levou a concluir que não chegava a ser uma professora ruim, pois tinha interesse, sabia cativar meus alunos, gostava de explicar e explicar novamente quando me pediam, mas os resultados não eram os que imaginava, principalmente depois de tanta dedicação e explicação. Havia, claro, os alunos muito bons, que entendiam tudo que eu explicava, eram nota dez e eu sempre os desafiava a ir mais longe. Mas havia aqueles que nunca entendiam, apesar de me desdobrar em explicações, e que acabavam por me dizer: “Não adianta, eu não consigo aprender geografia!”. Uma imensa frustração! 14

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As incursões na área da pedagogia e da psicologia levaram às teorias de Ausubel e de Feuerstein, que me forneceram respostas a respeito do caminho a percorrer. Por meio dessas teorias, ficou claro que era possível utilizar imagens de satélite, não só para levar o aluno a refletir sobre as relações que se estabelecem no espaço geográfico, mas também para estimulá-los a reconhecer sua capacidade de analisar, comparar, sintetizar, identificar, deduzir, induzir, relacionar. Ficou claro também que todas essas capacidades devem ser mediadas pelo professor, para que o aluno reconheça o uso de cada uma delas durante o trabalho de interpretação das imagens e análise do espaço. Para encontrar o modo de operacionalizar esse processo, a pesquisa foi direcionada para a identificação de todas as operações mentais necessárias para o desenvolvimento do aluno, e que são trabalhadas quando se procede à interpretação das imagens. Foram identificadas, assim, aquelas funções cognitivas que poderiam ser trabalhadas com o uso de imagens de satélite e que, ao mesmo tempo, fossem importantes para o entendimento da geografia, e são quase todas! São muitas as vantagens de se trabalhar dessa forma. A primeira diz respeito ao trabalho com aqueles poucos alunos que chegam ao terceiro ciclo do ensino fundamental, no qual se inicia o trabalho do professor de geografia, já desenvolvidos cognitivamente, aptos a compreender e a discutir a respeito de toda a complexidade envolvida na análise do espaço geográfico. Esses alunos podem ter seu nível cognitivo elevado em função de um trabalho que os desafie a reconhecer novas formas de análise, enriquecendo seu processo de aprendizagem. A segunda vantagem, mais importante, se refere à possibilidade, ou à oportunidade, de concretamente trabalhar com aqueles alunos que também chegam ao terceiro ciclo do ensino fundamental, mas que apresentam deficiência em uma ou mais funções cognitivas e não conseguem aprender geografia. O desafio do trabalho com esses alunos é grande, em especial quando se pensa na geografia crítica, em que o nível de abstração requerido para o entendimento das relações sociais na composição do espaço geográfico é bastante significativo. O que se observa é que, cada vez mais, temos enfrentado esse tipo de problema, ao nos depararmos com alunos que nos chegam com sérias deficiências de desenvolvimento cognitivo, por várias razões, algumas alheias ao ambiente escolar. No entanto, por meio da mediação e do conhecimento a respeito das funções cognitivas e do nosso modo de pensar, temos a chance de resgatá-los, mas não, obviamente, sem um grande investimento no estudo e na prática cotidiana que faça melhorar, e muito, nossa observação e percepção a respeito de como pensamos. Mas, pouco a pouco, podemos chegar lá. Sensoriamento Remoto no Ensino Básico da Geografia: Definindo Novas Estratégias

