UMA SITUAÇÃO DESENCADEADORA PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA A PARTIR DA OBSERVAÇÃO DO CÉU

## UMA SITUAÇÃO DESENCADEADORA PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA A PARTIR DA OBSERVAÇÃO DO CÉU

Tassiana Fernanda Genzini de Carvalho , Jesuína Lopes de Almeida Pacca , 1 2

1 Universidade de São Paulo/ Pós-graduação Interunidades em Ensino de Ciências, tassiana@usp.br 2 Universidade de São Paulo/ Instituto de Física, jepacca@if.usp.br

## Resumo

A Psicologia Histórico-Cultural e a Teoria da Atividade olham para a constituição do gênero humano a partir de sua relação com o mundo e com a apropriação da cultura desenvolvida e acumulada historicamente. Considerando que esse processo de apropriação se dá dentro da atividade - definida por Leontiev dentro da Teoria da Atividade-, e que uma das atividades principais ao longo da vida do ser humano é o estudo, reconhecemos socialmente que a função da escola é permitir a apropriação dos conhecimentos teóricos pelos estudantes, entendendo também que a função do professor é ensinar esses conteúdos, a partir do conhecimento do seu objeto de ensino, para poder elaborar situações desencadeadoras de aprendizagem. Neste trabalho pretendemos explorar o subsídio desse referencial teórico e das concepções do senso comum sobre os objetos e fenômenos celestes, para propor uma situação desencadeadora para o ensino de astronomia, a partir da observação do céu, já que ela está recomendada pelos documentos oficiais e, mesmo assim, muitos professores demonstram dificuldades em trabalhar com ela. Com este trabalho elaboramos um conjunto de questões que articulam essas fontes teóricas com uma proposta prática. Com esse material pretendemos dar subsídios cursos de formação de professores que estão em contato direto com as salas de aula e as condições reais das suas escolas.

Palavras-chave : Psicologia histórico-cultural; Teoria da Atividade; Observação do céu; Situação desencadeadora de ensino.

## Atividade de ensino: observando o céu

A observação do céu permitiu o desenvolvimento humano pela elaboração de explicações e atribuição de significados ao longo da história humana para o céu. No desenvolvimento humano de um sujeito atualmente, não podemos esperar que um estudante possa, a partir de observações despretensiosas, construir de maneira espontânea os conhecimentos acumulados ao longo dos séculos. Com o presente trabalho, temos a proposta de pensar em como o ensino de astronomia pode garantir transmissão de parte da cultura humana acumulada sobre os céus. Em outras palavras, queremos pensar em uma situação de aprendizagem que leve o estudante a reproduzir as propriedades e aptidões historicamente formadas pela espécie humana, em suas características individuais, ou seja, visamos que o indivíduo se aproprie da cultura, além de se desenvolver cognitivamente, com relação aos seus órgãos sociais e suas funções psíquicas superiores.

Para assimilar é necessário uma atividade especial dos escolares, adequada mas não idêntica a essa atividade genérica; a não coincidência entre a experiência socialmente elaborada da atividade genérica e a atividade do aluno se reflete, por exemplo, nas diferenças entre a ciência e a disciplina escolar. No ensino escolar a atividade da criança para assimilar a experiência socialmente elaborada se realiza na atividade de estudo. Ainda existe uma relação entre a assimilação e a atividade de estudo, seus

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26 a 30 de janeiro de 2015

conteúdos não coincidem. A assimilação da experiência socialmente elaborada (conhecimentos, capacidades) pode ter lugar não só no estudo, mas também em outros tipos de atividades (o jogo, o trabalho, a comunicação, etc); mas, aparentemente, somente no estudo aparece o objetivo específico de assimilar, ainda que em outros tipos de atividade a assimilação é um produto derivado. (DAVÍDOV e MARKÓVA, 1987, p. 323)

A constituição da atividade de estudo não depende apenas do estudante, mas também da direção de um adulto - professor, no caso da educação escolar que pressupõe a elaboração e aperfeiçoamento do estudante em cada componente da atividade de estudo, de sua interação até que ele consiga realizar a atividade sem ajuda.

