ENSINANDO ASTRONOMIA COM O AUXÍLIO DE ANALOGIAS: DA EDUCAÇÃO NÃO FORMAL À EDUCAÇÃO FORMAL
Pedro Zille Teixeira Nasser, Maria Das Graças Zille Teixeira, Glória Regina Pessôa Campello Queiroz
- Evento
- Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
- Edição
- XIX
- Ano
- 2011
- Data
- 03/02/2011
- Linha de pesquisa
- Divulgação E Comunicação De Física Em Espaços Formais E Não Formais
- Tipo
- Comunicação
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Texto completo
## ENSINANDO ASTRONOMIA COM O AUXÍLIO DE ANALOGIAS: DA EDUCAÇÃO NÃO FORMAL À EDUCAÇÃO FORMAL
## Pedro Zille T. Nasser , Maria das Graças Zille Teixeira , Glória Regina Pessôa 1 2 Campello Queiroz 3
1 PPCTE / CEFET-RJ, MAST e C.E. Antônio Houaiss, pedrozille@gmail.com
2 E.M. Paraguai e CIEP Brizolão 207 Gilson Amado, mariazille@gmail.com 3 IFADT / UERJ, gloriapcq@gmail.com
## Resumo
Este artigo descreve a utilização de analogias desenvolvidas e aplicadas num espaço de educação não formal (um museu de ciências, localizado no Município do Rio de Janeiro), e simultaneamente aplicadas em um espaço de educação formal (um Colégio Estadual de Ensino Médio, localizado no Município do Rio de Janeiro). Constatações empíricas mostraram a importância de se abordar certas informações com o auxílio de analogias, tal recurso didático será utilizado tendo como objetivo favorecer o processo de ensino e aprendizagem de conceitos relacionados a Astronomia, foco do nosso estudo. Verificamos a existência de pré-conceitos relativos ao tema em visitantes/alunos, o que chama atenção para a dificuldade existente no processo de aprendizagem deste tema. As analogias se justificam pelo fator facilitador na abordagem de certos conceitos, auxiliando no processo da construção do conhecimento. Para o desenvolvimento de uma atividade com analogias devemos considerar os elementos básicos constituintes deste processo: o conceito alvo, o conceito análogo, e as relações analógicas (SANTOS e TERRAZZAN, 2005). Neste estudo descreveremos os conceitos alvo (conhecimento que desejamos ensinar), os conceitos análogos (conceitos que apresentam alguma similaridade com dos conceitos alvo) e transcorreremos sobre as relações analógicas existentes entre os conceitos alvo e análogos. Neste trabalho apresentaremos os conceitos alvo: o Sol enquanto uma estrela; e o planeta mais quente do Sistema Solar (SS). Os conceitos análogos: o estar perto ou longe de um avião; um carro sem insulfilm e ar condicionado, com as janelas abertas ou fechadas. E as relações analógicas: um avião perto ou longe simula a idéia do nosso Sol estar muito mais próximo do que as demais estrelas; um carro sem insulfilm e sem ar condicionado, com suas janelas abertas ou fechadas reproduz a situação de um planeta sem ou com atmosfera.
Palavras-chave : Analogia, Ensino de Astronomia, Educação Formal, Educação Não Formal.
## Introdução
Neste texto nos propomos descrever um conjunto de analogias, como recurso didático, desenvolvidas e aplicadas num espaço de educação não formal (um museu de ciências, localizado no Estado do Rio de Janeiro, capital), e simultaneamente aplicadas em um espaço de educação formal (um Colégio Estadual de Ensino Médio, localizada no Estado do Rio de Janeiro, capital).
A necessidade de se desenvolver o estudo surgiu de constatações empíricas que mostraram a importância de se abordar tópicos de Astronomia através de analogias, como destacam Silva e Terrazzan (2008):
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No ensino, a utilização de analogias possibilita a construção de conceitos científicos, considerando aquele numa perspectiva construtivista. Portanto, seu uso favorece a compreensão/entendimento de conceitos que na maioria dos casos são considerados difíceis pelos alunos.
