TRABALHO FINAL DE ESTATÍSTICA

O USO INTERDISCIPLINAR DOS TEMAS SUSTENTABILIDADE E ENERGIA SOLAR EM INSTITUIÇÃO DE ENSINO

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: Estatística

PROF: Steven Ross

RESUMO

Há muito tempo o sol vem sendo usado como fonte de energia, estando presente na iluminação natural das construções, na distribuição e organização do solo urbano e agrícola. A energia do sol é eletromagnética, sendo transformada em térmica ou elétrica e aplicada para diversos usos. Para a Educação o tema pode ser utilizado em diversos fatores: ambientais sociais, culturais visando atingir a plena consciência ecológica, formando indivíduos críticos e pensantes. A temática de energia solar como introdução, para promoção da Educação Ambiental, deve orientar o uso de recursos naturais para propor práticas sustentáveis por meio de reflexões, discussões e experiências, objetivando o desenvolvimento de habilidades e modificando atitudes em relação ao meio ambiente. Sendo assim, o objetivo desse artigo é identificar na literatura, publicações dos últimos cinco anos referentes a estudos com o tema sobre energia solar, sustentabilidade e educação nas instituições de ensino como uso interdisciplinar. Tratou-se de uma revisão integrativa com abordagem qualitativa de natureza exploratória. Foi constado que mais estudos nessa área são necessários, por serem de muita importância para o meio ambiente, gerando uma conscientização de todos indivíduos (alunos e professores) e de todos que estão próximos destes. Na educação o aprendizado prático traz mais contentamento para quem está aprendendo. E, melhor aproveitamento das disciplinas.

Palavras-chave: Sustentabilidade. Educação. Energia Solar.

ABSTRACT

The sun has long been used as an energy source, being present in the natural lighting of buildings, in the distribution and organization of urban and agricultural land. The sun’s energy is electromagnetic, being transformed into thermal or electrical energy and applied for various uses. For Education the theme can be used in several factors: environmental, social, cultural, aiming to achieve full ecological awareness, forming critical and thinking individuals. The theme of solar energy as an introduction, for the promotion of Environmental Education, should guide the use of natural resources to propose sustainable practices through reflections, discussions, and experiences, aiming at the development of skills and changing attitudes towards the environment. Thus, the objective of this article is to identify in the literature, publications from the last five years referring to studies with the theme of solar energy, sustainability and education in educational institutions as an interdisciplinary use. This was an integrative review with a qualitative approach of an exploratory nature. It was found that more studies in this area are necessary, as they are of great importance for the environment, generating an awareness of all individuals (students and teachers) and of all those who are close to them. In education, practical learning brings more contentment to those who are learning. And, better use of the subjects.

Keywords: Sustainability. Education. Solar Energy.

