CONCEPÇÕES DE ESTUDANTES NO ÂMBITO DO ENSINO NÃO-FORMAL: CONTRIBUIÇÕES DE UM PROJETO DE EXTENSÃO EM ASTRONOMIA

## CONCEPÇÕES DE ESTUDANTES NO ÂMBITO DO ENSINO NÃOFORMAL: CONTRIBUIÇÕES DE UM PROJETO DE EXTENSÃO EM ASTRONOMIA

Andréia Spessatto De Maman 1 , Eliana Fernandes Borragini , Sônia Elisa Marchi 2 Gonzatti , Daniel Gustavo Benvenutti , Cristine Inês Brauwers , Maicon 3 4 5 Ferreira 6

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UNIVATES/CETEC/andreiasdm@yahoo.com.br 2 UNIVATES/CETEC/Borragini@yahoo.com.br UFRGS/Instituto de Física/Mpef 3 UNIVATES/CETEC, soniag@univates.br 4 UNIVATES/CETEC/ daniel.benvenutti@hotmail.com 5 UNIVATES/CETEC/ cbrauwers@universo.univates.br 6 UNIVATES/CETEC/ mferreira1@univates.br

## Resumo

O projeto de extensão 'Desvendando o céu: Astronomia no Vale do Taquari', que ocorre no Centro Universitário UNIVATES tem como objetivo principal contribuir para a divulgação da Astronomia e a expansão do ensino dessa ciência na região do Vale do Taquari. O conjunto das ações ocorre no âmbito do ensino não formal, incluindo atividades voltadas para alunos, professores e comunidade em geral, visando a propiciar uma melhor compreensão dos fenômenos astronômicos. Entre as ações são oferecidas oficinas e, a que é denominada Fenômenos do dia a dia, é a mais procurada. Por este motivo apresenta-se uma análise dos impactos que esta oficina tem causado sobre os conhecimentos prévios dos participantes. O levantamento de dados foi realizado por meio de um questionário, aplicado no início da oficina e o mesmo reaplicado um tempo após sua realização. Além da oficina, neste período, os estudantes participaram de uma sessão no planetário móvel e das aulas subsequentes em sua escola, sobre o assunto. As questões analisadas referem-se aos conhecimentos sobre motivos de ocorrência dos dias e das noites e das estações do ano. Pela análise evidencia-se que as atividades que envolvem aspectos observacionais são as que mais causam impacto nos participantes, visto que são trabalhadas na tridimensionalidade, embora alguns aspectos necessitem de melhoria. Após as atividades propostas os participantes conseguem explicar os fenômenos trabalhados de maneira mais coerente e com uma linguagem mais próxima da científica, o que demonstra que, em algum aspecto, a oficina tem contribuído para sua formação.

Palavras-chave : Ensino de Astronomia; Evolução de concepções prévias; Extensão.

## Contextualização

O projeto de Extensão 'Desvendando o céu - Astronomia no Vale do Taquari existe desde 2009, porém somente em 2012 é que passou a oferecer oficinas voltadas para alunos da educação básica. Antes disso oferecia cursos de extensão para o público em geral. São oferecidas 4 oficinas com o objetivo de ilustrar, complementar e aprofundar temas desenvolvidos na escola, ficando ao

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critério do professor Solicitante a escolha daquela que interessa à sua aula. São elas: Dimensões do Sistema Solar; Fenômenos do dia a dia; Movimentos planetários e Leis de Kepler e Histórias das principais constelações . A oficina Fenômenos do dia a dia é uma das mais procuradas para agendamento pelos professores das escolas. Nesta oficina são discutidos e apresentados fenômenos astronômicos do dia a dia, com ênfase principal na ocorrência dos dias e das noites, das estações do ano e fases lunares.

Fenômenos como estes fazem parte do cotidiano, porém são pouco compreendidos de maneira científica e correta pela maioria das pessoas, mesmo que muitas vezes até façam parte dos currículos das escolas. Langhi e Nardi (2010), em um estudo sobre formação de professores, apontam sete conteúdos considerados essenciais para a construção de bases sólidas para o conhecimento dos alunos das séries iniciais do Ensino Fundamental. São eles: forma da Terra; campo gravitacional; dia e noite; fases da lua; órbita terrestre; estações do ano; Astronomia observacional. As estações do ano aparecem como um dos temas mais trabalhados pelos professores nas disciplinas relacionadas aos conteúdos de Astronomia em nosso cenário regional - Vale do Taquari, RS (GONZATTI et al, 2013).

