O ENSINO DA ASTRONOMIA: REVIVENDO O PROJETO CÉU

## O ENSINO DA ASTRONOMIA: REVIVENDO O PROJETO CÉU

## Ana Izabela Elias de Souza , Joelma Monteiro de Souza ,Cláudio Rejane 1 2 da Silva Dantas ,André Flávio Gonçalves Silva 3 4

- 1 Universidade Regional do Cariri - URCA/Departamento de Física/Núcleo de Pesquisa em Ensino de Física, aninha.izabela@gmail.com

3 Universidade Estadual da Paraíba - UEPB/Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática/Núcleo de Pesquisa em Ensino de Física, claudiodantas25@yahoo.com.br

## Resumo

Este artigo tem como finalidade discutir a abordagem do ensino da Astronomia no nível médio, atentando para uma perspectiva que busque a aproximação dos educandos para o estudo de ciências, em virtude de superar o grau de rejeição destes frente a metodologias pouco atrativas. Buscamos resurgir o 'Projeto Brasileiro para o Ensino de Física: O Céu' (PBEF) desenvolvido por Rodolpho Caniato. Projeto este lançado em 1978 tendo o interesse de ser aplicados por professores de Física deste período. Buscamos realizar uma intervenção em uma turma de Ensino Médio enfatizando os procedimentos teóricos e experimentais do Projeto Céu para subsidiar o Ensino da Astronomia. O objetivo primordial é oferecer o conhecimento de uma maneira acessível e simples, e despertar a curiosidade referente aos conhecimentos de Astronomia e observação dos astros através de experimentações fazendo assim uma aproximação da Física com os mesmos, estimulando dentre outras coisas o raciocínio científico. Realizamos um mini-curso para 10 alunos do 2°ano do Ensino Médio divididos em módulos, tendo como base o PBEF (Projeto Brasileiro de Ensino de Física), sendo eles: Olhando para o céu, Assim no céu como na Terra, Nosso lugar no Universo. Utilizamos nesta intervenção materiais de baixo-custo como: copos plásticos, latinhas de refrigerante, lápis, barbante etc. Além de materiais áudio-visuais como: data-show, vídeos etc, com metodologia que envolve conhecimento significativo. Este estudo foi relevante, pois observamos um grande envolvimento dos alunos, assim como percebemos um despertar de curiosidades para os conhecimentos sobre Astronomia. Destacamos que esse envolvimento se intensificou quando os mesmos participaram da construção dos experimentos para uma maior compreensão do espaço celeste. Também um ponto interessante observado foi o confronto entre os saberes de senso comum dos educandos e os científicos sobre explicações de fenômenos Astronômicos que gerou conflitos cognitivos.

Palavras-chave : Ensino de Física, Astronomia, Projeto Céu

## Introdução

Um dos processos mais importantes no ensino de ciências é desenvolver o método científico. É mais vital que o educando se aposse do raciocínio cientifico, do que decore as descobertas alheias. Espírito de observação, capacidade de formular hipóteses, amor a experiência e curiosidade insaciável, devem ser despertadas

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através de pesquisas em laboratórios, em análises de fenômenos simples, que rodeiam nosso dia-a-dia. É nesse contexto que Delizoicov (2002,p.144), argumenta que:

O professor de ciências, imerso na realidade dos educandos, tem em mãos a possibilidade de tornar a aprendizagem do conteúdo específico da área em um desafio que todos possam vencer. O conteúdo das Ciências naturais, explorando com uma das respostas ás grandes indagações humanas (De onde viemos? O que é? Como funciona? Por que acontece? O que acontecerá?), pode tornar-se atraente para a curiosidade ilimitada da adolescência .

Existe uma necessidade em despertar nos alunos o gosto pela pesquisa, porém existem poucas pesquisas publicadas com relação ao Ensino de Física, se comparadas evidentemente a outras áreas de estudo é nessa perspectiva que ressalta CANIATO (1978 p.114).

A cada novo conhecimento adquirido, mais o homem percebe sua insignificância na imensidão em que vive sobre esse minúsculo planeta, a Terra. Esse entendimento poderá trazer mais do que a simples satisfação intelectual. Talvez os homens aprendam quanto são iguais em sua pequenez, quanto podem ser grandes pelo saber e quanto deveriam ser solidários entre si. [...] talvez a astronomia possa contribuir para que não se destrua a vida humana que a tanto custo se estabeleceu sobre a face da terra.

É nesta perspectiva que a observação do céu, a mais antiga das ciências tem estado entre as primeiras atividades de caráter especulativo do homem, ainda em seu estágio nômade (7000 anos: China, Babilônia, Egito), a necessidade em medir o tempo (fases da lua).

