Departamento de Geografia - Universidade Estadual de Maringá

RESUMO

A cartografia tem cada vez mais reafirmado sua importância, e seu estudo desde o princípio da escolaridade é que diferenciará o futuro usuário que compreenderá o mapa que verá daquele que o verá, porém, não o  compreenderá. É importante que as crianças assimilem todas as etapas da construção dos mapas e dentre as etapas, os levantamentos que geram as bases topográficas. O levantamento aerofotogramétrico desperta a atenção das crianças, pois a foto é um material palpável, atrativo e muito representativo. No entanto, elas possuem dificuldade no seu entendimento, uma vez que os professores do ensino fundamental contam, normalmente, apenas com figuras ilustrativas deste levantamento. Este trabalho mostra a elaboração de um modelo de simulação de levantamento aerofotogramétrico. Apresentando-se como recurso didático para professores de todas as séries do ensino fundamental, possibilita às crianças a compreensão desse levantamento, bem como o entendimento de conceitos como escala, altitude, curvas de nível, planos de referência de nível, dentre outros. Tais conceitos são transmitidos respeitando o desenvolvimento cognitivo da criança. Este modelo consiste da combinação de uma maquete, de local que se queira trabalhar, com um sistema de projeção de luz e utiliza material barato e de fácil aquisição.

ABSTRACT

The cartography has reaffirmed its importance each day, and its study since the beginning of school can differentiate the future reader who will comprehend the map from that who will see but not comprehend it. It’s important that children assimilate all the stages of the construction of the maps and, among the stages, the risings that generate the topographical bases. The aerophotogrammetric survey attracts the children's attention, because the photo is a tangible, attractive and very representative material. However, they present difficulties to understand it, since the teachers of the elementary school usually make use of only illustrative pictures of that rising. This paper shows the elaboration of a model of aerophotogrammetric survey simulation. Offered as a didactic resource for teachers of all the years of the elementary school, it facilitates the understanding of that rising by the children, as well as the understanding of concepts like: scale, altitude, level curves, plans of level reference, among others. These concepts are transmitted respecting the child's cognitive development. This model consists of the combination of a scale model of the place to be worked. This model has a system of light projection and requires cheap material that can be easily acquired.

Palavras Chave: Modelo, pedagógico, levantamento, aerofotogramétrico,

A educação para leitura de mapas deve ser entendida como o processo de aquisição, pelos alunos, de um conjunto de conhecimentos e habilidades, para que consigam efetuar a leitura do espaço, representá-lo e desta forma construir os conceitos das relações espaciais. (Passini, 1994)