A proposta da atividade de estudo deve promover o estudante do pensamento empírico ao pensamento teórico. Segundo Davídov (DAVÍDOV e MARKÓVA, 1987; DAVÍDOV 1972, 1986 apud. RUBTSOV, 1996), podemos entender que o pensamento empírico é construído no contato mais imediato com o mundo, baseado principalmente na observação e comparação das propriedades externas dos objetos, apoiado em representações concretas. Por outro lado, o pensamento teórico estabelece relações essenciais nos objetos, procurando uma compreensão universal, superando as representações sensoriais, e que para ser expresso demanda diferentes modos da atividade intelectual.

Para a formação do pensamento teórico do estudante, faz-se necessário organizar o ensino de modo que realize atividades adequadas para a formação desse pensamento. Davidov (1982) defende que é necessário partir das teses gerais da área do saber e não dos casos particulares, buscando a célula dos conceitos, sua gênese e essência, o que se consegue por meio da operação de construir e transformar um objeto mentalmente. Para o autor, o método que permite que se reproduzam teoricamente as formas de representação e contemplação sensorial, o concreto real, é o método de ascensão do abstrato ao concreto. As abstrações se alcançam por meio do desenvolvimento do objeto e permitem expressar a essência do objeto concreto. Já o concreto é o resultado mental da associação das abstrações e nele o objeto se apresenta em unidade com o todo. Assim, não se entende um conceito como uma abstração, ele é na verdade o concreto gerado a partir da associação de abstrações (MOURA et al., 2010, pp. 210-211)

Pensando, então, especificamente na observação do céu, temos pesquisas (CARVALHO e PACCA, 2013) que mostram que os professores, ao promover atividades de observação do céu, apelam para o aspecto motivacional, chamando atenção para o encantamento que a atividade pode promover nos estudantes. Para a promoção do pensamento teórico, é preciso superar essa percepção imediata e sensorial, e construir as relações essenciais para que o estudante possa, ao olhar para o céu, entender que a maneira como 'enxergamos' os movimentos, as constelações e os mitos, é uma construção histórico-social.

Propomos trazer a observação do céu como uma atividade de aprendizagem. Estamos nos baseando na história e nas questões que foram motivadoras aos astrônomos, pensando em questões que possam se configurar, para um estudante de Ensino Médio, um problema de aprendizagem, no sentido abordado em Rubtsov (1996), em que é possível adquirir conhecimentos teóricos a partir das condições de ação para a resolução do problema.

Nesse sentido, as ações do professor devem ser organizadas intencionalmente, já que na educação escolar a aprendizagem de conhecimentos

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está aliada a intencionalidade social, isto é, socialmente espera-se da escola que ela possa promover a aquisição de conhecimentos. No entanto, apesar de ser responsável por promover nos estudantes motivos para a sua atividade e também por estar em atividade de aprendizagem, a formação do pensamento teórico só ocorre como resultado da atividade do próprio homem-estudante.

Nesse caso, a atividade de aprendizagem do estudante deve estar composta pela atividade de ensino do professor, entendidas como uma unidade na atividade orientadora de ensino (AOE), como é proposta por Moura e outros autores (2010). Nesse caso, podemos ver de que maneira a perspectiva teórica da Teoria da Atividade pode colaborar com a prática do professor, em sua atividade de ensino, entendendo que existe uma interdependência entre o conteúdo de ensino, as ações educativas e os sujeitos que fazem parte da atividade educativa.

A AOE mantém a estrutura de atividade proposta por Leontiev ao indicar uma necessidade (apropriação da cultura), um motivo real (apropriação do conhecimento historicamente acumulado), objetivos (ensinar e aprender) e propõe ações que considerem as condições objetivas da instituição escolar (MOURA et al., 2010, p. 217)

A AOE, nesse caso, é uma mediadora possibilitando ao sujeito singular apropriar-se da experiência humana genérica, na formação do pensamento teórico. Nesse caso, o céu pode ser entendido como um bem cultural, que inclui uma linguagem, objetos, ferramentas e modos de ação e a organização intencional como uma atividade de ensino permite identificar as necessidades, motivos, ações e operações que irão promover a apropriação pelos estudantes da experiência humana acumulada - descrita de maneira sucinta neste trabalho - pela via do pensamento teórico e do conhecimento científico.

