CARACTERIZAÇÃO DE ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO DE ESCOLAS DA REDE ESTADUAL SOBRE CONCEITOS DE ASTRONOMIA E GRAVITAÇÃO, DENTRO DA PROPOSTA CURRICULAR MINEIRA (CBC)

## CARACTERIZAÇÃO DE ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO DE ESCOLAS DA REDE ESTADUAL SOBRE CONCEITOS DE ASTRONOMIA E GRAVITAÇÃO, DENTRO DA PROPOSTA CURRICULAR MINEIRA (CBC)

Arilson Paganotti , Genézio Benjamim Santana , Rafael Francisco Ferreira , 1 2 3 Rafael Leandro de Camargo Couto 4 , Tiago José costa Pereira 5

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- Instituto Federal de Minas Gerais, Campus Congonhas, arilson.paganotti@ifmg.edu.br 2 Instituto Federal de Minas Gerais,Campus Congonhas, geneziobenjamim@hotmail.com 3 Instituto Federal de Minas Gerais, Campus Congonhas, rafaelferreirabv@gmail.com 4 Instituto Federal de Minas Gerais, Campus Congonhas, RLCC.FIS@hotmail.com 5 Instituto Federal de Minas Gerais, Campus Congonhas, tiago.alternativa@hotmail.com

## Resumo

Perante diversas dificuldades de aprendizado dos alunos, o ensino de física é foco de inúmeras pesquisas educacionais. A falta de professores especializados é um dos principais agravantes dessa situação que obriga muitas vezes professores de outras áreas a lecionar os conceitos de física. O Ensino Médio no Brasil vive em crise e das etapas da educação é a mais preocupante. O estado de Minas Gerais, em conformidade com os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) criou uma proposta curricular que pode ser considerada inovadora no que tange à distribuição dos conteúdos nas três séries do Ensino Médio e elaborou dentre outros, os Conteúdos Básicos Comuns (CBC) para a Física, não deixando assim à mercê do tempo, as modificações necessárias. No CBC, são estabelecidos os conhecimentos, as habilidades e competências que devem ser adquiridas pelos alunos na educação básica, bem como as metas a ser alcançadas pelos professores a cada ano. Neste documento a contextualização e a interdisciplinaridade no ensino de Física são fatores importantes, sendo o conceito de energia o estruturador dos conteúdos básicos. Preocupados com a implantação da proposta mineira e procurando auxiliar o professor na efetivação dos objetivos preconizados pelo CBC, este trabalho procura fazer um diagnóstico do conhecimento e do contato dos alunos sobre o tema Astronomia e Gravitação Universal, constantes nos Eixos Temáticos IV e V - Textos Complementares do CBC. A pesquisa foi realizada pelo grupo de estudos de ensino de astronomia do IFMG Campus Congonhas, sendo aplicada em quatro escolas da rede estadual mineira. Buscamos com esse levantamento, verificar as necessidades dos alunos e docentes envolvidos e com isso ter fundamentos para elaboração de minicursos e oficinas de capacitação que possam oferecer os conceitos básicos de astronomia, que como verificamos nas respostas do questionário aplicado, os alunos não possuem.

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Palavras-chave: Conceitos de astronomia, Capacitação , CBC Minas Gerais.

## Introdução

A formação de um sujeito crítico, capaz de exercer plenamente sua cidadania é um dos pressupostos que está presente na maioria dos discursos pedagógicos da atualidade. Destacamos que um dos meios que a escola dispõe para atualizar sua prática pedagógica é a melhoria da qualidade do ensino, que pode ser obtida através das inovações curriculares ou da capacitação profissional dos docentes.

No CBC mineiro (Conteúdo Básico Comum do estado de Minas Gerais) foi feita a opção por organizar os conteúdos básicos de física em torno do conceito de energia. A razão para essa opção é o fato de ser energia um conceito fundamental das ciências naturais permitindo uma maior integração entre as disciplinas Biologia, Física e Química. O conceito de energia é um conceito integrador, importante nos campos das ciências naturais, e permite aos alunos o entendimento de uma ampla gama de fenômenos. Esse conceito é visto no primeiro ano do ensino médio integrando vários tópicos de física. O CBC traz ainda os textos complementares, que são trabalhados no segundo e terceiro ano do ensino médio, abordando tópicos que não foram vistos no eixo básico, primeiro ano

