En tant qu’enseignant, mon objectif est d’intégrer des connaissances de différents domaines, tels que la biologie, la chimie et la durabilité, pour promouvoir une approche interdisciplinaire capable d’impliquer directement les étudiants. Le projet « Fibre de Coco nucifera : une alternative durable dans la production de briques terre-ciment » a été inspiré par le territoire où nous vivons.
Ici à Umbaúba (SE), en Collège d’État Prefeito Anfilófio Fernandes Vianalà où j’enseigne, nous avons des étudiants qui sont des enfants d’agriculteurs et vivent en zone rurale. À une occasion, ils ont évoqué en classe un problème qu’ils avaient observé dans leur propre communauté : l’élimination inadéquate de la fibre de coco, un déchet courant dans la région. Lors d’un cours sur la durabilité, j’ai demandé aux étudiants de proposer une solution à ce problème. C’est là qu’est née l’idée de produire des briques de ciment renforcées avec de la fibre de coco.
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Sur la base de cette proposition, nous avons commencé à travailler de manière interdisciplinaire, combinant mathématiques, biologie et chimie, dans le but d’élargir les connaissances de la classe dans ces trois dimensions, en plus de résoudre un réel problème dans la communauté. Je voulais que les élèves réalisent que ce qu’ils vivent en dehors de l’école peut également être intégré en classe et discuté dans un environnement d’apprentissage.
Plus précisément, nous travaillons sur les sujets suivants :
Durabilité
Le thème a été présenté comme un axe central, abordant les pratiques durables dans la construction et soulignant l’importance de la réutilisation des déchets naturels.
Pourcentage
Nous travaillons avec des pourcentages pour calculer la quantité de fibre de coco nécessaire par rapport aux autres composants de la brique. Nous avons également utilisé des pourcentages et des données statistiques, dans le cadre d’une enquête d’opinion publique auprès des résidents ruraux. À travers des questions socio-économiques, nous avons cherché à déterminer combien de personnes vivaient dans des maisons en terre cuite, combien de personnes vivaient dans la même maison et si elles avaient des problèmes de prolifération de nuisibles, comme la punaise du baiser, un insecte commun sur le territoire.
Avec cette enquête, nous voulions connaître le profil des habitants et aussi savoir quelle serait leur acceptation des briques que nous allions produire. Notre idée était de comprendre comment remplacer les maisons en terre cuite (également connues sous le nom d’acacia et de torchis) par des maisons construites en brique.
Écart type
Nous utilisons l’écart type (une mesure qui exprime le degré de dispersion d’un ensemble de données) pour analyser la variation des résultats des tests de résistance et de durabilité des briques. Cela nous a aidé à mieux comprendre la cohérence et la qualité du matériau que nous produisons.
Pollution des sols
Avec cette dimension, nous avons voulu explorer les impacts environnementaux d’une élimination inappropriée de la fibre de coco. Nous discutons de la manière dont la réutilisation de ces déchets peut atténuer ces effets négatifs et améliorer la gestion environnementale dans la communauté.
Le projet est aligné sur le programme BNCC (National Common Curricular Base) et le programme Sergipe. Les documents promeuvent des compétences générales, telles que la valorisation de la diversité, la responsabilité socio-environnementale et le développement de la pensée critique et de la résolution de problèmes.
Le BNCC souligne l’importance de la contextualisation des connaissances, de l’interdisciplinarité et de l’apprentissage par projet, éléments présents dans cette initiative. De même, le programme de Sergipe encourage l’application pratique des connaissances acquises en classe, renforçant le lien entre théorie et pratique et préparant les étudiants à faire face aux véritables défis de leur communauté.
Étapes du projet
- Collecte et préparation des fibres de coco
Pour commencer le travail, nous avons collecté des fibres de coco. Ils sont déposés dans des terrains vagues proches du domicile des trois étudiants participant au projet. Une fois collectées, les fibres ont été soumises à un processus de défibrage, à l’aide d’outils appropriés pour séparer les fibres de coco. Une fois les fibres détachées, elles sont laissées au soleil pour sécher et éliminer l’humidité. De cette façon, la qualité du matériau est garantie pour les prochaines étapes.
- Etude des propriétés de la noix de coco
Les fibres étant séparées, nous avons réalisé des tests pour analyser la qualité du matériau sableux puis étudié les structures morphologiques de la noix de coco pour mieux comprendre les propriétés physiques.
- Fabrication de briques
Tout d’abord, nous préparons un mélange homogène de fibre de coco, de ciment et d’eau – ce qui donne le juste un essai. Les étudiants ont participé activement à toutes les étapes, depuis la préparation du mélange jusqu’au moulage et au séchage des briques, en utilisant des moules spécifiques pour assurer l’homogénéité.
- Tests de qualité
Nous effectuons une série de tests pour évaluer la qualité des briques produites. Nous analysons la taille, la densité, la masse spécifique, l’écart type, l’absorption d’eau, la résistance à la compression axiale, la variation de température, l’expansion volumétrique et acoustique, ainsi que d’autres facteurs tels que la durabilité par mouillage et séchage et la résistivité électrique-volumétrique. Nous avons également réalisé un test comparatif entre des briques produites avec et sans fibre de coco, pour évaluer les performances de chaque matériau.
L’un des étudiants, menuisier, a construit une presse en bois pour faciliter la production de briques. Nous avons suivi les procédures recommandées par l’Association brésilienne du ciment Portland et avons laissé le matériau sécher pendant sept jours. En seulement une heure, nous avons pu produire manuellement jusqu’à 16 briques.
