O CONTEÚDO BÁSICO COMUM E A ASTRONOMIA: POSSIBILIDADES E SUGESTÕES PARA AULAS DE FÍSICA

## O CONTEÚDO BÁSICO COMUM E A ASTRONOMIA: POSSIBILIDADES E SUGESTÕES PARA AULAS DE FÍSICA

## THE COMMON BASIC CONTENT AND ASTRONOMY: POSSIBILITIES AND SUGGESTIONS FOR PHYSICAL CLASSES

## Antônio Carlos Leite 1 , Danielle Aparecida Reis 2

1 Universidade Federal do Triângulo Mineiro/Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação/leite\_pedralva@yahoo.com.br

2 Universidade Federal do Triângulo Mineiro /Departamento de Educação em Ciências, Matemática e Tecnologias/danielle.reis@uftm.edu.br

## Resumo

Este trabalho tem por objetivo analisar a proposta curricular para o ensino médio sugerida pelo Secretaria de Educação do Estado de Minas Gerais para a disciplina de Física, denominada Conteúdo Básico Comum (CBC), buscando observar como a Astronomia é abordada pela mesma. Como tanto os documentos oficiais quanto os pesquisadores da área reconhecem a importância dessa abordagem, julgou-se interessante realizar este trabalho. Para esta análise foi feita a leitura dos documentos que compõe o CBC e foi constatado que este aborda a Astronomia de forma direta em apenas um tópico, embora este seja tema secundário em outros dois, colocando o tema como um assunto avulso e sem conexões com o cotidiano da Física. Ao final, é sugerido que esse tema seja abordado a partir de diferentes conceitos da Física de modo a aproximar a Astronomia da vida do aluno. Considera-se, também, a análise dos currículos de outros estados brasileiros como uma possibilidade de desdobramento desse trabalho.

Palavras-chave : Astronomia, CBC, Física.

## Abstract

This work aims to analyze the curricular proposal for secondary education suggested by the Minas Gerais State Secretariat of Education for the physics discipline, called Common Basic Content (CBC), seeking to observe how Astronomy is approached by it. As both the official documents and the researchers of the area recognize the importance of this approach, it was considered interesting to carry out this work. For this analysis was made a reading of the documents that compose the CBC and it was verified that this one approaches the astronomy of direct form in only one topic, although this one is secondary subject in two others, putting the subject like a loose subject and without connections with the of physics. In the end, it is suggested that this theme be approached from different concepts of Physics in order to bring Astronomy closer to the student's life. It is also considered the analysis of the curricula of other Brazilian states as a possibility of unfolding this work.

Keywords : Astronomy, CBC, Physics.

## Introdução

Atualmente, diversas discussões sobre o ensino de Astronomia estão em pauta. Frequentemente, esses debates apresentam propostas para o desenvolvimento de atividades didáticas centradas nesse tema (AMORIM, 2017; OLIVIERÍ e RODRIGUEZ, 2017), divulgam análises de materiais didáticos que contemplam essa temática (SIMÕES, 2008), analisam representações de alunos e professores sobre esse assunto (PEIXOTO e KLEINKE, 2016; FERREIRA e LEITE, 2015), dentre outros fatores. Entretanto, em meio a tantas considerações, a necessidade de que o ensino de Astronomia esteja presente tanto na Educação Básica quanto no Ensino Superior sempre é enfatizada. Para Ferreira e Meglhioratti (2009, p. 13), o trabalho com a Astronomia nos diferentes níveis de ensino justificase já que:

A compreensão do Universo é extremamente complexa, assim os estudos astronômicos possibilitam ao ser humano entender aos poucos a sua posição espacial e compreender os fenômenos da Natureza. Para entendermos a vida em nosso planeta e todos os fenômenos aqui presentes, precisamos 'olhar' para além da nossa atmosfera terrestre, como o homem tem feito através dos tempos.

De maneira específica, este trabalho procura discutir sobre o ensino de Astronomia no Ensino Médio. Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCN+), embora reconheçam que a Astronomia possua interfaces com a Biologia, Química, Geografia, por exemplo, a incorporam na disciplina de Física, através do eixo estruturador 'Universo, Terra e Vida'. Esse documento afirma ser indispensável:

[...] uma compreensão de natureza cosmológica, permitindo ao jovem refletir sobre sua presença e seu 'lugar' na história do universo, tanto no tempo como no espaço, do ponto de vista da ciência. Espera-se que ele, ao final da educação básica, adquira uma compreensão atualizada das hipóteses, modelos e formas de investigação sobre a origem e evolução do Universo em que vive, com que sonha e que pretende transformar (BRASIL, 2002, p. 19).