 A cartografia refere, de um modo  geral, à elaboração de mapas que são expressões gráficas representadas por uma linguagem que sintetiza informações, expressa conhecimentos e estuda situações, sempre envolvendo a idéia de produção do espaço, porém, a educação cartográfica sofre, dentre muitos fatores, com a carência de material cartográfico na maioria das escolas. O aprendizado se torna deficiente e leva o aluno a desinteressar-se pelo conteúdo. Francischett (1997) aponta sua angústia quando em uma pesquisa realizada em 1993 com alunos do Ensino Médio, os resultados revelaram, segundo a autora, que estes "não gostam, não usam e acham que não precisam de mapas".
 Simielli (1999) apresenta uma estruturação minuciosa de proposta de ensino de cartografia para o ensino fundamental e para o ensino médio. Tal proposta inicia oferecendo elementos às crianças de primeira a quarta séries do ensino fundamental ou de níveis que necessitem de alfabetização cartográfica, que possibilitem a compreensão dos processos necessários para a realização das representações gráficas, sobretudo os mapas. Afirma a autora: "A idéia é educar o aluno para a visão cartográfica".
 A mesma autora aproveita do interesse natural da criança pelas imagens para atingir o objetivo acima citado e sugere a oferta de inúmeros recursos visuais, desenhos, fotos, maquetes, plantas, mapas, imagens de satélites, figuras, tabelas, jogos e representações feitas por crianças, acostumando o aluno à linguagem virtual.
 Nos Parâmetros Curriculares Nacionais (1997), nota-se o interesse em recursos didáticos que integrem os alunos com a linguagem cartográfica, desde o primeiro ciclo do ensino fundamental. O início do processo de construção da linguagem cartográfica acontece mediante o trabalho com a produção e a leitura de mapas simples, em situações significativas de aprendizagem nas quais os alunos tenham questões a resolver, seja para comunicar, seja para obter e interpretar informações. E como na construção de outras linguagens mesmo inicialmente não se deve descaracterizá-la nem na produção, nem na leitura. É importante, assim, que o professor do 1º ciclo do ensino fundamental trabalhe com diferentes tipos de mapas, atlas, globo terrestre, plantas e maquetes – de boa qualidade e atualizados - mediante situações nas quais os alunos possam interagir com eles e fazer um uso cada vez mais preciso e adequado deles.
 Os modelos reduzidos trazem às crianças a materialização de espaços reais que propiciam conceitos muitas vezes por elas não compreendidos, uma vez que, crianças do primeiro ciclo do ensino fundamental ainda apresentam nível de abstração em desenvolvimento, necessitando de visualização para compreendê-los. Por exemplo, o conceito de rotação e translação da Terra, eclípse solar e lunar, dentre outros.
Em um trabalho realizado com um grupo de alunos da terceira série do ensino fundamental deuma escola  em Maringá, estado do Paraná, Brasil onde orientando na construção de um modelo reduzido do sistema solar, quando da construção do planeta Terra, onde estes pintavam sobre uma esfera de isopor os oceanos e continentes, uma das crianças me questionou sobre como os homens sabiam que o Brasil tinha aquele formato. Remeti a pergunta a eles e obtive algumas respostas como:
“Os homens que foram para a lua tiraram fotos e depois copiaram”.
" Minha tia disse que os contornos são copiados de fotos tiradas de avião".

Em uma tentativa de explicar simplificadamente a eles como são realizados os levantamentos aerofotogramétricos, percebi que apesar do grande interesse das crianças e do esforço que faziam para compreenderem como o vôo era realizado, somente com os desenhos e as figuras apresentadas, elas não conseguiram.
 Pensei, então, em elaborar um modelo que simulasse um levantamento aerofotogramétrico, ajudando na compreensão do mesmo mas que também auxiliasse no entendimento de conceitos como escala, altitude, projeção vertical, projeção oblíqua, curvas de nível, planos de referência de nível, dentre outros.
Tal modelo, combina uma maquete de local que se queira trabalhar com um modelo de projeção de luz utilizando material barato e de fácil aquisição.

ELABORAÇÃO DO MODELO DE SIMULAÇÃO DE UM LEVANTAMENTO AEROFOTOGRAMÉTRICO

 O modelo de simulação de um levantamento aerofotogramétrico consiste da composição de uma maquete de local que se queira trabalhar com um modelo de projeção de luz, realizado em duas etapas:
 Na primeira etapa, elaborou-se um modelo reduzido (maquete) de uma área da Universidade Estadual de Maringá em escala horizontal 1:1000 e escala vertical 1:400. Tal modelo possui seu relevo reproduzido em isopor, a partir da planta desta área da Universidade citada. Para isso, adotou-se a metodologia apresentada por Simielli(1). É importante salientar, que propositadamente, gerou-se o efeito de continuidade do relevo, somente em uma meia parte do relevo do modelo reduzido, deixando a outra metade em degraus, o que torna o entendimento do conceito de curva de nível mais fácil.
Sobre este relevo, reproduziu-se os elementos naturais e artificiais pertencentes à área trabalhada. Foram elaboradas miniaturas das edificações, cobertura vegetal, vegetação arbustiva isolada ou aglomerada (bosque), ruas, passarelas e rede elétrica.
Procurou-se trabalhar com materiais baratos ou sucateados, como exemplo: para as edificações utilizou-se isopor, tinta escolar, papel e caneta hidrográfica de ponta fina; para a cobertura vegetal e vegetação arbustiva utilizou-se pó de serra, tinta escolar cola de isopor e palito de dente; para as ruas e passarelas utilizou-se novamente tinta escolar e arame para artesanato; para a rede elétrica utilizou-se agulha de costura, fio de pesca e arame para artesanato.
A escala trabalhada (1:1000), permitiu que as características principais de cada elemento pudessem ser representados, obtendo-se como resultado final, uma representação próxima do real(2).
  Este modelo reduzido gerado encontra-se sobre duas placas de isopor. A primeira, logo abaixo do modelo reduzido; representa um plano de referência de nível local, pintada com tinta marrom, possuindo 40mm a mais de largura que o modelo reduzido, distribuídos 20mm de cada lado no momento da colagem. A segunda placa, abaixo da primeira, representa o plano de referência de nível nacional (nível médio dos mares), sendo pintada de azul e possuindo 40mm a mais de largura que a primeira, também com 20mm distribuídos de cada lado no momento da colagem.
 Estas duas placas ajudam na compreensão dos conceitos: altitude, altitude de vôo e cota altimétrica. A Fig.1 mostra a foto do modelo reduzido gerado.
 