## Os professores e a observação do céu

Outra fonte valiosa de inspiração é a nossa percepção dos modos de pensar os fenômenos celestes e as concepções do senso comum dos alunos e professores. Em uma pesquisa sobre o uso dos espaços não-formais para o ensino e aprendizagem de astronomia (CARVALHO e PACCA, 2012), os professores reconhecem o potencial motivador desses espaços, sem no entanto saber como aliá-los as suas práticas em sala de aula e ao ensino de determinados conteúdos. Já em uma pesquisa sobre a importância da observação do céu no cotidiano escolar (CARVALHO e PACCA, 2013), os professores afirmam que, num curso de curta duração, a atividade de observação do céu é muito importante para o seu desenvolvimento profissional, e reconhecem, portanto, que poderia motivar seus estudantes também, só que, no entanto, ela é encarada como uma proposta adicional, e por se tratar de uma atividade prática, encontra uma série de empecilhos para se concretizar, como a falta de material, o horário específico pra se realizar, a falta de preparação, entre outros fatores.

Dentro da AOE o motivo da atividade de estudo e da atividade de ensino devem coincidir. É possível perceber nas falas apresentadas na pesquisa (CARVALHO e PACCA, 2013), que a motivação para ensinar e aprender o céu está ligado com o aumento pelo interesse sobre o tema, e não com o ensino de um conteúdo. Outra ideia recorrente entre os professores dessa pesquisa é que para os professores, a observação do céu é apenas a possibilidade de exemplificar 'na prática', o que diz a teoria:

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Os alunos poderão observar o real e o concreto através da observação, seus conhecimentos serão construídos através de experiências reais e não por histórias, fotos encontradas em livros. (Q1 - C28)

Nesse movimento, a noção de concreto trazida na fala do professor difere da noção de concreto que trazemos dentro da perspectiva sócio-histórico. O concreto é encarado pelos professores como aquilo que nos diz a realidade imediata, a percepção dos nossos sentidos. Dentro da teoria, os nossos órgãos de sentidos são construções sociais, portanto, a nossa percepção da realidade nunca está isenta da influência dos conhecimentos que nós já temos. A construção de conhecimentos, como afirmou acima, passa pelo nosso entendimento da realidade no movimento que vai do abstrato ao concreto pensado.

Além desses dados, um questionário aberto foi respondido por professores da educação básica, que de alguma maneira trabalhavam com astronomia - o questionário foi aplicado para professores que estavam fazendo cursos de curta duração de astronomia. Para este trabalho, analisaremos apenas as respostas dadas à questão: 'Você realiza atividades que envolvam a observação do céu? Por quê?'. De um total de 56 respostas, 42 professores dizem não realizar atividades de observação do céu, e 14 realizam. Ainda fazendo uma análise preliminar e mais imediata, preocupando-nos em levantar os motivos para a não realização da observação do céu, temos uma variedade de respostas, e as mais recorrentes podem ser exemplificadas com as seguintes falas:

## Céu diurno - o que podemos observar?:

Não. Porque eu tenho aulas de dia, sendo assim complicado trazer os alunos para participar a noite. (L15)

## Insegurança do professor:

Não, pois não estou preparada para fazer observações, preciso estudar bem mais. (UE25)

## Falta de equipamentos e materiais:

Não, pois não temos equipamentos para realizar esse tipo de atividade. (L08)

Essas respostas nos dão indícios que corroboram que a literatura da área que fala sobre a falta de preparação dos professores para trabalhar com atividades de astronomia (LANGHI e NARDI, 2012), e nesse caso, especificamente com a observação do céu. É preciso considerar que os cursos de graduação não oferecem subsídios para essa preparação, exigindo ao professor, por conta própria, interessarse e apropriar-se do tema. Além disso, o desconhecimento sobre possibilidades metodológicas remete-nos aos que alegam não ter materiais para realizar observações do céu. Mesmo dentre aqueles que responderam que realizam a atividade de observar o céu, poucos falam da observação do movimento celeste. Se pensarmos nisso, poderíamos entender que a observação poderia ocorrer tanto no período noturno, quanto no diurno, com possibilidades de ser dirigida, mesmo acontecendo fora do período de aula.

