ENSINO DA COSMOLOGIA E SUA INSERÇÃO NA PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS

## ENSINO DA COSMOLOGIA E SUA INSERÇÃO NA PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS

## TEACHING COSMOLOGY AND ITS INSERTION IN RESEARCH IN SCIENCE EDUCATION

## Lucio A. R. Soares 1 , Hamilton P. S. Corrêa 2

1 UFMS/ Instituto de Física/ Licenciando do curso de Licenciatura em Física, lucioaugusto8@gmail.com

2 UFMS/ Instituto de Física/ Docente do curso de Licenciatura em Física, hpsoares@gmail.com

## Resumo

Neste trabalho, realizamos um levantamento de trabalhos em periódicos Nacionais na área do Ensino de Ciências e de Física e em Teses e Dissertações depositadas no banco de dados da Capes e no Banco de Teses e Dissertações sobre Ensino de Astronomia, relacionados ao Ensino da Cosmologia no Ensino de Ciências, de Física e de Astronomia, no período de 2008 a 2019. Foi encontrado um total de 41 trabalhos, entre artigos, dissertações e teses que foram analisadas e categorizadas, tendo como referencial de análise categorial a Análise de Conteúdo de Bardin (1977). Observou-se a pouca presença de trabalhos sobre o tema, principalmente voltados para a formação inicial e em exercícios dos professores. Este levantamento indica a necessidade de aumentar a produção de trabalhos sobre o Ensino da Cosmologia na área de pesquisa de Ensino em Ciências, para que mais temas científicos contemporâneos sejam tratados em nossas escolas nas aulas de ciências.

Palavras-chave : Educação em Astronomia, Expansão do Universo, Origem do Universo

## Abstract

In this work, a survey of works was carried out in National journals in the area of Science and Physics Teaching and in Theses and Dissertations deposited in the Capes database and in the Bank of Theses and Dissertations on Astronomy Teaching, related to the Teaching of Cosmology in Science, Physics and Astronomy Teaching, from 2008 to 2019. A total of 41 papers were found, including articles, dissertations and theses that were analyzed and categorized, using Bardin's Content Analysis as a reference for categorical analysis (1977). There was little presence of work on the theme, mainly aimed at the initial training and exercises of teachers. This survey indicates the need to increase the production of works on the Teaching of Cosmology in the area of Science Education research, so that more contemporary scientific themes are treated in our schools in science classes.

Keywords : Astronomy Education, Expansion of the Universe, Origin of the Universe

## Introdução

A introdução da Astronomia nos currículos escolares é tema abordado em muitos trabalhos científicos (Trindade e Trindade, 2007; Dias e Rita, 2008;

Bernardes, Iachel e Scalvi, 2008; Langhi, 2009; Cruz, Rocha, Machado, 2010; Gomide e Longhini, 2011; Bernardes e Reis, 2016). Esta intenção corrobora com o que apontam os diversos documentos oficiais da Educação, em destaque, no documento PCN+, no qual o aprendizado da Cosmologia ganha um protagonismo ainda maior como tema estruturador: Universo, Terra e Vida (BRASIL, 2002).

'A possibilidade de um efetivo aprendizado de Cosmologia depende do desenvolvimento da teoria da gravitação, assim como de noções sobre a constituição elementar da matéria e energética estelar. (...) Haveria, assim, também, espaço para que fossem sistematizadas ideias gerais sobre o Universo, buscando-se uma visão cosmológica atualizada.' (BRASIL, 2002).

Este cenário elege a Astronomia, para o nosso caso particular temas ligados a Cosmologia, como objeto de prestígio no Ensino de Ciências da Educação Básica (Ensino Fundamental e Médio). Conforme levantamento realizado no período de 2004 à 2014 por Langhi (2014), disponível em sua página eletrônica pessoal 1 , por meio do acesso à Plataforma Sucupira para a consulta de periódicos nacionais e internacionais de Qualis A1, A2 e B1 da área de ENSINO da CAPES, aponta que no período, foram publicados um total de 32.092 títulos em todos os periódicos pesquisado, sendo apenas 57 em Educação em Astronomia.

