Do Hemisfério Norte ao Hemisfério Sul: a pesquisa sobre o ensino de Astronomia na formação continuada de professores de Educação Básica.

## DO HEMISFÉRIO NORTE AO HEMISFÉRIO SUL: A PESQUISA SOBRE O ENSINO DE ASTRONOMIA NA FORMAÇÃO CONTINUADA DE PROFESSORES DE EDUCAÇÃO BÁSICA

## FROM NORTHERN HEMISPHERE TO SOUTHERN HEMISPHERE: RESEARCHE IN ASTRONOMY EDUCATION IN THE TRAINING OF IN-SERVICE TEACHERS

## Telma Cristina Dias Fernandes , Roberto Nardi , Nicoletta Lanciano 1 2 3

- 1 Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho' - Campus de Bauru, SP / Programa de Pós-graduação em Educação para a Ciência, Faculdade de Ciências, telma@fc.unesp.br

## Resumo:

Descreve-se aqui uma das etapas de uma pesquisa mais ampla, que tem como objetivo investigar, em duas situações distintas, os processos de ensino e de aprendizagem de Astronomia em um curso de formação continuada para professores de educação básica, e na prática de ensino posterior desses docentes em sala de aula na educação básica. O estudo visa responder às seguintes questões: Quais são as peculiaridades do processo de tradução, adaptação e interpretação de um material didático, destinado ao Hemisfério Norte, para a realidade do Hemisfério Sul? O que esta adaptação suscita do ponto de vista da percepção local e global e dos sistemas de referência? Temas como: o horizonte visível, os horários do nascer, culminância e pôr do Sol e da Lua, a duração do dia de acordo com o período do ano e da latitude do local de observação, equinócios, solstícios, estações do ano, fases da Lua, dentre outros, são abordados a partir de atividades desenvolvidas segundo as bases da Astronomia Observacional. Nesta comunicação abordamos a análise de uma das etapas da pesquisa; trata-se da tradução e adaptação do material didático utilizado, configurado no formato de um diário, intitulado originalmente 'Il Diario del Cielo'. Observa-se que a necessidade de se registrar diariamente os dados observados em um diário, além de revelar um caráter interdisciplinar, envolvendo distintas áreas do conhecimento, tais como: física, matemática, ciências, geografia, dentre outras, também aponta para a necessidade de diagnosticar, discutir e refletir sobre as dificuldades e expectativas dos docentes ao trabalharem com seus alunos, dentro e fora de sala de aula. Analisamos aqui como as atividades desenvolvidas a partir do uso do material didático em análise, pode contribuir para a construção de uma visão coerente e mais ampla a respeito da posição dos indivíduos no espaço e no tempo, tanto físico/astronômico e geográfico quanto social, histórico, cultural e filosófico.

Palavras-chave : Astronomia Observacional; Educação em Astronomia; Material Didático; Formação Continuada de Professores .

## Abstract :

We report here one of the steps of a wider research, which aims to investigate in two different situations, the processes of teaching and learning of Astronomy; in a continuing education course for basic education teachers, and in the practice of teaching of these teachers in the classroom in basic education. The study aims to answer the following questions: What are the peculiarities of the process of translation, adaptation and interpretation of didactic material, for the Northern Hemisphere to the Southern Hemisphere reality? What this adaptation raises the point of view of local and global perception and reference systems? We discuss issues such as the visible horizon, the times of sunrise, culmination, sunset, and moon, the duration of the day according to the time of year and latitude of the observing site, equinoxes, solstices, seasons, phases of moon, among others, from activities under the foundations of Observational Astronomy. In this paper, we address the analysis of one of research stages; the translation and adaptation of the teaching material used, configured in a daily format, and originally titled "Il Diario del Cielo". We observed that the need to record daily data observed on a dairy, besides revealing an interdisciplinary character, involving different areas of knowledge, such as physics, mathematics, science, geography, among others, also points to the need for diagnose, discuss and reflect on the difficulties and expectations of teachers to work with their students, in and out of the classroom. We analyze here how the activities developed from the use of didactic material in analysis; can contribute to building a coherent and wider vision about the position of individuals in space and time, both physical/astronomical and geographical, as well as social, historical, cultural and philosophical.

Keywords : Observational astronomy; Astronomy Education; Courseware; Continuing Teacher Training .