Além de promover a observação do céu junto com seus estudantes - o que tem sido encarado como inviável pela maioria - o professor pode gerar questões que façam seus estudantes observarem o céu, e mais do que isso, aliar essa atividade a apropriação de conhecimentos referentes à sua disciplina, o que estamos entendendo como 'observação dirigida'.

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## Uma situação desencadeadora: como explicar a escuridão do céu?

A história da astronomia traz momentos interessantes para inspirar questões que podem se constituir em uma atividade de estudo. Baseando-se na obra de Edward Harrison (HARRISON, 1995), A escuridão da noite - um enigma do universo , estamos propondo que a partir da questão - por que o céu é escuro à noite? -desenvolver uma situação desencadeadora, ou um problema de aprendizagem, apoiando-nos nos pressupostos teóricos desenvolvidos aqui.

Segundo Harrison (1995), a constatação mais significativa e também a mais simples quando se observa o céu é a de que o céu noturno é escuro, e que 'lacunas de escuridão separam as estrelas'. Na Antiguidade, os cientistas procuravam explicar essa constatação através da ideia de que a esfera das estrelas, a última das esferas, continha furos, que deixavam vazar a luz que vinha de fora, do universo.

Junto com esse modelo da Antiguidade, co-existia uma quantidade enorme de mitos e relações religiosas estabelecidos com os 'céus'. Mais tarde, os telescópios possibilitaram a observação de uma quantidade incalculável de estrelas o que trouxe uma nova questão aos cientistas e pensadores da época: se o céu tem tantas estrelas, em todas as direções possíveis, as noites não deveriam ser escuras, mas deveríamos receber muita luz vinda dessas estrelas. Era necessário criar um modelo de universo que explicasse o porquê da hipótese de um céu completamente iluminado não se confirmava.

Essa distribuição infinita de estrelas que o modelo passou a supor não era, nem de longe, aceitável. Durante essa época, uma questão se antecipava ao que estava sendo observado pelas lentes dos telescópios: como a luz se propagava? Existia uma ideia, desde a Grécia Antiga, de que víamos as coisas instantaneamente, através de raios visuais que saiam desde os objetos até os nossos olhos, e esses raios visuais viajavam com uma velocidade infinita.

Depois de muitos anos e experimentos, questionou-se o meio de propagação da luz e a própria velocidade com que ela se propagava, chegando à conclusão de que a velocidade da luz era finita. Sendo assim, o objeto que está sendo observado num momento não é o que se imagina ser: ele tanto pode ter mudado de lugar, como pode ter mudado de aspecto, ou quem sabe possa nem existir mais.

A questão da luz vinda do universo foi ficando cada vez mais desafiadora porque, entender essa luz era entender o estado do universo. Depois do telescópio, os seres humanos começaram a compreender que o olho mostrava ser um instrumento limitado na captação da luz que vinha do universo. Assim, no lugar das oculares dos telescópios foram colocados espectroscópios, que são instrumentos em que a luz passa por uma pequena fenda e permitem analisar a radiação vinda do objeto do qual está se captando a luz.

Essa análise da radiação foi importante por dois motivos principais: o primeiro é que as faixas de luz permitem identificar os elementos químicos presentes nos objetos, e segundo é que ao analisar o espectro de galáxias foi possível notar um desvio dos comprimentos de onda da luz emitida, o que, mais tarde foi interpretado como uma prova de que o universo está se expandindo, o que nos levou a teoria mais aceita hoje para a origem e evolução do universo - o Big Bang.