A ideia deste trabalho, que surgiu de uma busca pessoal por mudanças, se transformou em uma pesquisa, cuja contribuição está em colocar em evidência a possibilidade de integrar os conteúdos da geografia e da pedagogia, utilizando os produtos gerados por sensoriamento remoto como um fator possível para essa integração, contribuindo para uma elaboração mais consistente, consciente e significativa do conhecimento, como proposto no esquema ilustrado na Figura 1 (veja na página 195, do Caderno de Ilustração). Como resultado do processo exposto no esquema da Figura 1, espera-se tornar a tecnologia do sensoriamento remoto amplamente utilizada e conhecida desde o nível fundamental de ensino, conferindo-lhe maior visibilidade; tornar as aulas mais interessantes, atrativas e proveitosas para os alunos; proporcionar ao professor a oportunidade de discutir com seus alunos sobre os vários pontos de vista acerca dos assuntos abordados e assegurar que as discussões possam promover um maior significado para os conteúdos da geografia, e que isso contribua para um nível maior de conhecimento a respeito da realidade na qual o aluno se insere. E, ainda, oferecer ao professor a oportunidade de observar as limitações de seus alunos em termos de processos do pensamento, podendo intervir através da mediação para solucionar algumas dessas dificuldades, orientando adequadamente o aluno no sentido de melhorar seu desenvolvimento cognitivo. Assim, acredita-se que a adoção dessa metodologia de trabalho pode proporcionar formas de se iniciar uma mudança, de maneira consistente, permitindo sucessivos progressos, na compreensão de que o imobilismo é pior do que qualquer tentativa, mesmo que os resultados não se mostrem de imediato e de forma plena.

Vânia Salomon G. de Carvalho

Objetivos

O presente trabalho tem por objetivo propor novas estratégias para o uso da tecnologia do sensoriamento remoto nas práticas cotidianas da sala de aula, no ensino da geografia, no nível básico da educação. Para isso, pesquisas foram realizadas no sentido de aliar o uso de imagens a uma proposta metodológica que permita incremento da qualidade no processo de ensino-aprendizagem, em uma valorização dos aspectos ligados a essa disciplina, como o raciocínio geográfico, por sua importância na formação do aluno. Nesse sentido, esforços foram direcionados para os seguintes objetivos específicos: • Pesquisa a respeito dos principais conceitos ligados às técnicas do sensoriamento remoto que permitiram a organização de um guia de interpretação de imagens para servir de apoio e referência ao professor, principalmente para aquele que não teve contato com essa disciplina em sua formação, como forma de eliminar possíveis resistências ao uso das imagens por falta de familiaridade com a tecnologia; • Desenvolvimento de uma proposta metodológica de trabalho com imagens de satélite, denominada Aprendizagem Mediada da Geografia – AME-GEO, que pode ser adequada aos diferentes conteúdos programáticos trabalhados nas diferentes séries, com base nos temas e eixos fornecidos pelos Parâmetros Curriculares Nacionais para a disciplina geografia. Atualmente, com o acesso cada vez maior a softwares livres como o Google Earth e Google Maps, entre outros, podemos estender a metodologia aqui proposta, a AME-GEO, para Aprendizagem Mediada com as Geotecnologias, visto que estas estão se Sensoriamento Remoto no Ensino Básico da Geografia: Definindo Novas Estratégias

tornando cada vez mais comuns entre os jovens estudantes. Incorporá-las, de forma a tornar o ensino mais atraente, dinâmico e provocador de mudanças cognitivas significativas. Essa metodologia confere ênfase a três aspectos: • O incentivo à adoção de uma postura mediadora pelo professor, entre o material e o aluno. O uso da mediação deverá permitir o desenvolvimento das atividades, de forma que possam influir positivamente na criação de um ambiente mais favorável ao desenvolvimento do processo de ensino-aprendizagem da geografia. • A identificação dos aspectos cognitivos exigidos na interpretação das imagens, buscando definir principalmente aqueles mais diretamente relacionados ao aprendizado da geografia ou ao desenvolvimento do raciocínio geográfico, que podem ser trabalhados com o uso das imagens, objetivando a ampliação do potencial de inteligência dos alunos, melhorando suas formas de pensar, buscando valorizar o aprender a aprender através do conteúdo da geografia. • A valorização da reflexão a respeito das formas de organização do espaço geográfico, permitindo uma melhoria na qualidade do processo de ensino-aprendizagem, a partir do qual se espera que os alunos alcancem uma ressignificação para os conceitos da própria geografia, por meio de sua (re)construção através do trabalho com as imagens, baseado na metodologia proposta. Esperamos que este trabalho apresente-se como uma contribuição para uma maior disseminação da tecnologia do sensoriamento remoto pela sociedade, por meio de sua inclusão no ensino básico, na expectativa de também contribuir para uma melhoria na qualidade do ensino da geografia.

Vânia Salomon G. de Carvalho