## Introdução

Considerando a necessidade do estímulo ao estudo e à interação das ciências, no caso em específico da Astronomia e seu ensino, nas escolas de Educação Básica, Langhi e Nardi (2005) apontam que compreender a evolução do Ensino de Astronomia no cenário da educação brasileira permite compreendermos seu atual estágio e situarmos a presente pesquisa. Por meio de estudos já realizados sobre concepções iniciais, erros conceituais encontrados em livros didáticos, análise das orientações contidas nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) e na interpretação dos discursos de docentes que atuam no Ensino Fundamental em escolas públicas, é possível perceber a falta quase que absoluta ou a abordagem inadequada de conteúdos de Astronomia em sua formação. Os autores também esclarecem que:

[...] não basta que os cursos de formação inicial ou continuada privilegiem a capacitação em termos de conteúdos, divorciados das metodologias de ensino correspondentes; o grande desafio é a questão da transposição didática, ou seja, investir também, concomitantemente, no conhecimento pedagógico do conteúdo. [...] Mais que o ensino de conteúdos em si, as questões relativas à construção do conhecimento pedagógico do conteúdo têm sido apontadas como uma das falhas dos cursos de licenciatura, de uma forma geral (LANGHI e NARDI, 2005, p. 10).

Nesse sentido, descreve-se aqui uma das etapas de uma pesquisa mais ampla, que tem como objetivo investigar, em duas situações distintas, os processos

de ensino e de aprendizagem de Astronomia em um curso de formação continuada para professores de educação básica, e na prática de ensino posterior desses docentes em sala de aula na educação básica. Procuramos entender de que maneira, professores de Ciências, Matemática e áreas afins, do Ensino Fundamental da Educação Básica, a partir do estudo envolvendo elementos da observação sistemática do céu, do entorno e de atividades com modelos astronômicos podem criar e/ou alterar concepções iniciais sobre o conhecimento dos fenômenos da Astronomia, de modo a contribuir para com a construção de uma visão coerente e mais ampla a respeito da sua posição no espaço e no tempo, tanto físico/astronômico quanto social, histórico e geográfico (LANCIANO, 2011).

Em linhas gerais, o marco teórico que define as etapas dessa pesquisa em andamento articula elementos relevantes para os professores refletirem sobre a importância e o alcance do Ensino de Astronomia na Educação Básica, quais sejam: a relação entre a formação e a pratica profissional docente, de modo a conciliar o conhecimento específico da área de atuação com o domínio dos saberes pedagógicos e experienciais, bem como com a consciência do profissional de seu papel como sujeito social; a inserção de conhecimentos e de práticas pedagógicas inovadoras, com base em alguns resultados de pesquisa na área de Educação em Ciências no Brasil e no mundo, mais especificamente, em Educação em Astronomia, em Programas de Educação Continuada de Professores da Educação Básica, corroborando o grande potencial educativo e interdisciplinar da Astronomia e suas possíveis implicações para o ensino (LANGHI e NARDI, 2005).

Nessa perspectiva, a estrutura da proposta metodológica da pesquisa consiste, a princípio, em traduzir e adaptar para a realidade do Hemisfério Sul, um material didático-pedagógico, originalmente elaborado para a realidade do Hemisfério Norte, foco do presente estudo, a partir do qual, passa-se a apresentar algumas considerações.Trata-se de uma proposta, no formato de um diário, para o trabalho com conceitos de fenômenos astronômicos. A partir de temas, como: o horizonte local, medidas de sombras, os horários do nascer, culminância e pôr do Sol e da Lua, a duração do ciclo dia e noite, de acordo com o período do ano e da latitude do local de observação, a relação dos equinócios e solstícios com as estações do ano, a determinação do meridiano local e o uso do instrumento Globo Local Paralelo, as fases da Lua, dentre outros, abordados a partir de atividades desenvolvidas segundo as bases da Astronomia Observacional, o presente estudo busca mostrar a importância de se considerar o ambiente natural, o qual se apresenta como um grande observatório ao ar livre, disponível em tempo integral e sem nenhum custo para sua utilização: o céu (LANCIANO, 2011), associado a uma variedade de propostas de metodologias de ensino e de instrumentos didáticos, a fim de contribuir para com a compreensão dos estudantes sobre determinados fenômenos astronômicos, seja do ponto de vista cognitivo e das diferentes disciplinas.

A necessidade de se articular e registrar frequentemente os dados observados no céu e no entorno, em um diário, além de revelar um caráter altamente interdisciplinar, envolvendo conhecimentos físicos, matemáticos, astronômicos, bem como sociais, históricos e geográficos, também aponta para a necessidade de diagnosticar o desenvolvimento da visão espacial dos alunos (LANCIANO, 2011), além de discutir e refletir sobre as dificuldades e expectativas dos docentes da Educação Básica ao trabalharem com seus alunos atividades desenvolvidas a partir do uso do material didático em análise.