Este levantamento revela a carência na produção de trabalhos e investigações sobre o tema, mas também revela que houve a partir do ano de 2010 um incremento considerável de publicações, quando houve um aumento de 4 artigos/ano para 11 artigos/ano, sendo que a média se mantém nesta configuração até o ano de 2014, momento em que finaliza o levantamento.

Podemos creditar esse incremento na produção de trabalhos, a partir do ano de 2010, decorrente do anuncio do ano de 2009 como o Ano Internacional da Astronomia (AIA2009) - um marco na história da Astronomia Mundial. A UNESCO endossou o ano internacional e a Assembleia Geral das Nações Unidas (ONU) proclamou o ano de 2009 como Ano Internacional da Astronomia, em 20 de dezembro de 2007. O AIA2009 foi um ano de celebração, para coincidir com o 400° aniversário das primeiras observações astronômicas feitas com o uso de telescópio por Galileu Galilei e da publicação do livro Astronomia Nova por Johanes Kepler, no ano de 1609. Foi uma celebração global da astronomia e suas contribuições para a sociedade e a cultura

Como legado do AIA2009, várias ações realizadas no ano comemorativo se perpetuaram ao longo desta década (2010 - 2019), incluindo as contribuições geradas no âmbito da Educação em Astronomia. Porém, a inserção da astronomia em disciplinas de Ciências e Física ainda é um objetivo a se cumprir na Educação Básica. Afirmam Pedrochi e Neves (2005 apud BECKERS et al. 2014, p. 129) que o ensino do tema Astronomia no ensino regular, é um grande desafio, pois:

(...) o ensino de Astronomia encontra-se deixado de lado nos currículos de ciências e, quando trabalhado em sala de aula, não valoriza o cotidiano dos alunos e não transpõe as abstrações dos fenômenos celestes. O ensino de Astronomia está pautado na exposição de conteúdos e na linguagem audiovisual. Nesse sentido, tal tarefa necessita de intervenções

que aguce a curiosidade dos alunos e, sobretudo, tornem o fenômeno astronômico palpável, transpondo as abstrações dos alunos.

Segundo Deustua et al. (2010) e Peixoto e Kleinke (2016), de forma geral, os documentos oficiais sugerem um ensino de Astronomia centrada em conteúdos que remete a um ensino relacionado a aspectos anteriores ao século XX, pautado na observação de astros e suas movimentações na esfera celeste, em detrimento a uma abordagem de uma astronomia mais contemporânea. Deustua et al. (2010) afirmam que a Educação em Astronomia deve assumir um novo protagonismo, uma área de conhecimento que promova uma interface entre a Astrofísica Moderna, Educação, Psicologia e Ciências Cognitivas. Segundo os autores, a pesquisa em educação em astronomia:

(...) não é sobre como ministrar palestras em sala de aula com entusiasmo, nem sobre fornecer palestras públicas memoráveis sobre as maravilhas da astrofísica, nem mostrar lindas imagens de objetos astrofísicos, nem encorajar cientistas a visitarem escolas ou escreverem lindos livros didáticos. Em sua essência, a pesquisa em educação astronômica trata de investigar e compreender rigorosamente como as pessoas aprendem conceitos astrofísicos e como desenvolver e fornecer recursos que ajudem os alunos a aprender e os professores ensinarem. (DEUSTUA et al, 2010)

Pasachoff (2002) corrobora com esta visão ao estabelecer que discentes do Ensino Superior, ao participarem de cursos introdutórios de astronomia, sabem de alguma forma os significados de alguns fenômenos astronômicos clássicos, tais como as fases da Lua e as estações do ano. 'É suficiente uma abordagem introdutória da astronomia?', 'É suficiente para fazer sentido o seu ensino?', Pasachoff problematiza:

Às vezes, menos é mais, pois não devemos sobrecarregar o curso (introdutório de astronomia). Mas às vezes menos é menos. Se os estudantes saírem apenas com processos, e tópicos aborrecidos cujas explicações eram conhecidas há centenas ou milhares de anos, estamos perdendo seu lugar na alfabetização científica e perdendo nossa chance de ajudá-los a apreciar como é maravilhoso continuar trabalhando para entender o Universo astronômico. (PASACHOFF, 2002)

Em nossa pesquisa, assim como Pasachoff (1990, 2002) e Deustua et al. (2010), acreditamos que a Educação em Astronomia deve incorporar aspectos contemporâneos no seu ensino. Não é razoável, nos atermos apenas em uma abordagem de temas clássicos da Astronomia, como as Leis de Kepler e a Gravitação de Newton, sem incluirmos nos estudos concepções contemporâneas, como a Cosmologia (Evolução do Universo) e o Big Bang (Origem do Universo). O estudo da Astronomia vai além de sua utilização nas grandes navegações, nos séculos XVI e XVII, e do avanço das observações telescópicas, realizadas nos séculos XVIII e XIX. A Educação em Astronomia deve incluir os novos conhecimentos que vão das concepções sobre a origem e evolução do universo até a detecção de possíveis ambientes propícios ao surgimento e à manutenção da vida fora da Terra.

Dentro desta perspectiva, o presente trabalho busca identificar como temas ligados à Cosmologia têm sido abordados pelos pesquisadores da área de Educação em Ciências, por meio do levantamento das produções bibliográficas,

presente em periódicos e em bancos de teses e dissertações (nacionais), produzidas no período de 2008 a 2019. Este levantamento permite refletir sobre os rumos das pesquisas na área e, desta forma, indicar alternativas para novos trabalhos, ou diferenciar nosso olhar para os resultados consolidados.

## Metodologia de Pesquisa

Para a realização do trabalho, foi feita um levantamento de publicações em periódicos nacionais, teses e dissertações na área de Educação em Astronomia. Como palavras-chave foram utilizadas: 'Cosmologia', 'Big Bang', 'Origem do Universo', 'Expansão do Universo', 'Educação em Astronomia'; em busca única com uma palavra-chave e, cruzadas, com mais que uma. Foram feitas procuras por títulos e complementadas pela análise dos resumos, para ampliar ao máximo o número de publicações contempladas. O levantamento levou em consideração as publicações realizadas no período entre 2008 e o primeiro semestre de 2019.

Para a escolha das publicações em periódicos nacionais, foi realizado um levantamento em vinte revistas eletrônicas brasileiras na área de Educação em Ciências e Educação em Astronomia, em suas versões online. Como critério de seleção, foram utilizados periódicos listados por Langhi (2014) e usados em análise publicada pelo autor, sobre o levantamento de publicações em tema de Astronomia no período de 2004 a 2014.

Essa adoção permitiu orientar a pesquisa em periódicos, tendo os mesmos critérios adotados por pesquisador de referência na área. Langhi, em seu levantamento, selecionou periódico com Qualis 2 mínimo B1. Para analisar as publicações, optou-se pela técnica Análise de Conteúdo Categorial em três fases, conforme sugere Bardin (1977): 1) Pré-Análise, 2) Exploração do Material e 3) Tratamento dos Resultados.

Na primeira fase, pré-análise, foi sistematizado as ideias iniciais colocadas pelo quadro referencial teórico e estabelecido indicadores para a interpretação das informações nas publicações exploradas. A fase compreende em uma leitura geral dos trabalhos selecionados no levantamento bibliográfico, conforme mencionado anteriormente.

Após, na segunda fase, os trabalhos selecionados foram analisados a fim de verificar se os mesmos se adéquam à proposta da presente pesquisa. De acordo com os resumos das publicações foram observadas as propostas dos autores e, em caso de dificuldade em compreender a sua natureza, foi realizado a leitura completa dos artigos. Para as teses e dissertações foi lido o resumo e, quando necessário, partes do trabalho foram analisadas (priorizando a Introdução e Conclusão).