Neste trabalho avaliamos o conhecimento de alunos do terceiro ano do ensino médio da rede estadual mineira sobre conceitos básicos de astronomia, com o intuito de promovermos ações de capacitação desses discentes em um futuro próximo. A ideia é diagnosticar a necessidade deles com relação aos conceitos de astronomia e gravitação universal. Essa pesquisa faz parte do plano de trabalho do grupo de estudos sobre ensino de astronomia do IFMG Campus Congonhas, sendo composto por alunos do curso de licenciatura em física dessa instituição. Aplicamos um questionário em quatro escolas da rede estadual mineira, em diferentes localidades. Com a análise dos dados obtidos elaboraremos propostas de intervenção didática, para capacitação dos discentes e docentes envolvidos na pesquisa. Neste trabalho nos limitamos apenas em analisar e apresentar algumas das respostas dadas ao questionário aplicado aos discentes.

## O CBC Mineiro

Dentro da concepção da LDB, o Governo Federal, através do Ministério da Educação, elaborou os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) a fim de auxiliar as equipes escolares na execução de seus trabalhos, objetivando estimular e apoiar a reflexão sobre a prática diária, o planejamento de aulas e, sobretudo, o desenvolvimento do currículo da escola, contribuindo ainda para a atualização profissional. Podemos observar a proposta de alinhamento dos PCNs com a LDB em vários pontos entre os quais citamos:

A qualidade da escola é condição essencial de inclusão e democratização das oportunidades no Brasil, e o desafio de oferecer uma educação básica de qualidade para a inserção do aluno, o desenvolvimento do país e a consolidação da cidadania é tarefa de todos.(BRASIL, 2008, p.5)

Dentre outros estados, o de Minas Gerais, a partir dos PCNs e com uma proposta inovadora, através de sua Secretaria de Educação desenvolve e coloca em prática o CBC, estabelecendo os conteúdos mínimos que devem ser necessariamente trabalhados nas diversas disciplinas. Na primeira série do ensino médio devem-se apresentar aos alunos os conhecimentos tidos como fundamentais para o entendimento dos diversos fenômenos, nos quais a Física possui modelos de

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interpretação. Ainda na primeira série, os assuntos gerais da física clássica são trabalhados de forma mais abrangente e semiquantitativa, tendo como fundamento o conceito de energia. Há também a proposta de conteúdos complementares destinados ao aprofundamento e ampliação dos conceitos físicos, que devem ser trabalhados nos anos posteriores ao primeiro.

Segundo a proposta curricular de Física, na versão de 2009 do CBC:Os conteúdos complementares estão previstos para serem trabalhados na segunda série com os alunos que optarem pelas áreas de ciências naturais. Entretanto, o aluno que optar por outra área poderá estudar um subconjunto destes conteúdos complementares. Na terceira série, a escola poderá decidir sobre os conteúdos a serem ensinados, podendo ainda optar pela revisão de tópicos dos anos anteriores, aprofundamento ou ampliação dos mesmos. (CBC, MINAS GERAIS, 2009, p.11)

- O CBC exalta a contextualização e a interdisciplinaridade e assume o conceito de energia como estruturador de toda a Física, por considerá-lo como um conceito fundamental nas ciências naturais. A proposta do CBC é organizar uma educação que priorize o desenvolvimento da capacidade dos jovens para que possam interagir de forma sustentável com a sociedade, tendo como princípio uma mudança na forma de pensar a educação escolar.

Não podemos deixar de destacar a importância da formação do professor, nesse contexto, pois muitas vezes os governantes se preocupam com a produção e execução de programas de ensino, esquecendo-se da realização de cursos de capacitação ou formação continuada, que viabilizem aos professores desenvolver um bom trabalho usando essas novas propostas. CARVALHO, (2001), afirma que:

As pesquisas em educação têm evidenciado o grande descompasso entre os ideais daqueles que planejam os currículos e a prática dos professores em sala de aula. Corre-se o risco de que as transformações associadas às orientações construtivistas sejam anuladas em sua aplicação concreta (CARVALHO, 2001).