Na fase inicial da pesquisa, acredita-se que a adaptação e aplicação dos conceitos astronômicos poderá contribuir para a percepção dos diferentes tipos de espaço, bem como da tridimensionalidade espacial, que, de acordo com Lanciano (2014), não é de fácil entendimento quando o objeto de estudo é a Astronomia.

Entretanto, a compreensão dos fenômenos astronômicos necessita de um grande espaço em três dimensões e esses fenômenos podem, por sua vez, ajudar a desenvolver a visão espacial. Pode ser útil distinguir diferentes tipos de espaço com base em sua dimensão e na nossa relação com ele: estamos 'dentro' ou 'fora', está tudo 'perto' ou não, podemos ver um espaço, percorrê-lo ou somente imaginá-lo. Quando olhamos para o céu aberto, deitados em um campo, geralmente, não temos consciência de estar dentro da esfera celeste e sobre a superfície esférica da Terra (LANCIANO, 2014, p.174).

Por essa razão, essa pesquisa busca responder as seguintes questões: Quais as peculiaridades do processo de adaptação e interpretação de um material didático, destinado ao Hemisfério Norte, para a realidade do Hemisfério Sul? Quais são as principais questões que o estudo desse material, apresentado no formato de um diário, voltado para a prática docente, suscita do ponto de vista da percepção local e global e dos sistemas de referência (os referenciais de localização)?

Entende-se, portanto, que tais questões, quando respondidas, auxiliem e forneçam elementos para uma possível reflexão sobre a viabilidade do referido material didático para o ensino de Astronomia, em especial da Astronomia Observacional, na ótica dos professores da Educação Básica, avaliando suas potencialidades e limitações, que é o objetivo a que se propõe.

## Metodologia

O procedimento metodológico utilizado, que faz parte de um processo científico e investigativo mais amplo, partiu de uma proposta de ensino, intitulada: 'Il Diario Del Cielo'. Esta proposta, em linhas gerais, caracteriza-se, em especial, por observar e interpretar os fenômenos da Astronomia a partir de diferentes pontos de vista, levando a perceber que estes estão relacionados a sistemas de referência, de modo a permitir ao professor e, posteriormente, aos seus alunos, a construção de uma visão coerente e mais ampla a respeito da sua posição no espaço e no tempo, tanto físico/astronômico e geográfico quanto social, histórico, cultural e filosófico (LANCIANO, 2011).

A etapa inicial desse estudo constituiu-se da tradução do 'Diário do Céu' da língua italiana para a língua portuguesa (brasileira), a partir do levantamento bibliográfico de apoio e referência ao estudo do idioma italiano. Cuidou-se para que fosse utilizado material que reunisse vocabulário e estruturas gramaticais nativas, de modo a retratar com fidelidade e naturalidade a realidade linguística do contexto do 'Diário do Céu', auxiliando na sua tradução. Esta etapa da pesquisa mostrou-se bastante complexa, uma vez que não se tratou apenas de simples tradução de palavras e frases.

As figuras 1 e 2, a seguir, ilustram um dos procedimentos de tradução do texto original para a língua portuguesa, mantendo a atividade original:

Figura 2: Como o Sol se move em relação ao horizonte e como varia a sombra de um Gnômon?

<!-- image -->

Fonte: LANCIANO, 2013.

Fonte: Texto adaptado pelos autores .

Na etapa seguinte, a de adaptação do material didático, originalmente intitulado 'Il Diario del Cielo', para a realidade do Hemisfério Sul, e, em especial, para a localidade do município de Bauru - SP (Brasil), partiu-se da articulação de elementos da observação sistemática do céu, do entorno e do trabalho com modelos astronômicos, em direta conexão com a fração da natureza que está em toda parte, livre e acessível a todos, mesmo nas situações mais desfavorecidas: o céu (LANCIANO, 2011). De acordo com o cenário no qual este trabalho se insere, a adaptação do Diário gerou algumas questões norteadoras, dentre as quais, destacam-se: Como adaptar o material feito para o Hemisfério Norte para a realidade do Hemisfério Sul? Quais diferenças revelam os dados encontrados para os dois Hemisférios e por quê? Quais são as mudanças que ocorrem no céu ao longo do ano, de dia e de noite, em ambos os Hemisférios? Em que se relacionam os dados coletados no "Diário do Céu", por alunos de diferentes hemisférios, no que se refere à latitude e longitude locais, que instrumentos e/ou modelos de ensino estariam mais apropriados para trabalhar tais conceitos? Que fontes de pesquisa utilizar para o levantamento de dados?