E, por fim, na terceira fase, a partir da leitura e posterior análise, sete categorias emergiram: i. Método e Estratégia de Ensino, ii. Formação de Professores, iii. Recursos Didáticos, iv. Concepções de Alunos, v. Concepções de Professores, vi. Formação de Conceitos e vii. Ensino em Espaço não formal. Por fim, realizou-se o tratamento de dados: inferência, interpretação e tabulação; a partir da organização dos dados, buscou-se explicitar os significados contidos nas diferentes categorias selecionadas.

## Resultados e Discussão

A Tabela 1 apresenta o levantamento bibliográfico realizado em trabalhos publicados em periódicos nacionais na área. A quantidade de produção de publicações localizadas e analisadas apresentou um número reduzido de trabalhos. Em apenas seis revistas foram encontrados artigos que tratam de temas de Cosmologia ligados ao ensino, com um total de 17 (dezessete) artigos no período de 10 (dez) anos.

Tabela 1 - Quantidade de Artigos por periódico.

A Tabela 2 apresenta a distribuição de vinte e quatro dissertações de mestrado e apenas uma tese de doutorado. Todos os trabalhos encontrados estão nos Bancos de Teses e Dissertações da CAPES e de Teses e Dissertações sobre Educação em Astronomia. Verifica-se que dos 24 trabalhos selecionados, 13 foram produzidos em programas de pós-graduação pertencentes a Instituições de Ensino Superior localizadas na região Sudeste do país. Este protagonismo em abordar o tema nestes programas pode estar ligado a tradição em produzir trabalhos de pesquisa em Astronomia e Astrofísica nas universidades presentes nesta região.

Tabela 2 - Distribuição de Teses e Dissertações

Os diagramas presentes na Figura 1 apresentam a quantidade de artigos, teses e dissertações publicadas em cada ano, no período de 2008 a 2019. O que permite visualizarmos a quantidade de trabalhos produzidos em cada ano.

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Observa-se nos diagramas que o ano de 2010 foi o que houve maior número de artigos publicados. Acreditamos que esse maior número é reflexo do Ano Internacional da Astronomia em 2009 e isso se confirma na leitura dos trabalhos analisados, com frequência o evento de 2009 é citado nos trabalhos.

Para a análise, foram consideradas sete categorias, onde as categorias que surgiram do processo de análise: i. Método e Estratégia de Ensino apresenta o conhecimento de cosmologia difundido por meio de métodos e técnicas de ensino aprendizagem; ii. Formação de Professores aborda os conhecimentos de Cosmologia na formação inicial e continuada; iii. Recursos Didáticos, apresenta trabalhos que propõem o desenvolvimento de um material para auxiliar o ensino do tema; iv. Concepções de Alunos relaciona trabalhos que ressaltam o que os alunos da Educação Básica sabem sobre Cosmologia, bem como suas concepções; v. Concepções de Professores trata-se de trabalhos cuja a finalidade e observar as concepções dos professores e como transmitem os conteúdos de Cosmologia;

vi. Formação de Conceitos identifica os trabalhos que analisam o aprendizado de conceitos cosmológicos levantados em avaliações, tarefas e entrevistas; e vii. Ensino em Espaço não Formal apresenta trabalhos desenvolvidos fora do espaço regular da escola, ou seja, em ambiente não formal.

A Figura 2 apresenta um diagrama dividido nas categorias identificadas na leitura dos 41 trabalhos levantados em toda a pesquisa. Cabe ressaltar que a soma total de trabalhos apresentados em categorias não é igual ao total levantado, pois alguns trabalhos se apresentam em mais de uma categoria.

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A distribuição aponta para a predominância na produção de pesquisas destinadas a trabalhos que abordam Método e Estratégia de Ensino e em segundo, a produção de materiais didáticos, conforme indica a barra de distribuição da categoria Recursos Didáticos. Verifica-se que trabalhos destinados a desenvolver Ensino em Espaço não Formal está quase que completamente ausente, pois verificamos a presença de apenas 1 (um) trabalho.