A questão da escuridão da noite parece já estar bem resolvida, depois de tantas explicações, que foram se modificando, conforme o homem podia ver mais do

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universo. Atualmente se sabe que o universo não é transparente, e que assim, a luz que sai de uma estrela não viaja livremente até os nossos olhos. Além disso, depois da Relatividade Geral, entendemos que a luz pode sofrer desvios e fazer curvas diante de corpos muito massivos, o que mostrou que a luz que sai das estrelas, por mais numerosas que elas sejam, não tem energia suficiente para chegar aos nossos olhos de maneira tão intensa como foi a hipótese em algum momento da história. E, por fim, o fato do nosso céu ser escuro significa apenas que temos pouca luz visível chegando até nós, pois em quantidade muito maior do que a luz visível, uma radiação que não é captada pelos nossos olhos chega até nós.

Diante dessa compreensão histórica é possível identificar de que maneira os conhecimentos humanos eram desenvolvidos e funcionavam como instrumentos mediadores entre o sujeito humano e o objeto céu. Nenhum estudante, partindo de uma observação despretensiosa poderá chegar às conclusões que a ciência conhece hoje, que representa o acúmulo histórico da humanidade. Dessa maneira, através da atividade de estudo, o sujeito pode se apropriar desses conhecimentos, desde que essa atividade - que existe em conjunto com a atividade de ensino possa reproduzir a essência da observação do céu. Pensando na estrutura de uma AOE, podemos identificar:

- - necessidade: a apropriação da cultura humana por meio da história da observação do céu;
- - motivo: a compreensão do fenômeno, que nos levará a resposta da pergunta desencadeadora, depende da apropriação do conhecimento historicamente elaborado sobre o céu;
- - objetivo: ensinar e aprender conteúdos de física/astronomia
- - ações e operações: observação do céu, atividade do professor em elaborar uma proposta, trabalhos em grupo de estudantes, responder à questões, apropriar-se de conteúdos, elaborar explicações, etc.

Pensando na ideia de que o pensamento se constitui no movimento do abstrato ao concreto, partimos de um concreto caótico, que é a observação e percepção mais imediata de que o céu é escuro para provocarmos reflexões e elaborações abstratas a partir de conceitos físicos, e assim, retornar ao concreto, então de maneira pensada, isto é, reelaborado a partir da situação de aprendizagem, e da AOE.

Então, fazemos uma proposta (dentre outras que são possíveis), e podemos organizar em uma tabela a ordem em que os questionamentos vão aparecendo, e quais as elaborações teóricas vão se constituindo.

Tabela 1 : questões da situação desencadeadora

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Em pequenos grupos, e munidos de uma carta que traz essas questões de maneira explícita ou implícita, os estudantes devem ser capaz de formular e reformular seus conhecimentos para a construção teórica que nos leve a resposta da pergunta inicial, sobre a escuridão do céu. Note que é possível responder à pergunta inicial de diferentes maneiras, dependendo do modelo de natureza do universo que conhecemos. O nível de compreensão pode variar desde modelos mais simples, oriundos da física clássica, até os modelos mais complexos de cosmologia, para entender a expansão do universo.

Com essa proposta, pretendemos trazer ao estudante a necessidade de explicar em um novo nível de conhecimento e entendimento o que diz sua percepção mais imediata do céu. Todos eles já possuem a ideia de que o céu é escuro à noite, porque já observaram isso. No entanto, talvez nunca tenham se perguntado sobre o porquê.

## Considerações finais

Nossa intenção aqui foi mostrar que, partindo da teoria para entender a constituição do gênero humano, podemos encontrar na história da astronomia muitos pontos que demonstram essa constituição através da cultura sendo transmitida pelas gerações, objetivadas, nesse caso, no céu. Desde os primeiros registros, o ser humano busca não só ter uma relação empírica com o céu, com seus movimentos e fenômenos, mas veio, historicamente, desenvolvendo modelos explicativos que dessem conta de teorizar e prever o céu.