Assim, a Astronomia é um conteúdo altamente motivador, pelos seus objetivos e indagações, exerce sobre o homem um fascínio dificilmente igualável por outra ciência. Modernamente essa motivação ganhou nova dimensão desde que Gagarim 1 , transpôs os umbrais da terra e, posteriormente o pouso da Apollo 11 deram novos aspectos aos estudos do céu.

Mas será que é necessário o estudo da Astronomia no nível Médio? Acreditamos que diante dessa realidade, que envolve uma ciência tão presente e ao mesmo tempo tão desconhecida, torna-se evidente a preocupação como o ensino de temas relevantes no Ensino Médio, em todos seus aspectos e vertentes, mostrando sua evolução e transformação. É nessa perspectiva que os Parâmetros Curriculares Nacionais (2002, p.57) referentes ao ensino de Física abordam os conteúdos de forma contextualizada definida em seis temas estruturadores ( Movimento, variações e conservações; Calor, ambiente e usos da energia; Som, imagem e informação; Equipamentos elétricos e telecomunicações; Matéria e radiação; Universo, terra e vida).

Inserida nesses temas o estudo da Astronomia em aspectos físicos, históricos e filosóficos é uma temática de grande potencial dentro do currículo, acreditando que promova a oportunidade de aprender, desenvolvendo a motivação pela Física por parte dos alunos.

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## O Projeto Céu

## Breve Histórico

Em 1962 Rodolpho Caniato fez um curso de Física conhecido pela sigla PSSC 2 , ministrado por uma equipe chefiada por um dos autores, em 1970 chegava ao Brasil, pela primeira vez, o: 'Harvard Project Physics' (HPP) 2 . Caniato teve a oportunidade de integrar o corpo docente que ministrou esse curso, como afirma Bernardo e Jacob. (2009. p. 2)

Nesse período já era professor de Física, ministrando aulas com metodologia baseada em sua experiência desde os anos 50, associando a isso suas novas experiências. Neste mesmo ano começou a formalizar uma proposta na qual reunia suas experiências acumuladas através de textos e atividades e ainda os primeiros textos de 'O Céu', que era submetido aos primeiros ensaios com uma amostra heterogênea de alunos de áreas e níveis diferenciados de professores e alunos.

Em 1973, depois de muitas edições que formam produzidas com ajuda do professor José Goldemberg, foi feita uma edição especial com o intuito de ser doada aos professores de Física da América Central, varias outras pequenas edições seriam feitas, sem que o livro fosse colocado à venda. Nesses anos todos os livros eram fornecidos apenas aos que fizessem o curso ministrado pelo professor Caniato, como afirma Bernardo e Jacob, (2009. p. 2)

No inicio do texto do referido projeto o autor justifica sua existência da seguinte maneira:

Todo trabalho desenvolvido neste projeto pressupõe uma intensa participação do aluno no processo de ensino-aprendizagem. Ele resulta de uma perspectiva em que nem o professor é um repetidor de coisas que estão no livro nem o aluno aprende simplesmente ouvindo ou anotando. Pensou-se em proporcionar meios para uma interação professor-aluno na qual o aluno participe intensamente da aula e na qual o professor assume um papel parecido ao de um regente de orquestra (CANIATO, 1978, p. sp)

## Objetivos do Projeto desenvolvido

O projeto que foi desenvolvido com os alunos tem como objetivos:

- 9 Tratar o estudo da Física de uma forma mais contextualizada inicializando pelo debate sobre uma das mais antigas das ciências, mostrando o conteúdo de uma forma menos rígida, vinculando aos interesses dos alunos;
- 9 Buscar uma nova metodologia que desperte a criatividade, a curiosidade e valorizar a iniciativa dos educandos para o estudo da Física a partir do estudo da astronomia;

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- 9 Proporcionar e intervir na situação atual do Ensino de Física, propondo melhorias para o ensino, diminuindo a distância entre os saberes universitários e escolares;
- 9 Valorizar os conhecimentos prévios dos educandos adquiridos em suas experiências cotidianas para servir de base para construção de conhecimento científico;
- 9 Disponibilizar materiais de baixo custo para realização de atividades proposta no texto do projeto céu que envolva alunos e professores (laboratório interativo na universidade e escolas);
- 9 Promover formas de integração entre os professores versus professores, professores versus alunos, e alunos versus alunos, criando espaço para socialização do conhecimento.