Por outro lado, embora a importância do ensino de Astronomia seja reconhecida e valorizada tanto pelos documentos oficiais, quanto pelos pesquisadores da área, alguns obstáculos dificultam a sua inserção nas diferentes etapas do ensino básico. Através da análise de trabalhos publicados nos anais do I ao VI ENPEC (Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências), Ferreira e Meglhioratti (2009), por exemplo, discutem sobre uma série de dificuldades e desafios para a inserção da Astronomia na educação básica. Dentre elas, os autores destacam as deficiências na formação inicial dos professores que não os preparam para trabalhar com esse conteúdo em sala de aula, a apresentação de concepções distorcidas sobre conceitos relacionados a este tema pelos docentes e discentes, a presença de erros conceituais sobre Astronomia nos livros didáticos, falta de recursos para o ensino dessa temática na escola, a insuficiência de carga horária, dentre outros.

Levando em conta que as relações entre o currículo e o conhecimento escolar influenciam os processos educativos e o cotidiano da escola (ANDRETTA, 2009), consideramos que a ausência da Astronomia nas propostas curriculares da educação básica também deve ser ressaltada como um fator que pode dificultar a sua abordagem nos ensinos fundamental e médio. Obviamente que ser abordada

por uma proposta curricular não determina que a Astronomia seja, de fato, inserida nas propostas didáticas, principalmente se todos os obstáculos mencionados anteriormente forem levados em consideração. Mas, apesar disso, é um aspecto relevante a ser levado em consideração quando o assunto se relaciona com a abordagem desse tema nesses níveis de ensino.

Considerando as reflexões apresentadas anteriormente, este trabalho objetiva analisar se os conteúdos da Astronomia integram a proposta curricular do ensino médio do estado de Minas Gerais. Como o PCN+ sugere que essa integração ocorra a partir da disciplina de Física, será realizada a análise do currículo dessa disciplina específica.

- A Secretaria de Educação do Estado de Minas Gerais (SEE-MG) desenvolveu, em 2005, uma proposta curricular a ser adotada em todas as escolas públicas do estado, nomeada Conteúdo Básico Comum (CBC). Esta proposta apresenta os conteúdos básicos a serem abordados nas disciplinas dos anos finais do Ensino Fundamental e no Ensino Médio e seu objetivo está centrado na formação cidadã. O documento que apresenta essa proposta curricular destaca que:

Os CBCs não esgotam todos os conteúdos a serem abordados na escola, mas expressam os aspectos fundamentais de cada disciplina, que não podem deixar de ser ensinados e que o aluno não pode deixar de aprender. Ao mesmo tempo, estão indicadas as habilidades e competências que ele não pode deixar de adquirir e desenvolver (MINAS GERAIS, SEE, 2007, p.9).

Os conteúdos foram selecionados e organizados segundo a abordagem temática. Na disciplina de Física os fenômenos do cotidiano e a tecnologia são o foco, e os conhecimentos que são produzidos pela Física contemporânea são contemplados a partir da abordagem de temas comuns ao dia a dia do aluno. Com esta abordagem, os conteúdos recebem um tratamento mais conceitual, sendo que a formulação matemática é menos enfatizada (SEE-MG, 2007).

- O CBC está disponível online, na página do Centro de Referência Virtual do Professor (CRV) 1 e é composto pela 'Proposta Curricular de Física' (onde constam os objetivos e a estrutura dos conteúdos a serem ensinados na disciplina de Física do Ensino Médio), pelas 'Orientações Pedagógicas' (que visam auxiliar o professor no ensino de cada tópico), pelos 'Roteiros de Atividades' (composto por experiências/atividades que podem ser desenvolvidas em cada tópico do CBC) e pelos 'Módulos Didáticos' (conjunto de textos para a fixação dos conteúdos).

Os conteúdos de Física do CBC foram selecionados através do tema Energia, sendo que cada tópico é abordado sob esse conceito comum. O CBC de Física é estruturado em dois agrupamentos: o 'Conteúdo Básico Comum' que é composto por três eixos temáticos (Energia na Terra, Transferência, Transformação e Conservação de Energia e Energia - aplicações) e que são conteúdos que devem ser abordados no 1º Ano do Ensino Médio e os 'Conteúdos Complementares da Física' que são constituídos por quatro eixos temáticos (Luz, Som e Calor, Força e Movimento, Eletricidade e Magnetismo, Física Moderna) e devem ser abordados no 2º e 3º Ano do Ensino Médio.