Embora muitos destes conteúdos considerados essenciais para Langhi e Nardi (2010) estejam citados nos currículos escolares, nem sempre são desenvolvidos e trabalhados de maneira correta e coerente. Um dos motivos é o despreparo conceitual e metodológico dos professores, além do distanciamento entre os resultados das pesquisas em ensino e as práticas efetivamente desenvolvidas nas escolas, entre outros. Por isso é que são desenvolvidas ações na extensão, com o intuito de amenizar estas lacunas e de aproximar universidade e escola.

No ano de 2013 iniciou-se a coleta de informações a respeito dos conhecimentos abordados nas oficinas, por meio de questionários aplicados pré e pós-oficina, com o objetivo de identificar impactos na evolução conceitual dos participantes. Neste trabalho são apresentados os resultados deste estudo, para a oficina Fenômenos do dia a dia . O instrumento utilizado para a coleta de dados foi um questionário aplicado a todos os participantes no início da realização da oficina. Após, os alunos retornam à escola, passam certo período tendo aulas sobre o assunto, assistem seções do planetário móvel - atividade que acontece junto à instituição no que se refere ao ensino de Astronomia - e por fim é reaplicado o mesmo questionário. Nele há questões que se referem à ocorrência dos dias e das noites, das estações do ano e dos eclipses. No presente trabalho serão apresentados os resultados relativos às questões que se referem aos dias e noites e estações do ano.

## A Oficina: Fenômenos do dia a dia 1

Num primeiro momento os participantes são convidados a responderem um questionário (objeto de nossa análise) sobre fenômenos de seu cotidiano que estão relacionados ao tema que será explorado na oficina. O questionário, além de orientar ações futuras a serem desenvolvidas no projeto de extensão, serve como

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diagnóstico do conhecimento que os estudantes trazem quando procuram as oficinas. O Quadro 01 apresenta o questionário utilizado.

Quadro 01 : Questionário utilizado para o levantamento inicial de ideias.

- 1. Faça um desenho ou esquema representativo que demonstre, na sua opinião, porque ocorrem os dias e as noite?
- 2. Em sua opinião, quais são os fatores principais que explicam a ocorrência das estações do ano?
- 3. Na nossa latitude (Lajeado, ~30ºS), há algum dia em que o Sol incide a pino (90º acima do plano do horizonte)? Se você respondeu que sim, em que dia(s) isso ocorre? Explique:
- 4. O dia mais curto do ano, e o dia mais longo do ano, para o hemisfério Sul, respectivamente ocorrem em datas próximas a:
- a) 21 de março e 21 de dezembro
- b) 21 de junho e 23 de setembro
- c) 21 de dezembro e 21 de junho
- d) 21 de junho e 22 de dezembro
- e) 21 de março e 23 de setembro
- 5. O que ocorre com a duração dos dias (com a quantidade de horas nas quais temos luz Solar) durante a primavera até o inicio do verão:
- a) Aumenta
- b) Diminui
- c) Permanece igual
- d) Outra resposta: \_\_\_\_\_\_\_\_\_
- 6. O que ocorrem com a duração dos dias (com a quantidade de horas nas quais temos luz Solar) durante o verão até o inicio do outono:
- a) Aumenta
- b) Diminui
- c) Permanece igual
- d) Outra resposta: \_\_\_\_\_\_\_\_\_

Em seguida organiza-se os participantes em pequenos grupos, e os mesmos são convidados a confeccionar um 'planeta Terra', representado por uma bola de isopor de 15cm de diâmetro. Nela é desenhado um esboço dos continentes, a linha do equador e os polos Norte e Sul. Em alguns casos também são representados os trópicos e os círculos polares. Utiliza-se um palito de churrasco para simular o eixo de rotação da Terra, e para fixar o planeta em uma base de isopor. Realiza-se uma discussão sobre a definição dos polos geográficos e dos pontos cardeais, bem como sobre o significado das expressões 'em cima' e 'embaixo'.

Uma lâmpada é utilizada para representar a luz Solar. Realiza-se uma rápida discussão sobre: dimensões da Terra, do Sol, da Lua e das distâncias que separam estes astros, para minimizar problemas de interpretação quanto às dimensões utilizadas na analogia do experimento. Nessa discussão são utilizadas sementes

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representando a Terra (pimenta) e a Lua (chia), e uma bola de vôlei para representar o Sol , considerando uma escala aproximada de 1mm:6.000km. Utilizando-se a 2 mesma escala para a comparação das distâncias tem-se, entre o Sol (bola de vôlei) e a Terra (grão de pimenta), aproximadamente 25m e entre a Terra e a Lua aproximadamente 6,4cm. Acredita-se na importância deste tipo de abordagem de escalas de distâncias e tamanhos, pois, segundo Leite e Housoume (2007) é necessário explorar o caráter tridimensional para propiciar uma compreensão adequada dos fenômenos e interações astronômicas. Percebe-se a surpresa de muitos participantes ao se depararem com a proporcionalidade entre as dimensões apresentadas.