## Metodologia

- O intuito do mini curso realizado foi o de englobar a maior parte possível dos educandos para despertar o interesse para o aprendizado da disciplina e também promover um elo entre o ensino superior e básico. O mesmo foi aplicado na Universidade Regional do Cariri- URCA, na cidade de Juazeiro do Norte- Ce, com 10 alunos do 2° ano do Ensino médio de escolas públicas, escolhidos aleatoriamente, no turno matutino, sendo realizada na sala de aula e no laboratório, com o auxilio de recursos áudio-visuais.
- O Projeto é composto por quatro capítulos que foram divididos em módulos sendo que cada módulo tem duração em média de três semanas, tendo três aulas semanais, e ao final de cada módulo é realizada a atividade proposta, com o grupo de alunos
- A apresentação do projeto foi feita com a introdução de aspectos históricos sobre a construção da Astronomia, destacando suas relevâncias para o entendimento (descobertas de Galileu como: as montanhas lunares, as manchas solares, os satélites de Júpiter) e avanço da ciência.
- No primeiro módulo foi trabalhada a questão do estudo do céu, a localização das estrelas, o estudo da esfera celeste, que dentre outras aplicações ressalta a determinação de todos os movimentos da Terra, coordenadas de cada lugar e levantamento de mapas terrestres, medidas de tempo (aferição dos relógios pelas passagens de determinadas estrelas), orientação dos navegantes, determinação das posições dos planetas e suas respectivas órbitas, determinação da distância das estrelas mais próximas.
- As atividades propostas: O gnomon, o movimento diurno aparente das estrelas, localizando as estrelas no céu, a caminhada do sol pelo céu durante o ano.
- A figura 1 ilustra uma das atividades realizadas, O movimento diurno aparente das estrelas, que em posse da esfera celeste pode-se determinar tanto a geometria para o céu, como as posições das estrelas.

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Figura 1: A esfera celeste

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Material utilizado: balão de vidro de fundo esférico (geralmente utilizado em Química), lápis especial ou batom (centrar o pólo), serpentina (marcar o equador), barbante (marcar o diâmetro maior do balão), água (representará o plano do horizonte astronômico).Nesse caso como o laboratório não tem esse equipamento (balão de vidro de fundo esférico), teve que substituí-lo por outro objeto, que nesse caso é uma tampa de vidro.

Segundo módulo: descoberta de Aristarco, determinação do raio da terra, determinação do raio da terra usando um mapa, a troca da terra pelo sol: Copérnico, uma grande dupla: Brahe e Kepler, a lei das áreas, a revolução de Galileu, velocidade orbital, ai apareceu Newton.

Atividades propostas: descoberta de Aristarco, determinação do raio da terra, órbitas e áreas, as fases de Vênus, velocidade orbital, aceleração dos planetas ao redor do sol.

As figuras ilustram duas atividades, descoberta de Aristarco (que tem como finalidade determinar as fases da lua e seu respectivo movimento, distância do sol) e órbitas e áreas (que ensina como desenhar uma elipse e suas peculiaridades e como calcular a área através de um ponto da elipse).

Figura 2: Descoberta de Aristarco

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Figura 3: Órbitas e Áreas

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Material utilizado: Folha de papel, transferidor, 4 moedas, fita isolante ou qualquer papel, lápis, régua, barbante, alfinete ou percevejo, serragem.

Terceiro módulo: O planeta em que viajamos: a terra, atmosfera, campo magnético, nossa fonte de energia: o sol, a lua, filha ou irmã da terra? As marés, os irmãos da terra: os planetas, filhos adotivos do sol: cometas e meteoros.

Atividades propostas: Aquecimento da Terra, energia irradiada pelo sol, centro de massa do sistema terra-lua, distância e tamanho aparente de um corpo.

A figura ilustra a atividade: Centro de massa do sistema terra-lua, que tem como finalidade mostrar a relação entre a posição de equilíbrio e quantidade de massa com relação à distância do centro de massa, ressaltando a diferença dos movimentos quando as massas são diferentes.

Figura 4: Centro de Massa do Sistema Terra-Lua

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Material utilizado: régua ou varinha leve, dois recipientes (pode ser dois copos descartáveis), barbante, água colorida (utiliza algum corante).

Quarto módulo: De onde são feitas as estrelas, sincronizando estrelas: A rádio- astronomia, distâncias astronômicas, panorama do universo.

Atividades propostas: Análise espectral, triangulação, miniatura do universo.

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A figura ilustra a atividade: Análise espectral, que tem como objetivo de analisar o espectro para determinar a temperatura.

Figura 5: Análise Espectral

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Material utilizado: Xícara de vidro, sal de cozinha (duas colheres), água, três fios de cobre, papel alumínio, duas pilhas, fita isolante1 lâmpada (de lanterna).

## Resultados Obtidos

Durante a apresentação dos módulos eram feitas perguntas para diagnosticar a qualidade da aprendizagem significativa dos alunos, em pontos estratégicos na qual estimula/desperta sua curiosidade. O estimulo pela leitura foi feito, haja vista que em algumas passagens foram feitas leituras em voz alta.

Foram realizadas discussões sobre cada assunto, estimulando o pensamento cientifico e resgatando um pouco de história e filosofia da ciência.