Fig. 1 Foto do modelo reduzido de uma área da Universidade Estadual de Maringá

Na segunda etapa elaborou-se o modelo de projeção de luz. Este consta de um suporte composto por uma base retangular de madeira compensada de 4mm de espessura, com dimensões de 700mmx450mm, presa pelas extremidade do seu comprimento por duas bases de madeira de 450mm de comprimento x 20mm de largura x 120mm de altura. Estas duas bases de madeira, possuem uma fenda de 350mm de comprimento x 10mm de largura x 60mm de profundidade. Nestas fendas são encaixadas quatro hastes de madeira de 10mm de largura x 12mm de comprimento x 400mm de altura (duas em cada base). O encaixe das hastes, pode variar de posição dentro das fendas, porém, mantendo-se sempre duas a duas, formando dois alinhamentos paralelos à direção do comprimento.
À estas hastes, foram fixados dois ganchos, um a 10mm e outro a 110mm da sua extremidade superior e nestes ganchos prendem-se os trilhos por onde o sistema de projeção de luz se move. Tais trilhos foram elaborados utilizando-se tubo de PVC de 0.5 polegadas com 700mm de comprimento. Nestes tubos foram abertas fendas com 5mm de espessura, por onde se desloca o sistema de projeção de luz.
Este sistema consiste de 4 compartimentos cúbicos feitos em isopor, com dimensões 40mm x 40mm x 40mm, onde um dos lados não foi fechado com isopor, porém, em sua abertura foi fixado um filtro colorido (verde, vermelho, azul e amarelo respectivamente para cada compartimento). No lado oposto a este, foi fixado uma pequena esfera (imitação de pérola encontrada em armarinhos ou casas de artesanato), que inserida nas fendas dos trilhos, permite o deslocamento de cada compartimento. No interior destes, há uma lâmpada (de lanterna) que projeta pela extremidade com filtro, um feixe de luz colorido e com formato quadricular. A Fig. 2 mostra a foto do modelo de projeção de luz.
Inserindo o modelo reduzido no modelo de projeção de luz, temos o modelo de simulação de um levantamento aerofotogramétrico, como mostra a foto da Fig. 3.
 

Fig. 2 - Foto do modelo de projeção de luz.
 

Fig. 3 - Foto do modelo de simulação de um levantamento aerofotogramétrico.
 

