ASTRONOMIA: EXPLORANDO SUAS ORIGENS E INVESTIGANDO SEUS ENTRELAÇAMENTOS NO ENSINO DE FÍSICA

## ASTRONOMIA: EXPLORANDO SUAS ORIGENS E INVESTIGANDO SEUS ENTRELAÇAMENTOS NO ENSINO DE FÍSICA

Marcos Hermi Dal'Bó [hdalbo@unilasalle.Edu.br] a Francisco Catelli b [fcatelli@ucs.br]

a Pontifícia Universidade Católica do RS e E. E. Affonso Charllier [RS] b Pontifícia Universidade Católica do RS e Universidade de Caxias do Sul

## RESUMO

Este trabalho é voltado para uma abordagem da Física no Ensino Médio que propicie um maior questionamento dos alunos sobre como os conhecimentos físicos são produzidos, promovendo, num primeiro momento, um entrelaçamento destes conhecimentos no interior da própria física e, num segundo momento, religando-os com outros conhecimentos, de outras ciências. A Astronomia está sendo escolhida com fator nucleador deste questionamento especialmente pelo fato de ter o poder de despertar maior interesse entre jovens e adolescentes. Buscamos construir uma linha comum aos três anos do Ensino Médio em que a Astronomia seja o tema desencadeador dos conhecimentos físicos desenvolvidos normalmente em cada ano. Nesta tarefa existirão fatores que normalmente não são objeto da atenção do professor de Física, como por exemplo, a visão de mundo que os alunos trazem consigo e como esta visão poderá sofrer mudanças após uma abordagem que vise levar a uma aprendizagem questionadora e significativa. Este trabalho está em andamento em escolas de Ensino Médio da rede Pública e Particular no Estado do Rio Grande do Sul; apresentamos aqui os resultados parciais desta investigação.

Palavras chave: ensino de física, astronomia, proposta curricular

## O INICIO

Oferecemos inicialmente um curso de Astronomia em que todos os alunos das disciplinas de física do ensino médio da escola E. E. Affonso Charllier foram convidados. Inicialmente, as atividades foram desenvolvidas com os alunos em sala de aula para que todos pudessem participar. O primeiro momento foi de questionamentos sobre o que eles entendem ser a Física, como a Física poderia influenciar suas vidas. De posse destas respostas tentamos analisar de forma preliminar a visão que estes alunos têm da Física, qual a importância que eles atribuem a ela e qual o sentido desta em seu mundo.

Aproveitamos o fato de trabalharmos com turmas do noturno na E. E. Affonso Charlier, na cidade de Canoas RS, e intensificamos as atividades observacionais de astronomia. Novamente, estes alunos nos deram respostas interessantes aos questionamentos.

## AS MOTIVAÇÕES PARA A ESCOLHA DO TEMA

A escolha da Astronomia como ponto central deste trabalho se deve a algumas constatações que foram se consolidando ao longo de nossa experiência profissional no ensino da Física em nível médio. Os alunos normalmente se apresentam para as aulas de Física sem muita alegria e curiosidade, pois na maioria das vezes estas se fecham em um assunto que nem sempre encontra contrapartida na 'vida real'. Um aluno do segundo ano, que está estudando ondas, via de regra não percebe a relação entre o seu tema de estudos e os cuidados que toda a população deve t er quanto à exposição da pele aos raios solares. O professor nem sempre está consciente desta necessidade de dar sentido ao conhecimento veiculado na sala de aula. E, não estando conciente, ele não dá a evidência que deveria a estas possibilidades de conecção do tema tratado em aula com o 'mundo do aluno'.

Iniciamos fazendo uma explanaçao sobre os primórdios da física. Apresentamos aos alunos os filósofos de mileto (tales, anaximandro, etc) que se mantinham seguros quando ao fluxo na natureza e imediatamente apresentamos os eleáticos, que acreditavam que todo o movimento era ilusório. Os pitagóricos e sua matematização do universo foram discutidos e finalmente apresentamos os filósofos atomistas, que comprenderam que deveriam buscar uma união entre os conhecimentos existentes.

Nosso trabalhho se iniciou com os alunos do segundo ano do ensino médio. A escolha destes alunos se deve, em parte, ao conteúdo de segundo ano, pois observamos que se insere diretamente na astronomia. I nicialmente fizemos o levantamento sobre o que estes alunos sabiam sobre astronomia e pudemos notar que era muito pouco este conhecimento. Os alunos levantaram a possibiliadade de estudarmos o Sol e as Estrelas. Tendo o interesse dos alunos despertado pelos temas de astronomia entendemos que seria muito mais fácil abordar os conteúdos abordados nesta série que se realcionassem com a asrtronomia.