A exemplo do início das estações do ano, nesse sentido, ressaltam-se os eventos equinócios e solstícios, os quais recebem nomes diferentes de acordo com a localidade, nos distintos hemisférios, de onde são observados. Assim, quando se inicia o Equinócio de Primavera ou o Solstício de Verão no Hemisfério Norte, iniciase, respectivamente, o Equinócio de Outono ou Solstício de Inverno no Hemisfério Sul. Do ponto de vista heliocêntrico, embora tais fenômenos estejam associados ao movimento da Terra ao redor do Sol, ao longo do ano, novas questões solicitam a previsibilidade do que irá acontecer em outras ocasiões do ano, além das supracitadas, exigindo maior atenção por parte dos professores e alunos ao movimento observado do Sol no céu, do ponto de vista topocêntrico, ação cujo valor cognitivo revela o quanto não é óbvio reconduzir a formação e, mais ainda, as consequências da sincronicidade dos movimentos dos astros na esfera celeste (LANCIANO; CAMINO, 2008). Outro exemplo mostra que para cada dia do ano letivo, nas versões italiana e brasileira, o Diário fornece os instantes precisos do nascer, culminância e pôr do Sol e da Lua, considerando as coordenadas geográficas dos respectivos países. No que se refere aos variados instrumentos utilizados na Astronomia observacional, como: cartas celestebs, quadrante,

Figura 1: Come si sposta Il sole rispetto all'orizzonte e come varia l'ombra di uno Gnomone?

<!-- image -->

astrolábio, rosa dos ventos, gnomo, o próprio corpo, o Mapa-Múndi Paralelo (LANCIANO, 2011), dentre outros, o Diário destaca suas instruções de funcionamento, auxiliando os professores e seus alunos nas constantes observações do céu.

A etapa de adaptação do Diário também contou com a essencial utilização dos programas de computador que se relacionam com a Observação Astronômica, como o Stellarium, o Heavens-Above e Skymaps , além de consultas ao Anuário do Observatório Nacional (ON) - Rio de Janeiro/RJ - 2016 , para aquisição de informações astronômicas sobre as posições de astros do Sistema Solar, orientação da Terra e resoluções relacionadas ao sistema de horas legais e sua difusão. As efemérides que marcam o nascer, passagem meridiana e ocaso diários do Sol e da Lua, bem como as posições observadas (LANCIANO, 2011), das estrelas e as posições diárias geocêntricas observadas dos planetas foram calculadas para a cidade de Bauru, no Estado de São Paulo, cujas coordenadas geográficas para a latitude e longitude são, respectivamente: 22,3145ºS e 49,0587ºW (ON, 2016). Em situação didática comparativa, ressalta-se que as coordenadas geográficas para a latitude e longitude de Roma são, respectivamente: 41, 5330ºN e 12,3040ºE.

As informações contidas no diário são muito ricas e relevantes, uma vez que permitem aos professores trabalhar conceitos relativos à prática da Astronomia, como as várias escalas de tempo, dentre as quais: o Tempo Terrestre (TT) e Tempo Universal (TU), que estão, entre si, relacionadas, e o cálculo para os dias do início do ano, a Hora Legal e o decreto de Horário de Verão, a posição geográfica marcada pela diferença dos fusos horários, considerando a longitude do meridiano central do fuso brasileiro igual a 45º W, o calendário e o cálculo para o ano bissexto, os dados sobre o início das estações e entrada do Sol nas Constelações do Zodíaco, os instantes de Lua Nova, Crescente, Cheia e Minguante, além da apresentação de informações sobre eclipses, apogeu e perigeu da Lua, as conjunções envolvendo a Lua, planetas e as estrelas brilhantes: Aldebaran, Pollux, Regulus, Spica e Antares. Dentre estas, uma conjunção histórica para este ano de 2016, envolvendo os planetas Mercúrio, Vênus e Júpiter no anoitecer do dia 27 do

realidade do Hemisfério Norte para a realidade do Hemisfério Sul:

<!-- image -->

Figura 3: Globo Terrestre Paralelo - Hemisfério Norte - orientado para reproduzir a localização do observador na Itália.

Figura 4: Globo Terrestre Paralelo - Hemisfério Sul -orientado para reproduzir a localização do observador no Brasil.

Fonte : Imagem adaptada pelos autores.

Fonte: LANCIANO, 2013 1

## Resultados

Com o propósito de buscar discutir e refletir sobre a realidade do Ensino de Astronomia na Educação Básica, bem como sobre as ações que visam a implementação de medidas na direção da melhoria da qualidade de seu ensino, por meio de uma experiência didática, em situações de troca entre professores em formação em Educação em Astronomia, localizados em distintos países, como no caso da Itália e do Brasil, pertencentes aos Hemisférios Norte e Sul, respectivamente, este estudo descreve, como resultado da tradução e adaptação do 'Diário do Céu', ideias preliminares a respeito de sua utilização como ferramenta conceitual e didática em atividades de ensino de Astronomia.