Embora entre os povos seja possível encontrar diferentes visões para o mesmo céu, já que as explicações mais imediatas ainda são místicas, na ciência encontramos modelos que divergiram e convergiram para as explicações que conhecemos hoje. É interessante que, no processo educativo, possamos transmitir aos estudantes a visão científica do céu, fazendo com que a partir da atividade de estudo de observação do céu os estudantes possam se apropriar da atividade humana de observar o céu, do singular ao universal.

Algumas conclusões sobre a possibilidade de construir uma AOE com questões adequadas foram positivas. Considerações sobre consequências para a educação científica também nos parecem pertinentes. Para os professores ainda é difícil propor atividades de ensino de observação do céu que promovam o pensamento teórico, no entanto, não se trata aqui de responsabilizar apenas aos professores pela ausência, até então, de atividades com esse propósito. Para elaborar os problemas de aprendizagem (RUBTSOV, 1996), ou as situações desencadeadoras (MOURA et al., 2010), é necessário ao professor conhecer o seu objeto de ensino, o que exige que ele, enquanto ensina, também se coloque em atividade de aprendizagem, chegando a outro nível de compreensão dos significados de céu.

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Para elaborar atividades orientadoras de ensino de observação do céu é preciso que a situação desencadeadora contemple a gênese do conceito, isto é, a necessidade que levou a humanidade à construção desse conceito, como foram aparecendo os problemas e as necessidades humanas, e de que maneira os homens foram elaborando as soluções ou sínteses no seu movimento lógicohistórico.

Os fundamentos teórico-metodológicos puderam subsidiar uma nova maneira de organizar a educação escolar, considerando ser da escola a função de possibilitar a apropriação da cultura sócio-historicamente elaborada, a partir do desenvolvimento das funções psicológicas superiores. A busca das concepções de senso comum exibidas pelos professores nos permitiram localizar os elementos significativas para desenvolver questões que representam uma AOE. Concluímos que a capacidade do professor para compreender esse movimento histórico-cultural e ter domínio suficiente da essência do objeto a ser conhecido é fundamental para construir questões de uma AOE e a sua condução do ensino é especialmente importante para não privar os estudantes do aprendizado de observar o céu de maneira sistemática, e de ter acesso a essa parte do desenvolvimento do gênero humano. Também temos em mente, que diante do cenário que está posto na área de ensino de astronomia, o que se faz mais necessário é trabalhar para que o professor compreenda seu papel e que possa estar em atividade de ensino, de maneira integral.

## Referências

CARVALHO, T.F.G.; PACCA, J.L.A.; Ensino de astronomia: uma sala de aula a céu aberto . In: Atas do II Simpósio Nacional de Educação em Astronomia , São Paulo, SP, 2012.

CARVALHO, T.F.G.; PACCA, J.L.A.; A importância da observação do céu no cotidiano escolar: o ponto de vista do professor . In: Atas do XX Simpósio Nacional de Ensino de Física , SBF, São Paulo, SP, 2013.

DAVÍDOV, V., MÁRKOVA, A. La concepcíon de la actividad de estudío de escolares . In: La psicologia evolutiva y pedagógica em La URSS (Antologia). Trad. Marta Shuare. Moscou: Editora Progresso, 1987, pp. 316 - 337.

HARRISON, E. A escuridão da noite: um enigma do universo . Trad. Maria Luiza X. de A. Borges. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Editor, 1995.

LANGHI, R.; NARDI, R.; Educação em astronomia - Repensando a formação de professores . São Paulo: Escrituras, 2012.

MOURA, M.O.; ARAUJO, E.S.; RIBEIRO, F.D.; PANOSSIAN, M.L.; MORETTI, V.D.; A atividade orientadora de ensino como unidade entre ensino e aprendizagem. In: MOURA, M.O. (org.) A Atividade Pedagógica na Teoria Histórico-Cultural. Liber Livro, Brasília, 2010. Cap. 4, pp. 81 - 109.

RUBTSOV, V. A atividade de aprendizado e os problemas referentes à formação do pensamento teórico dos escolares. In: GARNIER, C., BEDNARZ, N. e ULANOVSKAYA, I. Após Vygotsky y Piaget . Porto Alegre, Artes Médicas, 1996.

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