Desta forma buscamos as raízes da Física que normalmente nem é desenvolvida a contento nos livros escolares, muito menos é abordada em salas de aula da maioria das escolas.

Não raro os alunos são levados a decorar fórmulas e se debruçarem sobre um emaranhado de cálculos que, eventualmente, leva-os a um aprimoramento do raciocínio lógico matemático. Não há indícios significativos de um aumento do interesse dos alunos em relação à Física, ao contrário. Estas constatações não escondem nenhuma intenção de um descarte da matemática no ensino de Física, nem se costituem numa apologia ao ensino fenomenológico puro e simples. Para avançar na compreensão deste cenário, que apenas começamos a esboçar aqui, caberia talvez perguntar: como os físicos, ao longo da história, efetuaram suas 'descobertas'? Como foi criado o 'conhecimento novo' que depois se transforma em 'conhecimento acabado', merecendo assim um lugar nos livros didáticos? Poderíamos nós, professores e alunos do ensino médio, 'criar conhecimento', como fazem os cientistas? Ou, suavizando um pouco a pergunta anterior, poderíamos nós, professores e alunos do ensino médio, 're-criar' o conhecimento físico, ou pelo menos parte dele? Podemos desenvolver as investigações necessárias para tanto, no ambiente da sala de aula?

Nós, os professores de Ensino Médio, somos os primeiros a ter contato com aqueles que poderão se tornar futuros pesquisadores nas áreas científicas. E o que fazemos com estes futuros pesquisadores em potencial? Levamo-los, mesmo que seja inadvertidamente, a desistir, na maioria das vezes, de uma carreira mais atuante na ciência? Os professores das licenciaturas em Física, que qualificam os futuros professores do ensino médio, estimulam seus futuro colegas para o exercício da pesquisa?

Mas, levar os alunos do ensino médio a refletirem sobre as origens do conhecimento físico neste nível exige, nos parece, algum atrativo especial. E não é de hoje que se sabe que um dos atrativos mais bem sucedidos é o estudo da astronomia: os alunos invariavelmente se mostram bem mais interessados quando lhes foi proposto algum trabalho ligado a este tema. E se, adicionalmente, são sugeridas observações astronômicas, o interesse cresce ainda mais.

## AULAS 'DIFERENTES'

No primeiro momento das atividades foi possível observar na fala dos alunos uma vontade muito forte em entender a Astronomia, conforme disse um aluno ' Estudar astronomia é estudar além de n ossos limites, descobrir novos mundos '. Estes mesmos alunos, quando lhes foi perguntado ' Na sua opinião, o que é Física? Para que serve?' as respostas se mostraram tão abrangentes, que se tornaram inóquas como respostas ao questionamento, pois eles consideram a Física como algo de magnitude, mas que não tem a ver com o seu contexto diário, como se pode notar na fala do aluno ' Física é tipo um estudo da energia. Serve para milhares de coisas '.

Os alunos entrevistados foram todos do segundo ano do ensino médio. A idéia central das atividades seria a de buscar uma forma alternativa para que estes alunos tivessem um maior interesse pela disciplina de física. O primeiro assunto a ser abordado, após a explanaçao sobre as origens filosóficas da física, foi o Sol e as estrelas.

Com o Sol foi possível trabalhar ondas e luz. Através de atividades simples demonstramos princípios básicos da física, mas sempre atentos de que os alunos estavam realmente interessados em saber como se processavam as reações energéticas no Sol e quais as influências que isso tinha sobre nossas vidas aqui na Terra.

Desencadeando uma forma de trabalho mais atrativo, convidamos estes alunos para uma observação da Lua e do céu a olho desarmado e depois com a luneta astronômica. Assim que concluimos esta atividade nos foi possível introduzir os tópicos sobre ótica.

Uma tarefa realizada pelos alunos foi a construção de lunetas astronômicas com material alternativo e de baixo custo.

Nesta mesma observação noturna reservamos uma atenção especial aos planetas visíveis (Júpiter e Saturno). O estudo destes planetas nos possibilitou falarmos sobre suas possíveis formações e discutirmos o que são planetas gasosos.