Antes do inicio do curso os alunos responderam um pequeno questionário com 10 perguntas, com o intuito de determinar o conhecimento prévio sobre o assunto e o que esperavam ao final do mesmo, como por exemplo:Que contribuições você acha que Galileu forneceu para o avanço da ciência? Qual conhecimento você espera adquirir ao final do curso?

'Nenhum, já que Galileu era apenas um filósofo.'

'Eu não sei, pois nunca ouvi fala de Galileu.'

'Eu espero conhecer todos os planetas.'

'Eu espero conhecer melhor o céu.'

Preliminarmente foi observado que os alunos não têm nenhum conhecimento sobre história e filosofia da ciência, fato que se tentou reverter logo ao inicio do curso com a introdução histórica.

No decorrer dos módulos foram observadas várias deficiências conceituais, haja vista que alguns nunca tiveram acesso a esse conteúdo, fato que foi levado em consideração já que o conteúdo foi repassado de uma forma simples e de fácil entendimento.

O momento mais interessante e participativo eram as práticas realizadas, já que muitos dos alunos ficavam ansiosos para realizá-las, esse era um momento em que os conceitos envolvidos ficavam mais presentes em suas mentes, já que ao perguntar algum conceito de aulas anteriores, já era automaticamente associado ao experimento.

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No inicio do curso pôde ser notado uma grande evasão, levando em consideração que tinham 20 alunos inscritos, no primeiro dia apenas 15 apareceram e ao final tinham apenas 10, esse é um dos grandes problemas enfrentados hoje, o pré- conceito que alguns alunos ainda carregam que a Física é apenas uma disciplina matemática e que não terá nenhuma aplicação para sua vida futura, tornando-se uma disciplina dispensável.

Ao final do curso foi aplicado novamente um questionário que continham 10 questões, algumas já feitas anteriormente e outras referentes ao curso, como por exemplo: Que contribuições você acha que Galileu forneceu para o avanço da ciência? O que você achou da metodologia utilizada?

'Galileu construiu uma luneta e descobriu muitas coisas, como as manchas que tem no sol.'

'Galileu construiu a luneta e fez muitas descobertas com ela.

Como você avalia o curso?'

'Eu gostei, pois não sabia muitas coisas do céu, e a melhor parte foi as experiências, foi muito legal.'

'Gostei, agora tenho mais conhecimento e sei como as coisas surgiram, mas a melhor parte foi as experiências que me fizeram entender melhor as coisas.'

'Eu gostei, pois não fica aquela aula chata de ta copiando, alem de mostrar fotos, tem as experiências, era bom se fosse assim na escola.'

Fazendo uma análise geral, considerando todas as variáveis, foi observada uma melhoria na qualidade da aprendizagem significativa dos mesmos, ressaltando que o intuito do projeto é cultivar uma aprendizagem qualitativa e não quantitativa.

## Considerações Finais

Evidenciando as orientações curriculares para o Ensino de Física do nível Médio expresso nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN e PCN+) quando apontam seis temas estruturadores para auxiliar os professores na difícil tarefa de seleção dos conteúdos, destaca-se o estudo 'Universo, Terra e Vida'. Então apontamos que a abordagem do 'Projeto Céu' desenvolvido em meados da década de 70 poderia despertar interesse dos educandos para o estudo de Ciências, visto a Astronomia é considerada um tema bastante motivador. Com a realização deste trabalho podemos perceber o quanto os educandos se envolvem tanto na construção dos aparatos experimentais quanto em suas tentativas de argumentação para explicações sobre fenômenos do universo.

Também o estudo revelou diversas limitações, em virtude de dificuldades do ensino de Física na escola básica, peculiarmente no que tange a abordagem da Física experimental, em nosso caso no estudo da Astronomia, vejamos alguns desafios a serem superados: Grande quantidade de alunos em sala; reduzido número de horas/aulas de Físicas que compõe a grade curricular do ensino médio, principalmente nas escolas públicas (apenas duas aulas semanais); falta de material pedagógico adequado, para o desenvolvimento de experimentos e pesquisas relacionadas; falta de conhecimento e preparo dos professores (levando em consideração que alguns não são formados na área).

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Outro fator preocupante diz respeito à falta de laboratórios e materiais didáticos adequados na maioria das escolas são lacunas que contribuem para que os conhecimentos de Física sejam apresentados, na maioria das vezes, de forma puramente teórica, não levando-se assim em consideração a relevância da prática no ensino. Inferimos que uma abordagem de projetos como o 'Projeto Céu' poderá incentivar o ensino de Física com uma perspectiva experimental, mesmo diante da ausência de espaços de laboratórios de ciências, pois a metodologia do projeto está voltado para o uso de materiais de baixo custo, acessível portanto para o professor e o aluno.

## Agradecimentos

Agradecemos à Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico - FUNCAP, ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico -, pelo suporte financeiro.

## Referências

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