- O foco da nossa pesquisa é diagnosticar o conhecimento de astronomia apresentado pelos alunos do terceiro ano do ensino médio, de escolas da rede estadual que seguem a proposta do CBC mineiro. É importante salientar que, embora o tema astronomia esteja presente nos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM) (BRASIL, 1997), trabalhos recentes indicam que não está ocorrendo a esperada inclusão dos conceitos de Astronomia na maioria dos currículos escolares (ELIAS, 2006; FARIA, 2008), apesar de algumas iniciativas que envolvem a formação continuada de professores, capacitando-os para abordarem conhecimentos desta área (LANGHI; NARDI, 2007).

## A Aplicação da proposta (CBC) nas escolas

A rede estadual mineira funciona através da análise dos relatórios sobre os procedimentos de ensino aplicados pelas escolas referência, que são algumas escolas definidas como ponto de apoio, junto à aplicação de novos programas educacionais. É a partir da análise dos problemas divulgados nessas escolas, que o governo busca soluções que amenizem as dificuldades de aprendizado dos alunos.

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A implantação do CBC mineiro teve inicialmente uma resistência por parte dos professores envolvidos, visto que sua aplicação mudaria a rotina de conteúdos ensinados aos alunos que, por exemplo, ao invés de trabalhar apenas mecânica no primeiro ano, passariam a trabalhar também tópicos como eletricidade ou óptica, todos dentro da concepção de energia.

Verificamos em análise às respostas do questionário, que os conceitos básicos de astronomia e gravitação, que podem ser relacionados à óptica por exemplo, ainda estão distantes dos alunos, ou seja, a maioria desconhece os conceitos fundamentais.

## Descrição do trabalho

Tendo por base o Eixo Temático IV e V - Textos Complementares no CBC e levando em conta as habilidades e competências relacionadas à astronomia que o mesmo julga ser essencial ao aluno, elaboramos um questionário com dez questões discursivas e objetivas e o aplicamos a cento e vinte alunos da terceira série do Ensino Médio de quatro Escolas Estaduais de Minas Gerais, entre os meses de abril e julho de 2012. A cada turma foram distribuídos 30 questionários. Visitamos uma escola em cada município sendo respectivamente, Divinópolis, Congonhas, Conselheiro Lafaiete e Belo Vale, todas localizadas no interior de Minas Gerais. Os questionários foram aplicados neste grupo de alunos, que estão no último ano do ensino básico e normalmente deveriam ter estudado os temas relacionados à astronomia e gravitação. O critério para escolha da escola estadual era apenas se ela participava da proposta de ensino de física no CBC mineiro.

Iniciamos o trabalho em apenas quatro escolas da rede estadual. Promovemos o levantamento das necessidades de aprendizado dos alunos sobre o tema astronomia e gravitação e posteriormente vamos elaborar ações de intervenção didática, trabalhando desde seminários de divulgação do tema astronomia, até oficinas de montagens de telescópios simples ou de observações do céu. Essas escolas serão contempladas com a aplicação das ações do nosso projeto junto aos alunos e professores interessados. Nosso grupo possui dois telescópios sendo um Cassegraniano e outro newtoniano, que serão utilizados nas oficinas de observação. Com esses aparelhos poderemos também explorar, por exemplo, as correlações entre astronomia e as propriedades ópticas das lentes e espelhos.

## Resultados Obtidos

Aqui analisaremos algumas das respostas dadas pelos alunos ao questionário aplicado nas escolas.

Primeira Questão: Você estudou astronomia básica no ensino fundamental? \_\_\_\_ sim \_\_\_\_não

Apesar de ser um conteúdo que deve ser trabalhado tanto no ensino fundamental como no ensino médio, como destaca o (PCNEM) (BRASIL, 1997), e o CBC mineiro, (2009), tivemos setenta por cento dos discentes (84 alunos), afirmando que não estudaram astronomia no ensino fundamental.

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20 a 25 de janeiro de 2013

Segunda questão: Cite alguns pontos que foram abordados no ensino fundamental e a disciplina onde eles foram trabalhados. Ex.: Planetas, posições do sol e da lua.

A resposta dessa questão foi dada pelos trinta por cento de alunos que afirmaram ter estudado algo relacionado à astronomia no ensino fundamental. Categorizamos as principais respostas. A categorização teve como referência Bardin (1994):

Tabela 1: Alguns conteúdos relacionados à astronomia citados pelos alunos e a respectiva disciplina no qual o assunto foi abordado.