Ao introduzir a idéia de gas buscamos explorar o estudo dos gases e relacionar com a formação do universo como o conhecemos e de como ocorrem acontecimento semelhante aqui na Terra.

Foi nesse panorama de acontecimentos que fizemos uma entrevista coletiva e informal com os alunos durante a observação noturna. Os alunos foram questionados sobre como estava o andamento das aulas formais de Física e de como se sentiam em estar fazendo o curso de Astronomia. As respostas corroboraram ainda mais o que estávamos pensando a respeito do nosso trabalho, pois conforme disse uma das alunas ' se as aulas de Física fossem assim - como as aulas de Astronomia - eu estaria com mais vontade de ficar na aula '.

É possível de se observar que a forma de trabalho com a Astronomia possibilita uma abordagem, por parte dos alunos, da Física de maneira informal, sem com isso perder a linguagem científica.

Com base nesses relatos iniciamos a reformulação das atividades que se seguiriam

em sala de aula.

## UM EXEMPLO DE ATIVIDADE

Entre as atividades que foram ou serão desenvolvidas estão as seguintes:

O sistema solar em escala: Nesta atividade queremos levar os nossos alunos a refletir sobre o nosso sistema solar e principalmente sobre a forma como ele é representado em livros didáticos. Normalmente a representação do sistema solar nos livros didáticos não é apresentado em uma escala definida e isso pode acarretar uma série de confusões com relação ao tamanho dos planetas e também sobre as distâncias ao Sol.

Procedimento : adotaremos uma escala onde o Sol será representado por uma esfera de 80,0 cm de diâmetro que corresponderá a um comprimento da ordem de 1.392.000 km (que é o diâmetro do Sol) e para obtermos os diâmetros dos demais planetas faremos uso de uma simples regra de três.

De posse dos diâmetros dos planetas e sabendo que a distância entre a Terra e o Sol é de 149.600.00 km e que é chamada de Unidade Astronômica, poderemos calcular as distâncias entre os demais planetas e o Sol.

Outras atividades que serão desenvolvidas: Pretendemos levar os alunos a um questionamento sobre como os livros didáticos mostram a Astronomia; e também eventuais erros que possam existir em alguns destes textos. Estamos também promovendo a confecção de 'telescópios' com material de fácil aquisição (cano de PVC, lentes de óculos, etc) e promovendo; concomitantemente, a observações noturnas do céu e análises de algumas constelações.

Nesta atividade utilizaremos materiais alternativos para representar os planetas.

## DISCUSSÃO PRELIMINAR DOS RESULTADOS: ESBOÇO DE UMA PROPOSTA CURRICULAR

Estaremos apresentando no XVI SNEF a nossa proposta de utilização da Astronomia como fator nucleador no ensino de Física, onde estaremos descrevendo quais os assuntos que podem ser agregados a esta proposta nos três anos do Ensino Médio.

Inicialmente mostraremos como esta proposta está se desenvolvendo com alunos do segundo ano do ensino médio e estaremos propondo algumas idéias para o primeiro e terceiro ano.

Sem dúvida alguma podemos assegurar que, independente de se ter uma vasta aplicabilidade nos três anos de ensino médio, é extremamente excitante observar alunos que antes se mostravam alheios aos conteúdos abordados nas suas séries, se apresentarem mais críticos e interessados a desvendar alguns pequenos mistério a respeito de acontecimentos físicos dos mais diversos.

## ANÁLISE DOS DADOS

Os questionamentos feitos aos alunos foram analisados através da metodologia de análise de textos, em que identificamos as idéias principais dos alunos quanto aos

respectivos questionamentos. Com as primeiras atividades fizemos um novo questionamento aos alunos a respeito de como estariam as novas atividades e de como a física estaria neste novo contexto. Conforme respondeu uma aluna ' Talvez seja o melhor método de ensino. Particularmente acho que nao há nada melhor do que os desafios ' uma outra aluna diz que ' Fiquei tri empolgada! Só tenho medo de me apaixonar pala matéria e ficar 'meio louca' '. Nossa apresentação terá ênfase nesta análise para que possamos discutir o que acontece com nossos alunos em sala de aula.

Quando dizemos que estamos explorando as origens da Astronomia, nos referimos às idéias filosóficas que deram origem à própria física e que naturalmente nos leva a tentar investigar como estas idéias poderiam ajudar aos professores de física, para que estes pudessem despertar seus alunos sobre as i mplicações que a física apresenta no cotidiano de suas atividades.

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