Com a utilização de analogias objetivou-se facilitar a compreensão de determinados fatos e/ou fenômenos, sendo assim, devemos entender a analogia como a comparação entre dois conceitos/fenômenos/assuntos que se percebe certa relação de semelhança entre ambos (SILVA e TERRAZZAN, 2005).
Levando-se em consideração nossa definição de analogia, para se desenvolver uma atividade com este tipo de ferramenta, devemos realçar os elementos constituintes deste procedimento, segundo Santos e Terrazzan (2005) podemos destacar três elementos básicos do processo de construção de uma atividade com analogia, são eles: conceito alvo (conhecimento que desejamos ensinar) , conceito análogo (conceito que apresenta alguma similaridade com o conceito alvo) , e relações analógicas ( relações de similaridade existente entre o conceito alvo e análogo) .
(...) É o conjunto de relações analógicas estabelecidas entre as partes e o todo de ambas as situações (alvo e análogo) que permite aos alunos reconstruírem e darem significado ao conceito em estudo, reconhecendo as partes como elementos que constitui. (SILVA e TERRAZZAN, 2008)
Sendo assim, em nosso estudo, os conceitos alvo são: o Sol é uma estrela, e não é a maior da Galáxia; o planeta mais quente do Sistema Solar (SS) é o segundo em termos de distância ao Sol. Como dito anteriormente tais conceitos foram empiricamente identificados, tendo em vista as dificuldades existentes na comprovação, ou mesmo, a imaterialidade dos dados, representando assim, uma barreira conceitual para a compreensão dos fatos apresentados aos visitantes/alunos.
Os conceitos análogos são: o estar perto ou longe de um avião; um carro sem insulfilm e ar condicionado, com as janelas abertas ou fechadas. Tais conceitos foram elencados levando-se em consideração a proximidade com o cotidiano dos visitantes/alunos, fato este considerado fundamental para o sucesso de uma atividade de ensino e aprendizagem que se utiliza, de analogias.
E as relações analógicas: quando temos um objeto próximo ao nosso campo de visão temos a percepção real de tamanho, ou quando este está afastado temos a impressão deste ser muito menor do que na situação contrária; um carro sem insulfilm e sem ar condicionado com suas janelas fechadas apresenta o fenômeno Efeito Estufa, e com suas janelas abertas reproduz uma situação de ausência deste.
A seguir damos início à descrição das situações analógicas dos dois conceitos alvo selecionados.
## Primeira Analogia - O Sol é uma Estrela?
Em visitas orientadas num espaço de educação não formal (museu, que trata especificamente da temática Astronomia) e em aulas ministradas num espaço de educação formal (Colégio Estadual de Ensino Médio) constatou-se empiricamente que as respostas pré-concebidas por parte dos visitantes/alunos eram reforçadas pela falta de estruturas cognitivas que fornecessem subsídios para uma formulação melhor elaborada dos conceitos/fenômenos/assuntos tratados em questão.
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Para facilitar o entendimento do que seriam os conceitos pré-concebidos, devemos ressaltar as constatações extraídas das perguntas elaboradas aos alunos/visitantes, como por exemplo, ao se fazer à pergunta 'qual é o planeta mais quente do SS?'.
Com certa frequência tínhamos como resposta imediata 'o Sol', e isso nos levou a concluir que existe certa dificuldade em reconhecer o Sol como uma estrela. Normalmente a única informação dada ao público é: o Sol possui luz própria e é uma estrela. Contrariamente ao que é dito, muitos reconhecem como estrela, os pontinhos brilhantes e cintilantes que vemos durante a noite.
Por se tratar de uma situação recorrente, nos questionamos: como fazer uma alusão do nosso Sol enquanto uma estrela se o percebemos muito maior do que as demais estrelas? Como fazer com que os alunos/visitantes possam chegar/construir/elaborar uma nova concepção (pós-concebida), de que o Sol não é maior do que as outras estrelas?