É importante enfatizar que a Física é muito abrangente e não se espera que seja possível ao professor abordar todos os assuntos, de forma aprofundada, durante o período do ensino médio. Portanto, o docente deverá fazer recortes para a sua abordagem e, eventualmente, aprofundar em assuntos que julgue de maior aplicação para a vida futura dos alunos. Concordando com essas considerações, Kawamura e Hosoume (2003, p. 25) pontuam que:

[...] não será possível tratar de toda a Física no curto intervalo de tempo do Ensino Médio [...]. Por outro lado, há certos assuntos ou tópicos com maior potencial do que outros para os objetivos pretendidos, o que impõe escolhas criteriosas. Essas escolhas dependem, novamente, de cada realidade escolar, e os critérios para estabelecê-las devem levar em conta os processos e fenômenos físicos de maior relevância no mundo contemporâneo, além de procurar cobrir diferentes campos de fenômenos e diferentes formas de abordagem, privilegiando as características mais essenciais que dão consistência ao saber da Física e permitem um olhar investigativo sobre o mundo real.

Sendo assim, diante das possibilidades apresentadas pelo CBC, certamente o professor deverá fazer algumas escolhas como, por exemplo, quais conteúdos da Astronomia deverão ser abordados em suas aulas. Sendo assim, é importante que esse assunto seja explorado por essa proposta curricular a fim de subsidiar as possíveis escolhas que o docente talvez venha que realizar.

Diante das inquietações e justificativas apresentadas anteriormente, destacase que o principal objetivo deste trabalho é o de identificar as possibilidades e sugestões dadas pelo CBC de Física para o trabalho com a Astronomia em sala de aula.

## Procedimentos de Coleta e Análise de dados

Para a coleta dos dados desta investigação, foi realizada a leitura dos documentos que compõem o currículo de Física do estado de Minas Gerais e que foram caracterizados na introdução deste trabalho. Através dessa análise, constatou-se que, dos 49 tópicos que constituem a proposta de Física, o tema Astronomia é explorado explicitamente em 1: 'Gravitação Universal'. Além desse, em 2 tópicos são explorados alguns conceitos relacionados a esse tema 'O Sol e as fontes de energia' e 'Distribuição de Energia na Terra'.

A segunda etapa consistiu na sistematização e análise dos dados, momento em que a leitura constituiu o principal procedimento de pesquisa. Foi realizada a leitura analítica dos materiais selecionados, a fim identificar as possibilidades e principais sugestões dadas pelo CBC de Física para o trabalho com a Astronomia em sala de aula. Neste momento, foram elaboradas fichas de leitura para registrar passagens ou excertos do texto que apontavam aqueles elementos que são importantes para a pesquisa. Os critérios para a escolha dos excertos estão diretamente relacionados com o objetivo desse trabalho.

Após essa leitura seletiva e elaboração das fichas de leitura, foi realizada a análise crítica e interpretativa do material, quando as informações obtidas foram associadas as indagações desta pesquisa e aos referenciais teóricos adotados.

## A abordagem da Astronomia pelo CBC de Física

Durante a realização da análise dos diferentes documentos que constituem a

proposta do CBC, constatou-se que o tema Astronomia é abordado de maneira mais significativa dentro do grupo 'Conteúdos Complementares da Física', embora alguns assuntos do grupo 'Conteúdo Básico Comum' tragam poucos conceitos sobre o mesmo.

No conjunto de eixos temáticos que são dirigidos ao 1º ano do ensino médio, é feita uma abordagem abrangente sobre os aspectos da Física a partir do tema central Energia. Logo no início do Eixo I (Energia na Terra), apresenta-se que o Sol é a principal fonte de energia da Terra e que essa vem da fusão nuclear que se desencadeia no interior da estrela. É apontado que a fusão nuclear obedece a relação massa-energia segundo a equação E=m.c 2 , com uma breve explicação sobre o processo. No 'Módulo Didático' correspondente a esse Eixo, há uma explicação rudimentar para o processo de fusão nuclear, no entanto, não há muita preocupação com a sua formalização, conforme pode ser observado no excerto abaixo:

[...] os átomos se chocam continuamente uns com os outros, com grande violência, e seus núcleos sofrem uma transformação denominada fusão nuclear, na qual eles se combinam, formando núcleos de outro elemento químico e de maior massa. A massa dos núcleos resultantes é menor que a soma das massas dos núcleos originais e a diferença entre elas aparece como uma imensa energia, que o Sol emite como radiação eletromagnética (MINAS GERAIS, SEE, MÓDULO DIDÁTICO 2, 2007, p.1).