FUNCIONABILIDADE DO MODELO

A finalidade principal deste projeto foi elaborar um modelo, com materiais baratos e de fácil aquisição, para levá-lo às escolas da rede fundamental de ensino e expor aos professores, passo a passo, a sua elaboração, bem como transmitir sua importância no entendimento dos  levantamentos aerofotogramétricos. Pode, também, ser utilizado na compreensão de muitas outras informações de grande valia no aprendizado de conceitos como escala, projeção, curva de nível, dentre outros, conceitos esses que no futuro favorecerão uma melhor compreensão na leitura de mapas.
Para isso, na sua construção, foram inseridos detalhes que facilitam o entendimento de alguns desses conceitos como por exemplo: ter elaborado, lado a lado, uma metade do relevo do modelo em degraus (curvas de nível) e a outra metade com efeito de continuidade, ou seja, cada curva possui metade de sua representação em degraus e a outra metade com a
 suavização dos degraus feita com massa corrida. Esta materialização das curvas de nível, como "cortes" no relevo (esta é a visão que a criança cria, de um lado o relevo, do outro cortes feitos nele) ajuda no compreensão do significado do conceito curva de nível, das características destas curvas e também na visualização dessas representações nos mapas.
Outro detalhe, também já citado, foi a fixação do modelo reduzido sobre duas placas de isopor que correspondem ao plano de referência local e ao nível médio dos mares respectivamente. A materialização destes planos, contribuem para a compreensão dos conceitos de cota altimétrica, altitude do terreno e altitude de vôo.
O modelo em geral transmite às crianças que:

- Os vôos são realizados seguindo linhas de vôo pré definidas, materializadas no modelo pelos trilhos presos às hastes de madeira.
- Estas linhas de vôo possuem determinado distanciamento (superposição lateral), mostrado pelo deslocamento das hastes de madeira pela fenda da base de madeira.
- A altitude de vôo é variável, e esta variaçao é dada pelos ganchos fixados nas hastes de madeira em duas alturas, como dito na descrição.
- Necessita-se de mais de uma foto para se ter todo o terreno fotografado, já que cada foto abrange pequena porção de toda a área a ser fotografada. A região abrangida pelas fotos é materializada quando se acende cada compartimento do sistema de projeção.
- As fotos do terreno são tiradas seguindo uma seqüência, materializada pelo acendimento dos compartimentos nesta seqüência e com certo distanciamento entre elas (superposição longitudinal), dado pela variação da posição dos compartimentos no trilho.

Outro conceito que pode ser trabalhado é o de escala. Quando se altera a altitude de vôo, a projeção quadricular diminui ou aumenta de tamanho, mais ou menos elementos comporão as fotos. Pode-se complementar este trabalho de escala, com fotos verticais que correspondam as projeções quadriculares nas duas altitudes de vôo do modelo. Assim, as crianças podem visualizar os elementos que compõe as fotos nestas altitudes de vôo do modelo, e relacionar que quanto maior a área fotografada, menor o tamanho dos elementos.
 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O modelo apresentado é uma composição de efeitos visuais com a materialização de elementos reais ou abstratos. Analisando sua funcionabilidade e o nível crescente de abstração das várias etapas de vida do ser humano, nota-se que o modelo pode ter seu uso direcionado, desde o ensino fundamental, até o ensino superior. Porém, será inicialmente trabalhado em todas as séries do ensino fundamental, de maneira diferenciada (respeitando o nível de abstração das crianças), buscando efetivar sua eficiência na compreensão, desde a simples visualização do que é uma foto vertical e como ela é tirada (crianças de 6 a 8 anos), acrescentando conceitos como escala, altitude, curvas de nível para crianças de 9 a 11 anos, até o entendimento de toda a funcionabilidade citada anteriormente, para crianças de 12 a 14 anos).
 Posteriormente, o modelo será apresentado a alunos do curso superior, porém serão acrescentadas funcionabilidades que não foram citadas no item anterior, como por exemplo: O estudo de diminuição ou aumento das superposições por conseqüência de mudança do relevo, estudos pertinentes ao planejamento de vôo, dentre outros estudados na disciplina aerofotogrametria.
 

 BIBLIOGRAFIA

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Notas
(1) Maria Elena Simielli. Do Plano ao Tridimensional: A Maquete como Recurso Didático. 1992.
(2) A maquete foi elaborada o mais próximo do real que os materiais e a escala permitiram, isso para nos auxiliar num próximo projeto que mostrará às crianças as etapas para se chegar a um mapa (o real representado pela maquete; o vôo, representado pelo modelo como um todo; as fotos que serão tiradas do modelo e; a representação final da maquete (planta).