Sabe-se atualmente que conceber o Sol como uma das maiores estrelas da nossa Galáxia está completamente em desacordo com a classificação atual de tamanho para as estrelas, veja a seguir uma imagem ilustrando algumas estrelas (entre elas o Sol) e seus tamanhos em escala.
Figura 01: O Sol é muito menor do que muitas estrelas da nossa Galáxia
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Descrição 1º parte da analogia - Perto ou longe, grande ou pequeno.
Para iniciar a descrição desta analogia, que está dividida em dois momentos, devemos esquecer um pouco a Astronomia e utilizar o objeto de maior significância em um aeroporto: o avião.
Num primeiro momento, devemos nos imaginar como se estivéssemos próximos a um avião, ou seja, ao lado do avião. Sendo assim, devemos idealizar a resposta e fazer a seguinte pergunta aos visitantes/alunos:
Estando ao lado de um avião temos a impressão deste ser grande ou pequeno?
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Figura 02: Estando perto vemos o avião grande
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A resposta surge quase que imediatamente, 'grande!'.
Devemos aproveitar para reforçar a conclusão que acabamos de chegar. Se estivermos próximo ao avião, isso quer dizer vemos este grande, é isso? A resposta sempre surge em coro e sem sombra de dúvidas. 'Sim!'.
## Descrição 2º parte da analogia - Perto ou longe, grande ou pequeno.
Dando continuidade à analogia, vamos nos imaginar olhando para o céu, quando de repente avistamos o mesmo avião (da situação anterior), só que desta vez voando em direção a Europa. Devemos idealizar a resposta e fazer a seguinte pergunta:
Nesta situação percebemos o avião grande ou pequeno? Comparado com a primeira situação. 'Pequeno!'
Figura 03: Estando muito afastado vemos o avião muito pequeno
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Sempre que possível devemos reforçar as conclusões alcançadas. Se estivermos muito distantes do avião, temos a impressão deste ser pequenininho? 'Sim'.
Concluímos com as relações analógicas presentes em nossa analogia que: o Sol é uma estrela e não é a maior estrela da nossa Galáxia, pois o nosso Sol está muito mais próximo do que as demais estrelas.
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## Segunda Analogia - Por que o planeta mais quente do Sistema Solar é Vênus?
Tanto no museu quanto na escola os visitantes/alunos ao serem apresentados aos três primeiros planetas do SS, são imediatamente questionados: dentre esses planetas, qual é o mais quente?
Empiricamente, percebemos um padrão de resposta, quase uma unanimidade, de que o primeiro planeta (Mercúrio) do SS (em termos de proximidade ao Sol) é o mais quente.
Quando são informados, apresentando os dados das temperaturas de cada planeta, o planeta mais quente é o segundo em termos de distância, todos ficam surpresos.
Tabela 01: Temperatura dos três primeiros planetas do Sistema Solar
Uma reação percebida, é o questionamento que todos se fazem: como pode ser? O planeta mais quente do SS não é o planeta mais próximo do Sol, mas sim o segundo?
Este tipo de questionamento surge espontaneamente. Sendo algo esperado, nos remetemos a um problema: será que para a maioria, o simples fato de apresentar uma tabela com valores satisfaz a curiosidade e sana as complicações inerentes a compreensão deste fato?
Acreditamos que o simples fato de comunicar/informar, não satisfaz a curiosidade e não ajuda na compreensão. Para tentar amenizar este tipo de situação foi desenvolvida a analogia que descreveremos a seguir, tendo como intuito facilitar a aceitação por parte dos visitantes e alunos de que o planeta mais quente do SS é Vênus, o segundo em termos de distância ao Sol.
Com a finalidade de colaborar com o sucesso da analogia, e em consequência, a compreensão do fato e/ou fenômeno, é eminente a construção de todo um cenário/clima. Para tal é imprescindível a participação de um integrante do grupo (escolhido pelo mediador/professor) para representar o personagem de nossa história (analogia), e comunicar que estaremos brincando de 'fazer de conta', tendo um único objetivo: compreender o porquê do planeta mais quente do Sistema Solar ser Vênus e não Mercúrio.