1. INTRODUÇÃO

Há muito tempo o sol vem sendo usado como fonte de energia, estando presente na iluminação natural das construções, na distribuição e organização do solo urbano e agrícola. O uso dessa fonte natural de energia foi evoluindo até transformá-la em eletricidade através um sistema de células fotovoltaicas. A energia do sol é eletromagnética, sendo transformada em térmica ou elétrica e aplicada para diversos usos. Essa transformação não emite óxidos de nitrogênio (NOx), dióxido de carbono (CO2) e dióxido de enxofre (SO2), gases poluentes com efeitos nocivos à saúde humana e que contribuem para o aquecimento global. Nesse sentido, a tecnologia é uma das melhores alternativas sustentáveis de geração de energia, auxiliando na economia e cumprindo seu papel para garantir o futuro do planeta. Ela é conhecida como fonte limpa, com baixo impacto ao meio ambiente (COSTA et al., 2020). Para a educação o tema pode ser utilizado em diversos fatores: ambientais sociais, culturais visando atingir a plena consciência ecológica, formando indivíduos críticos e pensantes. É deve dar escola estruturar as ideias perante a natureza e a sociedade e a responsabilidade de cada aluno. E, o tema Energia Fotovoltaica pode ser aplicado em diversas disciplinas na escola, em todos os níveis de escolaridade, promovendo o reforço dos conceitos e a aumentando a interdisciplinaridade, fazendo com que os alunos se sintam aptos entender e compreender os conceitos e sua importância (CORDEIRO; FERNANDES, 2021). Através do estudo de Cordeiro e Fernandes (2021), constatou-se o interesse de um grupo de professores, aproximadamente 87,5%, pretendem se envolver e se aprofundar no tema energia solar, e que apenas 12,5% foi evidenciado na pesquisa o interesse pelo ensino a distância, visto que esta modalidade de ensino promove a sustentabilidade com ênfase na economia e na redução na geração de resíduos. Os pesquisadores o Lima Júnior et al. (2018), ratifica a abordagem do tema energia solar que pode ser feita de forma interdisciplinar, pela inclusão de conceitos de geografia sobra a geometria Sol-Terra, da modelagem matemática pelo uso de equações e ferramentas de medida e também pela utilização de ferramentas tecnológicas como o Google Earth. A temática uso das energias renováveis e seus benefícios em relação aos combustíveis fósseis como discussão traz contribuição para o aprendizado.
A temática de energia solar como introdução, para fomento da Educação Ambiental, deve orientar o uso de recursos naturais para propor práticas sustentáveis por meio de reflexões, discussões e experiências, objetivando o desenvolvimento de habilidades e modificando atitudes em relação ao meio ambiente. (LIMA JÚNIOR et al., 2018). Os estudiosos Lima Júnior et al. (2018), propõe que primeiro inicie-se uma discussão sobre as fontes energéticas renováveis, pontuando suas contribuições e quais impactos podem causar ao meio ambiente. O debate em sala pode ser feito através de situações-problema, instigando nos alunos o pensamento crítico sobre o tema. Por conseguinte, faz-se um estudo sobre a geometria Sol-Terra, integrando também conteúdos de geografia e reforçando a interdisciplinaridade, e em como os aspectos do movimento anual da Terra em torno do Sol pode influenciar no desempenho do sistema fotovoltaico, acerca da variação da duração dos dias ao longo do ano. Posteriormente, deve-se analisar as relações geométricas entre os ângulos de incidência dos raios solares com a superfície terrestre de localidade, considerando-se a orientação e a inclinação dos módulos fotovoltaicos para maior maximização da energia fotovoltaica (LIMA JÚNIOR et al., 2018). No entanto, comparando as fontes de energia elétrica Costa et al. (2020, conclui que os sistemas fotovoltaicos para a implantação são relativamente mais caros comparando com energia provinda de hidrelétricas ou eólicas, porém ao longo dos anos esses custos vêm sofrendo uma queda. A vantagem do sistema fotovoltaico é a baixa manutenção, a possibilidade de instalação de baixa p Terra potência (W) até elevadas potências (GW) e a sua característica modular, possibilitando a ampliação do sistema conforme a necessidade. Sendo assim, objetivo desse artigo é identificar na literatura estudos com o tema sobre energia solar, sustentabilidade e educação nas instituições de ensino como uso interdisciplinar. De forma a promover nos cidadãos o conhecimento sobre a temática sustentabilidade, que tem sido muito abordado nos últimos anos. Gerando a conscientização de que precisamos preservar o planeta, além gerar um aprendizado prático das disciplinas.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Trata-se de uma revisão integrativa com abordagem qualitativa de natureza exploratória, que consiste em um método de pesquisa da prática baseada em evidências, pois sintetiza as pesquisas disponíveis sobre determinado tema, fundamentando-se em conhecimento científico (SOUZA; SILVA; CARVALHO, 2010). Ainda, de acordo com Beyea e Nicoll (1998, p.879).

A revisão integrativa da literatura consiste na construção de uma análise ampla da literatura, contribuindo para discussões sobre métodos e resultados de pesquisas, assim como reflexões sobre a realização de futuros estudos. O propósito inicial deste método de pesquisa é obter um profundo entendimento de um determinado fenômeno baseando-se em estudos anteriores. É necessário seguir padrões de rigor metodológico, clareza na apresentação dos resultados, de forma que o leitor consiga identificar as características reais dos estudos incluídos na revisão.