## Considerações Finais

O levantamento indicou que há 41 trabalhos relacionados à temática proposta, dentro do período analisado de pouco mais de dez anos. Porém, verificase que até a data deste levantamento, o número de trabalhos, quando comparados com Educação em Astronomia, é reduzido.

Observamos que a presença do tema Cosmologia na formação dos professores, no ambiente regular das escolas e em trabalhos de divulgação cientifica é limitado. Há uma carência de trabalhos que auxiliem os professores a realizarem, no exercício de sua docência, o ensino da Cosmologia, principalmente, em sua formação inicial. Pode-se concluir que, mais estudos referentes à temática são necessários, para contribuir para a melhoria da Educação em Astronomia e, consequentemente, para o ensino da Cosmologia.

## Referências

BERNARDES, T. O.; IACHEL, G.; SCALVI, R. M. F. Metodologia para o ensino de Astronomia e Física através da construção de telescópios. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 25, n. 1, p. 103-117, abr. 2008.

BERNARDES, A. O. REIS, J. C.O. Astronomia no Currículo Mínimo do Estado do Rio de Janeiro. Revista Educação Pública. 2016. Disponível em: http://educacaopublica.cederj.edu.br/revista/artigos/astronomia-no-curriculo-minimo-doestado-do-riode-janeiro. Acesso em: 16/07/2018.

BECKERS, I. E. PEREIRA, J.L.C. TROGELLO, A.G. O processo de ensino-aprendizagem de Ciências em turmas com alunos deficientes visuais: percepções de professores. Revista Educação Especial, Santa Maria v. 27 | n. 48 | p. 127-140 | jan./abr. 2014.

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais. Brasília, DF: MEC/SEF, 1998.

\_\_\_\_\_\_.MEC. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília: MEC/SEMTEC, 1999.

\_\_\_\_\_\_.MEC. PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Vol. 2. Brasília: MEC/SEMTEC, 2002.

CRUZ, Christiane Gioppo Marques; KUCERA, Lia; ROCHA, Ronaldo Gazal; MACHADO, Roseli; BARRA, Vilma Maria Marcassa. Metodologia do Ensino das Ciências Naturais. Curitiba: Iesde Brasil, 2010.

DEUSTUA, S.; NOEL-STORR, J.; FOSTER, T. Support of Astronomy Education Research. In: Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, 2010.

DIAS, C. A. C. M.; RITA, J. R. S. Inserção da astronomia como disciplina curricular do ensino médio. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia, n. 6, p. 55-65, 2008.

GOMIDE, H. A.; LONGHINI, M. D. Análise da presença de conteúdos de astronomia em uma década do exame nacional do ensino médio (1998-2008). Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia, n. 11, p.31-43, 2011.

LANGHI, R.; NARDI, R. Ensino da astronomia no Brasil: educação formal, informal, não-formal e divulgação científica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 31, n. 4, p. 4402-1-4402-11, 2009.

PASACHOFF, J. M. Astronomy in American textbooks. In: Proceddings of the 150th colloquium of the International Astronomical Union,Williamstown, Massachusetts, The Teaching of Astronomy, 1988. Cambridge, UK, p. 201 - 205, 1990.

PASACHOFF, J. M. What Shuld Students LEarn? Phases and Seasons? Is Less More or Is Less Less? In: Astronomy Education Review, Vol. 1, n. 1, p. 124 - 130, Abr. 2002.

PEIXOTO, D. E., KLEINKE, M. U. Expectativas de Estudantes dobre a astronomia no Ensino Médio. In: Revista latino-Americana de Educação em Astronomia - RELEA, n. 22, p. 21-34, 2016.

TRINDADE, Laís dos Santos Pinto; TRINDADE, Diamantino Fernandes. Os Caminhos da Ciência e os Caminhos da Educação: Ciência, história e educação na sala de aula. São Paulo: Madras, 2007.