Em nossa descrição utilizaremos o termo 'Fulaninho' para representar o personagem da nossa história.
A seguir descreveremos a analogia que está dividida em 3 momentos: primeiro momento, janela do carro fechada; segundo momento, janela do carro aberta; e terceiro e último momento, a relação entre o conceito alvo e o conceito análogo (relação analógica).
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Descrição da 1ª parte da analogia - 'Fulaninho' e sua BMW com janela fechada
Uma vez escolhido o personagem de nossa história, inicia-se o 'faz de conta'. Imaginando que 'Fulaninho' acaba de ganhar na Mega Sena um prêmio milionário. A primeira coisa que passa pela cabeça dele é de realizar um sonho de infância.
Uma estratégia que pode ser adotada, neste momento, para tornar a história mais animada e interativa, é o professor/mediador interromper, caso necessário, o personagem de nossa analogia ('Fulaninho') e deixar claro para todos que você está ciente do sonho e que se encarregará de contar para todo o grupo. Intervenção feita, dar-se-á continuidade a história (analogia).
A idealização do primeiro sonho (de infância) de 'Fulaninho' é de comprar um carro BMW. Talvez, neste momento, alguns alunos/visitantes se manifestem, argumentando que comprariam outra coisa. Para resolver este problema deve-se deixar claro para todos, que apesar de terem vários outros sonhos, este era o primeiro que 'Fulaninho' gostaria de realizar.
Dando continuidade ao sonho. Já com todo o valor do prêmio depositado em uma conta bancária, e munido de uma caneta e um talão de cheques 'Fulaninho' vai à busca da realização de seu primeiro sonho. Chegando a uma loja autorizada da BMW solicita ao vendedor que lhe mostre um carro que poderá comprar e retirar imediatamente após a efetivação da compra do veículo. Sendo assim, o vendedor lhe apresenta o último carro do estoque, nestas condições, e lhe informa que infelizmente, este não possui insulfim e que o ar condicionado veio com defeito de fábrica.
Provavelmente, o público já agoniado, estará demonstrando certa curiosidade para saber o desfecho da história. Deve-se relembrar e deixar claro para todos que 'Fulaninho' pretende realizar seu sonho de infância, e afinal de contas, ele acaba de ganhar um prêmio milionário, mandar arrumar o ar condicionado e instalar o insulfilm nada lhe custará, além é claro, de poder barganhar um belo desconto com o vendedor.
Ansioso, por realizar seu sonho, 'Fulaninho' comprou assim mesmo o automóvel. Seu primeiro sonho acabara de ser realizado, mas é claro que em meio a tanta felicidade, não esqueceu de barganhar um pequeno desconto, afinal de contas sem insulfilm e ar condicionado, morando na cidade do Rio de Janeiro e em pleno verão, não poderia deixar de 'chorar' um 'descontinho'.
Realizado o primeiro sonho, 'Fulaninho' parte para a realização de seu segundo sonho, tomar um suco de laranja com abacaxi em uma lanchonete super badalada, pois tinha acabado de ver um anúncio na TV.
Feliz da vida com o carro novo, não pensa duas vezes, pega a sua BMW, em pleno verão carioca, meio dia, 40º na sombra, e dirige-se para o lugar mais 'fresco' da cidade do Rio de Janeiro, Bangu 1 !
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Chegando à lanchonete, infelizmente não encontra uma vaga na sombra, e não vê outra saída a não ser estacionar debaixo do Sol. Por questões de segurança aciona o alarme que fecha automaticamente as janelas do carro.
Uma hora depois, 'Fulaninho' retorna a seu carro, abre a porta do carro e percebe que:
- 1 - Dentro do carro está a uma temperatura inferior a temperatura externa?
- 2 - Dentro do carro está a uma temperatura igual a temperatura externa?
- 3 - Dentro do carro está a uma temperatura superior a temperatura externa?