Nessa perspectiva, o processo de elaboração do presente estudo foi realizado entre fevereiro a março de 2022 e apresentou as seguintes fases: (i) definição da pergunta norteadora, estratégia de busca na literatura, identificação dos estudos e coleta de dados; (ii) análise dos estudos incluídos; (iii) discussão dos resultados (iiii) apresentação da revisão integrativa (SOUZA; SILVA; CARVALHO,2010).

2.1 Definição da pergunta norteadora

Quais artigos foram publicados nos últimos 6 anos que podem contribuir para o estudo sobre energia solar nas instituições de ensino, sua viabilidade técnica e o uso dos temas energia solar, educação e sustentabilidade como interdisciplinaridade no ensino.

2.2 Estratégia de busca na literatura

Para o levantamento dos artigos na literatura, realizou-se uma busca na seguinte base de dados: 1. Portal de periódicos da Capes (CAPES). Foram utilizados, para busca dos artigos, os seguintes descritores e suas combinações na língua portuguesa sustentabilidade, educação e energia solar.

2.3 Critérios de inclusão e exclusão

2.3.1 Critérios de inclusão

Os critérios de inclusão definidos para a seleção dos artigos foram: 

⮚ Publicações disponibilizadas em português; ⮚ Periódicos revisados por pares; ⮚ Período de publicação entre 2016 e 2022; ⮚ Busca por artigos científicos, excluindo-se outros tipos de trabalhos (teses, dissertações, livros e resenhas); ⮚ Artigos com a temática sustentabilidade, educação e energia solar para contribuição do estudo em questão; ⮚ Pesquisas com texto claro e objetivo, sem uso de termos rebuscado, com fácil compreensão; ⮚ Periódicos com metodologias aplicadas de forma prática em instituições de ensino.

2. 3. 2 Critérios de exclusão

Os critérios de exclusão foram as publicações em duplicidade e aquelas em que o objeto de estudo não estabelecia relação com o tema abordado. Artigos com termos técnicos e com textos rebuscado, foram excluídos.

2.4 Identificação dos estudos e coleta de dados

Inicialmente todos os estudos identificados na pesquisa foram avaliados a partir de seus títulos e/ou resumos. Posteriormente, os estudos que atenderam aos critérios de inclusão foram recuperados para leitura do texto completo e nova avaliação quanto aos critérios de inclusão. Do total de estudos selecionados, foi realizada uma leitura prévia e identificados alguns eixos para análise. Após essa etapa, as informações extraídas dos estudos selecionados incluíram: título, autores, base de dados, ano de publicação, idioma, objetivo do estudo e conclusão. A Figura 1 apresenta o fluxograma desenvolvido para atender o objetivo do estudo.

Figura 1 - Distribuição e seleção dos artigos segundos os critérios de elegibilidade estabelecidos na pesquisa (2016- 2022).

FLUXOGRAMA DE BUSCA

Fonte: Dados da pesquisa (2022).

2.5 Análise dos dados

A análise dos estudos selecionados, em relação ao delineamento de pesquisa, pautou-se em Polit, Beck e Hungler (2004) e Lo Biondo-Wood e Haber (2001), sendo que tanto a análise quanto a síntese dos dados extraídos dos artigos foram realizadas de forma descritiva, possibilitando observar, contar, descrever e classificar os dados, com o intuito de reunir o conhecimento produzido sobre o tema explorado na revisão.

3. RESULTADOS

Foram selecionados 4 artigos para análise. Quanto ao ano de publicação dos artigos. Os demais resultados encontram-se na tabela 1.

Tabela 1- Distribuição dos estudos incluídos na revisão, referente aos anos de publicação, compreendidos entre 2016 e 2020.

Fonte: Dados dos autores

Em relação ao Quadro 1, tem-se a seguir uma sinopse que contém as principais características dos artigos selecionados neste trabalho, sendo os mesmos retratados com título do estudo, autor, ano de publicação, objetivo e conclusão do estudo.

Quadro 1- Sinopse demonstrativa dos artigos compreendidos entre 2017 e 2020 incluídos no estudo.