Effet sur les étudiants
Les étudiants ont participé activement, de la recherche initiale à la mise en œuvre pratique et aux tests. Cette implication directe leur a permis d’appliquer les théories scientifiques dans la pratique, développant ainsi des compétences critiques et créatives.
Depuis 2023, lorsque nous avons lancé le projet, les étudiants organisent des ateliers dans les villages proches de l’école, apprenant aux habitants comment produire des briques de manière durable.
De plus, nous visitons d’autres écoles pour partager ce que nous avons appris avec d’autres élèves du réseau public et encourageons d’autres classes à reproduire ce que nous avons fait ici. Lors d’une de ces visites, nous avons lancé une proposition dans laquelle les étudiants produisent des briques pour construire un jardin intérieur.
Impacts locaux et actions futures
On estime qu’environ 6,7 millions de tonnes de coques de noix de coco sont rejetées chaque année au Brésil. Le pays est le cinquième producteur mondial de noix de coco et Sergipe apparaît comme le quatrième État avec la production la plus élevée.
Notre projet innove dans la manière dont il favorise l’apprentissage en intégrant des connaissances de différents domaines et en impliquant les étudiants dans un projet pratique ayant un rapport direct avec la communauté. L’utilisation de matériaux peu coûteux a démontré qu’il est possible de développer des solutions durables et efficaces avec des ressources limitées.
Lors de la mise en œuvre de la proposition, nous avons été confrontés à certaines difficultés, telles que la variabilité de la qualité des fibres de coco collectées et la nécessité d’ajuster la proportion de matériaux utilisés pour garantir la consistance des briques. Nous avons eu un gros défi pour obtenir des matériaux comme du ciment et de la presse, car le laboratoire de l’école n’est pas équipé pour ce type de projet. J’ai même dû acheter du matériel avec mon propre argent. Cependant, nous avons réussi à surmonter ces difficultés grâce à des ajustements continus et à de nombreuses expérimentations.
Reconnaissance et prochaines étapes
La communauté a accueilli l’initiative de manière positive, reconnaissant la valeur du projet tant du point de vue éducatif qu’environnemental. L’approche pratique et interdisciplinaire a été bien accueillie et les résultats obtenus ont souligné l’importance de promouvoir la durabilité et l’innovation en milieu scolaire.
Les tests effectués ont démontré que les briques produites avec de la fibre de coco présentaient des propriétés physiques et mécaniques satisfaisantes, contribuant à faire prendre conscience de l’importance de la gestion des déchets et de la viabilité de solutions durables dans la construction civile.
Le projet a eu un impact significatif tant sur les élèves que sur l’école. Pour les étudiants, il y a eu des améliorations dans l’apprentissage, le développement de compétences critiques et créatives et une compréhension approfondie de la durabilité et des sciences appliquées. Ils ont également commencé à partager avec leurs familles, notamment la question de la réutilisation des déchets et des pratiques durables. Ils se sont activement engagés, ont appris à travailler en équipe et à résoudre des problèmes pratiques.
Pour l’école, notre projet a inspiré d’autres pratiques interdisciplinaires, promouvant un environnement d’innovation et de durabilité. Le climat scolaire s’est amélioré grâce à la participation active des élèves aux initiatives communautaires, laissant un héritage de sensibilisation à l’environnement et d’innovation pratique.
Bien que nous n’ayons (encore) réalisé aucune construction, il a été possible de prouver que notre brique est efficace, peu coûteuse, durable et résistante.
Nous avons présenté notre projet lors de deux foires scientifiques importantes : Febrace (Foire brésilienne des sciences et de l’ingénierie), à São Paulo (SP), et à MilSet Brasil, à Fortaleza (CE). Notre projet a gagné en pertinence et de nombreuses personnes viennent nous demander si nous souhaitons recevoir plus de coques de noix de coco. Cependant, ce n’est pas notre intention. Ce que nous voulons, c’est montrer à ceux qui jettent ces déchets qu’ils peuvent avoir une destination meilleure et plus durable.
La prochaine étape consiste à breveter notre projet. Avec cela, nous espérons obtenir plus de soutien – y compris un soutien financier – pour avancer et réellement construire quelque chose avec nos briques.
Makel Bruno Oliveira Santos
Diplômé en Sciences Biologiques – Diplôme Complet de l’Universidade Tiradentes (2009) et en Pédagogie de la FACIBRA (Faculté des Sciences de Wenceslau Braz) (2019). Il est spécialiste en enseignement et tutorat à distance de l’Université de Tiradentes (2010) et en gestion éducative de l’UNINASSAU (2020). Il est titulaire d’un diplôme de troisième cycle en éducation de la petite enfance et en petite enfance de l’UNICESUMAR. Il a complété sa maîtrise en enseignement des sciences et des mathématiques au PPGECIMA (Programme de troisième cycle en enseignement des sciences et des mathématiques) de l’Université fédérale de Sergipe (UFS). Il travaille comme conseiller pédagogique au Colégio Esplendor, à Aracaju (SE). Enseigne la biologie, la chimie et la physique aux classes du lycée du Colégio Estadual Prefeito Anfilófio Fernandes Viana, à Umbaúba (SE). Il est également enseignant dans le programme PREUNI/Département d’Éducation de l’État dans les municipalités d’Umbaúba (SE) et Itabaianinha (SE). Il est un enseignant efficace dans la municipalité de São Cristóvão (SE) et coordinateur pédagogique à l’Escola Municipal de Ensino Fondamentale Dr. Martinho de Oliveira Bravo. A reçu le sceau du Transforming Educator Award – 2e édition.