Empiricamente, percebe-se a proximidade deste fenômeno com o cotidiano da maioria dos visitantes/alunos, o que facilita na resposta da questão anterior. Após uma hora, dentro do carro estará a uma temperatura: 'muito maior que a temperatura externa'.
## Descrição da 2ª parte da analogia - 'Fulaninho' e sua BMW com janela aberta
Duas semanas depois de ter realizado seu segundo sonho, tomar o tal suco de laranja com abacaxi, 'Fulaninho' retorna à lanchonete para provar um novo suco: acerola com abacaxi e hortelã, e rever seus novos amigos. Inacreditavelmente, o dia estava muito parecido com o da primeira vez que esteve na lanchonete. Ainda era verão, meio dia, 40ºC na sombra, e lá vai 'Fulaninho' para Bangu.
Mais uma vez 'Fulaninho' só conseguiu estacionar seu carro debaixo do Sol, mas ao contrário da outra vez ele conseguiu estacionar na frente da lanchonete, praticamente ao lado da mesa que sentou com seus amigos. Desta vez não foi necessário fechar as janelas.
Uma hora depois 'Fulaninho' decide ir embora, afinal de contas sua mulher lhe aguardava ansiosa em casa. Desta vez o carro encontra-se:
- 1 - Com os vidros abertos a temperatura dentro do carro está menos quente do que com os vidros fechados?
- 2 - Com os vidros abertos a temperatura dentro do carro está igual do que com os vidros fechados?
- 3 - Com os vidros abertos a temperatura dentro do carro está mais quente do que com os vidros fechados?
A exemplo da situação anterior (janelas fechadas), empiricamente percebese a proximidade deste fenômeno com o cotidiano, o que facilita na resposta da questão anterior. Após uma hora, dentro do carro estará a uma temperatura menor do que a temperatura do carro na situação das janelas fechadas.
## Descrição da 3ª parte da analogia - 'Fulaninho' e os planetas com as janelas abertas ou fechadas
Uma vez concluídas a 1º e 2º etapas da analogia, chega-se ao momento de estabelecer as similaridades entre o conceito alvo e o conceito análogo, ou seja, realçar as relações analógicas existentes. Para tal devemos retornar aos dados astronômicos das temperaturas dos planetas fornecidos inicialmente aos visitantes/alunos, são elas: Mercúrio está submetido a temperaturas extremas de -183ºC a 467ºC e Vênus a uma média de 482ºC.
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Ressaltando Vênus como o planeta mais quente, e Mercúrio com a sua 'gigantesca' amplitude térmica, porém com sua máxima temperatura ligeiramente inferior a de Vênus e retomando o conceito alvo e estabelecendo uma relação de similaridade com o conceito análogo, faz-se a seguinte pergunta:
Dentre os dois planetas (Mercúrio e Vênus) qual dos dois possui as janelas fechadas?
Lembrando que na analogia do carro com as janelas fechadas o carro estava com uma temperatura superior ao meio externo.
Figura 04: Planeta Vênus: Representado pelo carro com as janelas fechadas
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Dentro da mesma linha de raciocínio, devemos continuar a estabelecer as relações entre os conceitos, faz-se para tal a seguinte pergunta:
E qual dos planetas possui a janela aberta?
Lembrando que na analogia do carro com as janelas abertas, o carro estava com uma temperatura relativamente igual ao meio externo e menos quente do que a situação do carro com as janelas fechadas.
Figura 05: Planeta Mercúrio: Representado pelo carro com as janelas abertas
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Para finalizarmos a transição do conceito análogo para o conceito alvo devemos destacar o conceito janela. Na verdade sabemos que nenhum planeta possui uma janela, sendo assim faz-se a seguinte pergunta aos alunos/visitantes:
O que é transparente e envolve todo o planeta Terra?
Objetivamos com esta pergunta traçar uma relação de similaridade entre a janela do carro (vidro) com a nossa Atmosfera, isso explica o porquê de utilizarmos o planeta Terra, pela proximidade da informação. No entanto, na maioria das vezes os alunos/visitantes respondem com uma resposta equivocada: 'Camada de Ozônio'.