Não se espera que o aluno recém-chegado ao ensino médio tenha base suficiente para compreender o complexo processo da fusão nuclear, mas o material não fornece informações sobre a complexidade desse assunto, tratando-o de forma simplista. Poderia haver um tratamento mais rigoroso apoiado em sugestões de leitura para o aprofundamento sobre a fusão nuclear.

Ainda nesse componente básico, aborda-se a questão da distância entre o Sol e a Terra, bem como a inclinação do eixo de rotação do planeta e a sua curvatura, apontando as consequências dessas condições, como raios de luz praticamente paralelos, maior incidência de radiação no equador em relação aos polos e estações do ano.

Esses assuntos estão diretamente relacionados à Astronomia, mas, da forma que se encontram organizados, esta relação não é explícita, dificultando que o aluno possa fazer tal associação. Dessa forma, no grupo 'Conteúdo Básico Comum', o tema Astronomia não é diretamente abordado, remetendo-se às referências durante algumas explicações conceituais, cujas relações dependem da complementação da visão do professor junto ao aluno. A Astronomia não é compreendida como um tema que se observa no dia a dia, mas como uma ciência exclusiva de astrônomos e seus telescópios, pois está sempre associada à observação de corpos celestes e, raramente, se remete à acontecimentos terrenos.

Ao final deste agrupamento, o roteiro de atividades sugere a montagem de experimentos que possibilitem aos alunos constatarem que os raios solares que atingem a Terra são praticamente paralelos. Desse experimento, faz-se uma estimativa rústica do diâmetro do Sol, baseado em propriedades geométricas. A segunda atividade visa a compreensão da variação da radiação que atinge um objeto esférico e a terceira atividade proporciona uma melhor visualização e compreensão das estações do ano. Essas experiências simples são de grande ajuda para o entendimento e fixação do conhecimento pelos alunos, no entanto,

estão pouco contextualizadas dentro do tema Astronomia, pois a associação entre esses assuntos depende do professor, visto que os materiais do CBC não a fazem.

No grupo 'Conteúdos Complementares da Física' há um tópico específico sobre Gravitação Universal que aborda os conceitos sobre movimento dos planetas, discutindo o movimento relativo dos astros sob o referencial da Terra e a Lei da Gravitação de Newton. Aborda, também, alguns aspectos históricos sobre a evolução dos modelos astronômicos ao longo do tempo e a importância dos satélites para estudo e exploração do espaço.

Para ensinar esse conteúdo, as 'Orientações Pedagógicas' sugerem uma discussão inicial sobre o movimento dos astros no céu, caracterizando cada um deles, como o Sol, a Lua, as estrelas e os planetas, incentivando o aluno a pensar sobre tais movimentos. O movimento dos planetas parece ser o mais interessante, pois não segue a lógica dos demais, o que causou a contestação no passado sobre a Terra estar no centro do Universo e pode despertar uma rica discussão entre os alunos.

O professor é orientado a tratar a Lei da Gravitação por partes, já que ela não é intuitiva. É sugerido ao professor a utilização de alguns exemplos da aplicação desta lei como, por exemplo, no movimento de satélites, as marés e a flutuabilidade dos astronautas em órbita. O excerto abaixo, retirado das 'Orientações Pedagógicas' para o Tópico 39 (Gravitação Universal), apresenta uma dessas sugestões:

Uma confusão comum existente entre leigos é a diferença entre imponderabilidade e gravidade zero e deve ser esclarecida. Existem vídeos ou programas de TV que mostram situações de astronautas dentro de foguetes em órbita da Terra 'boiando' dentro delas dando a impressão de ausência de gravidade. Para isso pode-se usar o exemplo de um elevador hipotético em queda livre onde uma pessoa dentro dele abandona um chaveiro. O chaveiro cairá junto com a pessoa e estará parado em relação a ela, como se estivesse 'boiando', dando a impressão que a gravidade não está atuando sobre ele, caracterizando um estado de imponderabilidade. Dentro de um satélite em órbita da Terra, a pessoa e os objetos dentro dele estarão 'caindo' juntos, isto é, estarão sujeitos à mesma aceleração e, portanto, estarão parados entre si, caracterizando também um estado de imponderabilidade. Situação de gravidade zero ou quase zero seria no caso de um foguete estar bem distante de qualquer planeta ou do Sol de forma que a aceleração gravitacional sobre ele é praticamente nula (MINAS GERAIS, SEE, ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS, 2007, p. 3).

A introdução da Lei da Gravitação Universal é a parte que requer maior atenção, pois é pouco intuitiva e de difícil demonstração. Fazer a expansão das aplicações, tanto para órbitas de planetas, como para satélites e astronautas é uma estratégia que deve funcionar bem, pois conduz os alunos a entender a abrangência dessa lei.