Exemplos de respostas:

A17B (lê-se: Aluno 17 de Belo Vale) - Planetas, posição do sol e da lua, sistema solar.

A12D (lê-se: Aluno 12 de Divinópolis) - Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Netuno, Plutão,Via Láctea, sistema solar e Lua.

Terceira Questão: Você já visitou um observatório astronômico, ou observou o céu usando uma luneta ou um telescópio? Em caso afirmativo cite qual observatório e o tipo de instrumento óptico utilizado.

Tivemos noventa e cinco por cento dos alunos afirmando que nunca tiveram a oportunidade de visitar um observatório astronômico, ou seja, a maioria nunca observou o céu usando um telescópio.

Tabela 2: Alunos que já tiveram contato com telescópio ou luneta

Quarta e Quinta, Questões: Essas questões indagavam se os alunos já haviam participado de atividades relacionadas à Olimpíada Brasileira de Astronomia e se conheciam programas de simulação usados para o ensino de astronomia. Citei como exemplos os programas, Stellarium e Celestia.

Quanto à participação na OBA (Olimpíada Brasileira de Astronomia), tivemos cerca de trinta por cento dos discentes (36 alunos) afirmando que participaram no ensino fundamental. Apenas quinze por cento dos discentes (18 alunos), afirmaram participação na OBA no ensino médio. Quanto ao conhecimento ou uso dos programas de simulação tivemos dez por cento dos discentes (12 alunos) afirmando

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que já ouviram falar mas não dominavam os comandos desses programas. Os demais oitenta e cinco por cento (108 alunos) nunca ouviram falar dos programas de simulação citados.

Exemplos de respostas:

A13 CL (lê-se: Aluno 13 de Conselheiro Lafaiete)

- - Participei da olimpíada na sétima série. (Questão 4)
- - Nunca ouvi falar desses programas de simulação (Questão 5)

A2C (lê-se aluno 2 de Congonhas)

- - Participei da OBA no primeiro ano (Questão 4)
- - Já ouvi falar do Celestia mas não sei mexer. (Questão 5)

Tabela 3: Participação dos alunos em Olimpíadas de Astronomia

Sexta Questão: Em que série do ensino médio seu professor de física trabalhou o tópico Gravitação Universal? Cite alguns dos temas que ele trabalhou. Ex.: Leis de Kepler, contextos históricos, teorias Geocêntrica e Heliocêntrica.

Oitenta por cento dos discentes (96 alunos) afirmaram que viram partes do conteúdo de gravitação no primeiro ano.

Exemplos de respostas:

A22C - No primeiro ano. O professor trabalhou história da astronomia e citou a teoria heliocêntrica.

A26D - Já ouvi falar dessa matéria mas ainda não vi na escola.

Sétima Questão: Você saberia citar relações entre o conteúdo de Gravitação Universal, Força, Distância e Energia?

Apesar do contexto interdisciplinar e da correlação de conteúdos, defendidos no contexto do CBC mineiro, observamos que os alunos não conseguem citar as relações entre alguns conteúdos de física sugeridos na questão. Setenta e cinco por cento dos discentes (90 alunos) responderam que não saberiam relacionar os conteúdos citados.

Oitava Questão: Você saberia diferenciar um satélite comum de um satélite geoestacionário. Saberia explicar o que é um exoplaneta ou a unidade Anos-luz?

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Apenas vinte por cento dos discentes (24 alunos) conseguiram responder algo relacionado. A maioria, cerca de oitenta por cento, afirmou que não sabia ou não se lembrava.

Exemplos de respostas:

A8CL - Já ouvi falar de satélites mas não sei a diferença entre eles A5B - Anos-luz é unidade de distância. Estou correta? A29C - Exoplaneta está dentro do sistema solar?

Nona Questão: O seu contato com astronomia se dá principalmente por revistas, jornais, internet ou pelas disciplinas escolares?

Tivemos mais de oitenta por cento dos discentes (96 alunos) afirmando que a internet é o principal meio de contato com a astronomia. Livros, revistas e jornais ficaram com os vinte por cento restantes. Essa questão nos leva a reflexão sobre a importância do uso da internet e as novas tecnologias educacionais como ferramentas auxiliares ao exercício profissional docente, principalmente quando nos referimos ao ensino de ciências.