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Afirma-se então que a camada de ozônio é apenas uma camada que se insere dentro de toda a camada de gás que envolve os planetas: 'Atmosfera'.
## Considerações Finais
A utilização de analogias durante o processo de ensino e aprendizagem, foco de atividades direcionadas a discussão de conteúdos de Astronomia, valorizou e auxiliou a construção do conhecimento científico por parte dos alunos/visitantes, demonstrando-se como uma excelente estratégia didática que facilita a elaboração e compreensão dos conceitos relacionados ao nosso estudo.
Tendo em vista as dificuldades existentes na compreensão e construção de determinados conceitos e fenômenos relacionados à Astronomia, justifica-se a utilização de analogias para tratar este tema, pois estas auxiliam no processo de ensino e aprendizagem.
Um fator que contribuiu significativamente para o 'sucesso' destas atividades com analogia, foi à proximidade estabelecida entre o cotidiano dos alunos/visitantes e os conceitos análogos. Desta maneira o conceito análogo serviu como uma espécie de catalisador de todo o processo de construção/compreensão do conhecimento.
Sendo assim, podemos destacar alguns tópicos que devem estar presentes, durante o desenvolvimento de atividades que utilizam analogias, para favorecer o 'sucesso' destas atividades:
- - Definir os conceitos: alvo e análogo;
- - Prioritariamente tem que haver proximidade do conceito análogo com o cotidiano dos visitantes/alunos;
- - Estabelecer o grau de similaridade entre os conceitos alvo e análogo;
- - Destacar as relações analógicas (similaridades entre os conceitos alvo e analógico);
- -Sempre que possível, deixar claro a visitantes/alunos os objetivos pretendidos durante todo o processo de construção da analogia;
- - Atentar para as pré-concepções que possam surgir ao longo do processo.
Ao considerarmos os limites de validade das analogias, percebeu-se a necessidade de alterações no processo de construção destas. Como exemplo, o fato do carro não ter insulfilm nem ar condicionado foram fatores adicionados condicionantes para um melhor aproveitamento de todo o processo de discussão.
Algumas lacunas permanecem para um estudo posterior: discutir o papel dos gases na atmosfera (gases causadores de Efeito Estufa, a atmosfera e suas camadas); apresentar propostas de atividades que discutam o fenômeno do Efeito Estufa; estudar a intensidade com que estas analogias atuam durante o processo de construção do conhecimento.
## Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer a todos os envolvidos nesta pesquisa, seja de maneira direta ou mesmo indiretamente: pesquisadores, mediadores e visitantes de
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museus e centros de ciência; professores e alunos da rede pública de ensino (Básico e Superior); e nossos familiares.
## Referências
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OBSERVATÓRIO NACIONAL. Terra . Rio de Janeiro: Curso de Ensino a Distância "Astrofísica do Sistema Solar", Módulo II - Os planetas Terrestres. Rio de Janeiro: 2009. Disponível em: <http://www.on.br/site\_edu\_dist\_2009/pdf/modulo2/3-terra/terra-total.pdf> Acesso em: 30 ago. 2010.
OBSERVATÓRIO NACIONAL. Vênus . Rio de Janeiro: Curso de Ensino a Distância "Astrofísica do Sistema Solar", Módulo II - Os planetas Terrestres. Rio de Janeiro: 2009. Disponível em: <http://www.on.br/site\_edu\_dist\_2009/pdf/modulo2/2-venus/venus-total.pdf> Acesso em: 30 ago. 2010.
PAIVA, Anabela. Quanto mais quente pior. Revista Nexo - FAPERJ, nº 3, p.36-38, Rio de Janeiro: setembro de 2003. Disponível em: <http://www.faperj.br/downloads/revista/3\_14.pdf> Acesso em: 07 set. 2010.
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Texto extraído automaticamente do PDF: podem existir erros de conversão, especialmente em fórmulas, tabelas e figuras.