Apesar do raciocínio ser estruturado segundo uma perspectiva histórica, essa abordagem é feita de forma superficial, reduzida a alguns nomes e datas, e apresentada de forma simples e linear. Para complementar essas considerações seria interessante enfatizar que, além do Sol e da Lua, os planetas foram os primeiros astros a chamar a atenção do homem e a descrição de seus movimentos passou por diversas adaptações ao longo do tempo para contemplar a sua trajetória no céu ao longo do ano. Poderia ser citado de maneira mais completa os nomes e ideias que contribuíram para a construção dos modelos de Universo.

Nos 'Roteiros de Atividades', sugere-se a observação dos movimentos do Sol e da Lua, destacando suas peculiaridades que, normalmente, passam despercebidas pelas pessoas. Além disso, sugere-se a observação de satélites artificiais no início da noite e a diferenciação entre imponderabilidade e gravidade zero. É feita a indicação de leitura de alguns textos que tratam sobre as recentes tecnologias de exploração espacial e suas aplicações nas tecnologias do cotidiano como o GPS, por exemplo, conforme explicita o excerto a seguir:

Estudar os GPS que são aparelhos muito utilizados hoje em dia é uma aplicação tecnológica do uso dos satélites. GPS vem de "Global Positioning System", ou seja, Sistema de Posicionamento Global. Foi lançado pelos E.U.A. em meados dos anos 60 com o objetivo de montar um sistema de satélites capazes de orientar a navegação de qualquer ponto do planeta (MINAS GERAIS, SEE, ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS, TÓPICO 39, 2007, p. 4)

Em outra proposta de atividade desse módulo, pede-se que os alunos desenhem elipses para visualizarem as órbitas dos planetas. É apresentado também um modelo de escalas para comparar o diâmetro dos planetas e as distâncias entre eles, de forma independente, pois não é possível realizar essas demonstrações simultaneamente em escala dentro de sala de aula.

O último tópico que apresenta assuntos que podem ser relacionados com Astronomia é o tema Ondas Eletromagnéticas, mas não o faz associando-as a fenômenos astronômicos. Aborda-se a produção de ondas eletromagnéticas e suas características, bem como a compreensão do espectro eletromagnético e a influência de cada faixa desse espectro em aplicações do cotidiano. É dada certa ênfase aos perigos de algumas radiações e suas consequências para os seres vivos, tanto benéficas quanto maléficas. Este tópico busca descrever as ondas eletromagnéticas do ponto de vista histórico, tratando sobre o desenvolvimento do conhecimento acerca das mesmas, portanto, não agrega nenhuma abordagem relacionada à Astronomia, como telescópios, radiotelescópios e observações em outras faixas do espectro eletromagnético, além da clássica concepção de observação dentro da faixa do visível. A espectroscopia é uma importante ferramenta de análise de objetos celestes e poderia ser enfatizada como tal, mesmo que de forma breve. As atividades sugeridas envolvem a leitura de textos que abordam a radiação eletromagnética apenas em usos na Terra, sem aplicações para o estudo do espaço.

## Considerações finais

A Astronomia é um dos temas que costuma ser menos abordado no ensino médio, seja por falta de tempo, seja por falta de preparo do professor, tanto em domínio do conteúdo como na maneira de inserir esse assunto que se apresenta de forma tão avulsa entre os outros dentro da Física.

No CBC, o que se observa é que a Astronomia é abordada como um tema isolado, tendo um tópico específico dedicado para isso e nenhuma outra abordagem nos demais itens que constituem essa proposta. Apesar de mencionada logo no início do CBC, a Astronomia é posteriormente esquecida e retomada apenas quando se fala sobre Gravitação Universal.

Uma sugestão é que esse tema fosse envolvido em mais temáticas, de forma transversal, como no estudo da termodinâmica (interiores estelares) ou da

óptica geométrica (telescópios), por exemplo. O caminho percorrido pelo material a partir do tema central 'Energia' possibilita migrar entre fenômenos terrenos e celestes de forma tranquila, trazendo a Astronomia para o cotidiano do aluno e desmistificando essa área da Física. Por outro lado, essa abordagem requer um bom preparo do professor, bem como necessita de tempo, dificultando sua realização.

Um desdobramento desta pesquisa seria a realização da análise das propostas curriculares de Física de outros estados ou, levando-se em consideração o caráter interdisciplinar que Astronomia assume, seria pertinente realizar, também, a análise do CBC das demais disciplinas do ensino médio.

## Referências

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