Por se tratar de uma pesquisa em andamento, os resultados que têm sido obtidos, até o presente momento, referem-se aos benefícios e às dificuldades de tradução e adaptação do referido material à nossa realidade (Brasil), o que, embora constitua um trabalho árduo e meticuloso, oferece um rico e fértil horizonte de possibilidades. Este trabalho servirá de base para as etapas seguintes já em execução e análise contínua.

Entendemos que a configuração do Diário poderá oferecer aos professores momentos de reflexão sobre o que sabem a respeito das relações entre conceitos físicos, astronômicos, matemáticos, geográficos e espaciais, além dos aspectos históricos, culturais e sociais (LANCIANO, 2011). No aspecto didático, os docentes poderão refletir sobre o que têm aprendido durante o curso de formação em Astronomia, sobre a adequação ou não das propostas de atividades de ensino apresentadas no Diário e a viabilidade de sua incorporação à sua prática cotidiana em sala de aula.

## Considerações Finais

Ao apresentar idéias do processo de adaptação do recurso didático 'O Diário do Céu', envolvendo elementos astronômicos, geográficos e espaciais, para a realidade de uma localidade do Hemisfério Sul, o presente texto visa, essencialmente, oferecer possibilidades aos professores da Educação Básica de construírem autonomamente suas trajetórias de ensino/aprendizagem. Nesta perspectiva, a configuração do material didático em um diário, antes restrito ao âmbito do Hemisfério Norte, permitirá a um grupo de alunos e docentes brasileiros, participantes de um projeto de pesquisa, visualizarem as relações entre conceitos de

Astronomia, Matemática, Geografia e áreas afins, buscando contribuir para a construção de noções astronômicas, geométricas, geográficas e espaciais, e facilitar as tarefas de ensino/aprendizagem dos conteúdos ensinados nessas ciências.

## Agradecimentos e Apoios

Agradecemos à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo apoio, respectivamente ao primeiro e segundo autores desta pesquisa.

## Referências

ANUÁRIO DO OBSERVATÓRIO NACIONAL, 2016 - Rio de Janeiro: Observatório Nacional, 2016.

LANCIANO, N. Ver y hablar como Tolomeo y pensar como Copérnico. Enseñanza de las Ciencias , 7(2), 1989, pp. 173-182.

LANCIANO, N.; CAMINO, N. Del àngulo de la geometria a los àngulos en el cielo. Obstàculos para la conceptualizaciòn de las coordenadas astronòmicas. Enseñanza de las Ciencias , v. 26, n. 1, 2008, p. 77-92.

LANCIANO, N. Strumenti per i giardini del cielo. Italia: Ed. Junior, Quaderni di Cooperazione Educativa, 2011.

LANCIANO, N. Il Diario del Cielo : Anno Scolastico 2013-2014. Rome: New Press Edizioni, (2013).

LANGHI, Rodolfo. Astronomia observacional para Professores de Ciências: uma introdução ao reconhecimento do céu noturno. In: LONGHINI, Marcos Daniel (Org.). Educação em Astronomia : experiências e contribuições para a prática pedagógica. Campinas: Átomo, 2010. p. 15 - 36.

LANGHI, R. Um estudo exploratório para a inserção da Astronomia na formação de professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental . 2004. 240 f. Dissertação (Mestrado em Educação para a Ciência). Faculdade de Ciências, UNESP, Bauru, 2004.

LANGHI, R.; NARDI, R. Dificuldades interpretadas nos discursos de professores dos anos iniciais do ensino fundamental em relação ao ensino da Astronomia. RELEA Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia , n 2, p. 75-92, 2005.Disponível em: &lt;http://www.iscafaculdades.com.br&gt;. Acesso em dezembro 2005.

LONGHINI, Marcos Daniel; GUIMARÃES, Iara Vieira; FERNANDES, Telma Cristina Dias. Onde estou? Um trabalho com alunos de Ensino Médio que envolve localização espacial e geográfica. In: LONGHINI, Marcos Daniel/Org. Ensino de Astronomia na Escola . Campinas: Editora Átomo, 2014, pp. 359-383.

SCHERMA, E. P.; FERREIRA, E. R. (2011). Ler, analisar e interpretar mapas através das práticas da orientação. Anais do Colóquio de Cartografia para Crianças e Escolares, Vitória: Anais, pp. 230-255.