Fonte: Dados dos autores

4. DISCUSSÃO

O estudo feito na Universidade Federal de Santa Maria na comunidade acadêmica, sobre a efetividade das ações do Plano de Gestão de Logística Sustentável (PLS), através da percepção de seus colaboradores e alunos. Teve como resultado apontado negativamente o desconhecimento de um percentual elevado de pesquisados sobre o PLS existente na Instituição. Também o desconhecimento da webpage em que são divulgadas as ações já realizadas e as ações previstas na temática ambiental. Contudo, a grande maioria afirma ser importante praticar ações sustentáveis e considera relevante o tema, o que possibilita a exploração dessa tendência positiva de aceitação e participação da comunidade acadêmica para ampliar ações ambientalmente corretas nesta Instituição. Nos estudos de Hansen et al. (2020), procurou-se por meio de pesquisa bibliográfica, compreender quais têm sido os encaminhamentos, no campo curricular, dados a esse conceito. Constatou-se a importância da abordagem conceito de Energia em suas diversas áreas do saber do currículo escolar. O conceito de energia diferencia-se em diferentes áreas. No entanto, houve dificuldades dos professores na abordagem do conceito, bem como no reconhecimento da energia como sendo estruturadora para os componentes curriculares que ministram. Desse modo, em parcela das abordagens o mesmo continuou muito ligado às concepções tradicionais. Entretanto, a maioria das práticas foram capazes de propiciar mais participação dos estudantes no processo educacional. Sendo a chave para abordagem de temas universais e da promoção da interdisciplinaridade na Educação Básica, rompendo a visão de estar restrito a um conteúdo de determinado componente curricular. Desta forma, a temática pode possibilitar a ampliação de trabalhos e aplicações na área da educação formal, que levem em conta o caráter de formação social e cidadão de sujeitos crítico-reflexivos e participativos, aptos a intervirem e apontarem solução de problemas de sua comunidade, de seu mundo vivido. Santos, Duarte e Santos (2019), em seus estudos adotou-se uma metodologia que permitiu análise técnica e econômica da utilização da energia solar através de um sistema fotovoltaico nas instalações da UNIVASF (Universidade Federal do Vale do São Francisco). Os autores concluíram que houve viabilidade técnica e econômica a médio prazo, com benefícios ambientais, sociais e econômicos para a instituição e para a região. Além disso, normas regulamentadoras para a instalação de uma usina solar. Corroborando com esse resultado, o estudo de Teixeira, Coriolano e Rocha (2016), foi analisado um caso de integração de um sistema fotovoltaico conectado à rede (GCPVS) no Instituto Federal de Ciência e Tecnologia do Estado do Rio Grande do Norte (IFRN), campus João. Os resultados da viabilidade do estudo de caso indicaram o payback estimado do retorno do investimento é de 11 anos e ao final de 20 anos, que é a vida útil do GCPVS, terá um valor presente líquido (VPL) positivo de R$ 211.670,00, ou seja, o sistema compensará o valor investido e ainda proporcionar uma taxa de retorno superior à taxa de poupança.

5. ESTUDO DE INTERESSES POR DISCIPLINAS INTERDICIPLINARES

Para complementar o estudo em questão foi realizado uma análise através de uma base de dados fictícia para saber o interesse de alunos por idade em obter um ensino interdiciplinar durante em sua grade currícular. Nas Tabela 2, 3 e 4 temos o levatamento da quantidade de pessoas envolvidas na pequisadas, a media e mediana entre elas, dados estatísticos sobre pessoas Sem Interesse e seus respectivos gráficos.

library(readxl)
EDUC <- read_excel("C:/Users/a/Desktop/Arquivos Importantes/MATERIAL MESTRADO/ESTATISTICA/TRABALHO FINAL DE ESTATISTICA/EDUCACAO/EDUC.xlsx")
View(EDUC)

summary(EDUC)

##     IDADE             INTERESSE       SEM INTERESSE        TOTAL       
##  Length:9           Min.   : 244997   Min.   :122517   Min.   :122480  
##  Class :character   1st Qu.: 543824   1st Qu.:269173   1st Qu.:274652  
##  Mode  :character   Median :1077271   Median :511707   Median :563822  
##                     Mean   : 847829   Mean   :414012   Mean   :433817  
##                     3rd Qu.:1128214   3rd Qu.:544245   3rd Qu.:583969  
##                     Max.   :1268863   Max.   :622515   Max.   :646349