Décima Questão: Você gostaria de participar de uma palestra sobre astronomia? Cite um ou mais temas de sua preferência?

Nessa questão tivemos cerca de noventa e cinco por cento dos discentes (114 alunos) interessados em participar de palestras sobre o tema astronomia. A temática mais sugerida foi relacionada aos planetas e o sistema solar. Os alunos apresentam muita curiosidade em manusear uma luneta ou olhar em um telescópio.

Exemplos de respostas:

A22CL - Sim. Astros em geral, órbitas, galáxias, etc.

A10 D - Sim. Calor dos raios do sol. Tipos de planetas. Distâncias entre planetas.

A19 C - Sim. Planetas, posições do Sol e da Lua.

A8 B - Sim. Um tema interessante é se pode haver vida fora da Terra.

A15D - Sim. Adoraria conhecer um planetário.

## Considerações Finais

Embora o ensino de Astronomia esteja previsto nos PCNEM (BRASIL, 1997), e sugerido no CBC mineiro do ensino médio nos textos complementares, os resultados indicaram que muitos dos estudantes não apresentam os conhecimentos mínimos sobre conceitos relacionados à astronomia, conforme evidenciado nas respostas dadas ao questionário.

- O CBC é uma proposta que tem foco no desenvolvimento da interdisciplinaridade, no entanto muitos docentes resistem a essa proposta. Tivemos relatos, em conversas informais com alguns professores, onde estes afirmam não seguir o CBC, trabalhando a física da maneira e sequência tradicional apresentada nos livros didáticos.

ELIAS,(2006) afirma que a origem do problema do ensino de astronomia está na grande deficiência verificada na abordagem desses conhecimentos nos

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ambientes escolares, uma vez que ainda não se verifica a inclusão de muitos temas relacionados com a astronomia na estrutura curricular vigente.

Acreditamos que o uso de recursos como telescópios, programas de simulação, montagem de oficinas e palestras podem facilitar o ensino de ciências e astronomia. Observamos no nosso trabalho que o ensino dado da maneira tradicional, mesmo dentro das perspectivas do CBC, não conseguiu introduzir os conceitos mínimos de astronomia, que os alunos do terceiro ano do ensino médio deveriam dominar.

Devemos ficar atentos e estimular a formação continuada dos docentes, pois o professor capacitado terá melhores chances de conseguir ensinar seus alunos adequadamente. Esperamos que a nossa proposta de capacitação, a ser realizada em um futuro próximo, tanto para alunos quanto para professores do ensino básico, possa amenizar parte dessa defasagem de conceitos relacionados à astronomia e venha servir de modelo para que outros colegas docentes possam desenvolver essa ideia no seu local de trabalho.

## Referências:

BARDIN, L. Análise de Conteúdo . Lisboa: Edições Setenta, 1994. 226 p.

BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros curriculares nacionais do Ensino Médio 2008. Orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais - Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias, MEC.

BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros curriculares Nacionais do Ensino Médio 1997 . PCNEM, MEC/SEMTEC. Disponível em: <portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/book\_volume\_02\_internet.pdf>. Acesso em:20/06/2012.

CARVALHO, A. M. P. de. Formação de Professores de Ciências . São Paulo. Cortez, 2001.

ELIAS, D. C. N. Um Projeto de Intervenção nos Espaços de Exposições do Planetário do Parque Ibirapuera . Dissertação de Mestrado, 2006, 156 f. (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) - Universidade Cruzeiro do Sul, São Paulo, 2006.

FARIA, R. Z.; VOELZKE, M. R. Análise das características da aprendizagem de astronomia no Ensino Médio nos municípios de Rio Grande da Serra, Mauá e Ribeirão Pires . Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 30, n. 4, p. 4402(1)4402(10), 2008.

LANGHI, R.; NARDI, R. Ensino de Astronomia: erros conceituais mais comuns presentes em livros didáticos de Ciências . Caderno Brasileiro de Ensino de Física,v. 24, n. 1, p. 87-111, 2007.

Minas Gerais. Secretaria de Estado de Educação. Proposta Curricular: CBC Física Ensino Médio . Belo Horizonte, 2009.

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