Tabela 2 - Pessoas Pesquisadas

library(flextable)
flextable(EDUC)

Fonte: Dados dos autores

GRÁFICO BARPLOT

barplot(EDUC$INTERESSE,
        col ="red", main = "Barplot de Pessoas que com Interesse")

barplot(EDUC$`SEM INTERESSE`,
        col ="blue", main = "Barplot de Pessoas Sem Interesse")  

Fonte: Dados dos autores

Tabela 3 - Média e Mediana

library(dplyr)

## 
## Attaching package: 'dplyr'

## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     filter, lag

## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     intersect, setdiff, setequal, union

library(flextable)

Tabela_media_mediana = EDUC %>% select(IDADE, INTERESSE, `SEM INTERESSE`) %>%
  group_by(IDADE) %>% 
  summarise(Media=mean(INTERESSE),
            Mediana=median(INTERESSE))
  Tabela_media_mediana          

## # A tibble: 9 x 3
##   IDADE          Media Mediana
##   <chr>          <dbl>   <dbl>
## 1 10 a 14 anos 1175931 1175931
## 2 15 anos       244997  244997
## 3 16 e 17 anos  506422  506422
## 4 18 e 19 anos  543824  543824
## 5 20 a 24 anos 1268863 1268863
## 6 25 a 29 anos 1128214 1128214
## 7 30 a 34 anos 1077271 1077271
## 8 35 a 39 anos 1084512 1084512
## 9 7 a   9 anos  600423  600423

  flextable(Tabela_media_mediana)

Fonte: Dados dos autores

Para a Estatística utilizamos: VARIÁVEL DE INTERESSE: SEM INTERESSE PREDITORES LINEARES: IDADE BANcO DE DADOS: EDUCAÇÃO MÉTODO: COEFICIENTE DE CORRELAÇÃO, a AVALIAÇÃO DO PRESSUPOSTO DE NORMALIDADE TESTE DE NORMALIDADE

HO: Os dados seguem uma distribuição normal H1: Os dados não seguem uma distribuição normal ALPHA: 0,05

Chegamos a conclusão que a váriável SEM INTERESSE está dentro da normalidade.

Tabela 4 - Shapiro-Wilk normality test

TN1 = shapiro.test(EDUC$INTERESSE)
TN1

## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  EDUC$INTERESSE
## W = 0.87148, p-value = 0.1275

TN2 = shapiro.test(EDUC$`SEM INTERESSE`)

TTN <- data.frame(Variavel=c("Interesse","Sem Interesse"),
                  P_valor=c(TN1[["p.value"]],TN2[["p.value"]]),
                  Resultado=c("Normal","Normal"))

library(flextable)
flextable(TTN)

Fonte: Dados dos autores

6. CONCLUSÃO

Ao retomar o objetivo proposto nessa revisão, diante da leitura dos artigos, podemos concluir que existem poucos artigos nesta área de estudo nos últimos 5 anos dentro da base utilizada Portal de periódicos da Capes (CAPES), com os descritores selecionados, sendo estes: sustentabilidade, educação e energia solar. Porém, os artigos encontrados serviram de base este artigo. Sabemos que as instituições de ensino são a base da educação. Por isso, aproveitar a sala de aula para abordar temas como estes, traz benefícios para nossa geração e as gerações futuras. Para os educandos os benefícios são diversos, como: estudos de disciplinas mais práticas e interdisciplinar, consciência ecológica e formação de indivíduos pensantes e críticos. Para os professores, os benefícios são: o aprendizado de novos conceitos e novas tecnologias, aulas mais práticas e mais ecologias. Para o planeta, a utilização das tecnologias por cada indivíduo, de forma consciente faz com que nosso planeta seja preservado. Mais estudos nessa área são necessários, por serem de muita importância para o meio ambiente, gerando uma conscientização de todos indivíduos (alunos e professores) e de todos que estão próximos destes. Na educação o aprendizado prático traz mais contentamento para quem está aprendendo. E, melhor aproveitamento das disciplinas.

REFÊRENCIAS

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