Para finalizar os participantes são convidados a posicionar o seu planeta em torno do 'Sol' primeiramente um dos grupos deve posicionar a sua 'Terra' e, na sequência, os outros grupos devem tentar fazer o mesmo, em diferentes 'posições da órbita' buscando coerência com a primeira posição escolhida.

Até aqui é possível perceber que vários participantes conhecem o valor da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao plano da órbita, porém quando precisam posicionar o planeta, observando essa característica, demonstram não compreender o significado deste ângulo, nem sua implicação no posicionamento da Terra na órbita. Ressurge o problema da dificuldade em compreender a tridimensionalidade do sistema e a necessidade de investir em atividades que promovam o seu desenvolvimento (ibidem).

Outro ponto abordado durante a atividade é a incidência diferenciada de luz Solar sobre a Terra, devido à sua esfericidade, à inclinação do eixo de rotação e à época do ano considerada, que também fazem parte dos conteúdos essenciais identificados por Langhi e Nardi (2010). Estas influências permitem discussões sobre a existência ou não de quatro estações bem definidas ao longo do ano, as definições dos trópicos e dos círculos polares, a ocorrência de Sol à pino e a duração diferenciada dos dias e das noites. Utilizam-se três alfinetes em cada 'Terra', posicionados em um mesmo meridiano, um no hemisfério norte, um no equador e um no hemisfério sul, para visualizar diferentes tamanhos de sombra e diferenças entre períodos de incidência de luz do Sol.

A seguir, serão apresentadas as principais concepções pré e pós oficina, identificadas em uma amostra de 45 questionários respondidos por participantes da oficina Fenômenos dia a dia .

## As concepções dos participantes sobre estações do ano

Foram analisados 45 questionários de uma mesma escola, porém de duas turmas diferentes. Os alunos participantes cursam o 5° ano do Ensino fundamental. A turma 'A', antes de participar da oficina, já havia trabalhado com sua professora na escola alguns conceitos de movimento e posição dos astros, enquanto a turma 'B' teve seu primeiro contato com o assunto durante a oficina. Os questionários foram respondidos de forma anônima, portanto os resultados permitem uma avaliação média do impacto e não a evolução individual de cada participante.

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Como durante a oficina, por limitação de tempo, a abordagem sobre a ocorrência de eclipses foi muito superficial, então, considerou-se que não seria relevante nem construtiva a análise desta questão. Assim, na sequência segue a análise das questões 1 a 6, que envolvem dias e noites e estações do ano.

A primeira observação que se pode fazer da Tabela 01 é que, no préquestionário, 16% dos respondentes não emitiram nenhuma resposta, enquanto no pós questionário esse percentual passou a zero. Houve uma diminuição no percentual de incidências quanto à sombra da Terra e à translação, porém o mais significativo foi o aumento percentual de 33% para 60% no que se refere ao movimento de rotação como motivo de haver dias e noites. É importante destacar que o percentual de respostas relacionando o dia ao Sol e a noite à lua, decresceu apenas 4%, o que indica a necessidade de investir maior tempo de discussão nesta abordagem.

Tabela 01 : Apresenta a explicação, por meio de escrita ou desenho, para a ocorrência dos dias e das noites e a frequência da resposta.Tabela 02 : Apresenta a explicação para a ocorrência das estações do ano e a frequência de cada resposta.

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Pela análise da Tabela 02, é possível perceber que no pré-questionário apenas 11% das respostas referiam-se ao movimento de translação como motivo da ocorrência das estações do ano e, no pós-questionário, esta incidência passa a ser de 32%. Também, destaca-se que a incidência do movimento de rotação como causa decresce de 36% para 4%. É muito significativo que a referência conjunta ao movimento de translação e à inclinação do eixo da Terra, juntamente com as palavras solstício e equinócio, que eram nulas inicialmente, passaram a um total de 42% de incidência. A elevação significativa no índice das respostas, nesta última categoria, pode estar associada à forma como é conduzida a apresentação e a discussão da ocorrência das estações do ano, sempre com diversas intervenções, questionamentos dos participantes e atividades experimentais utilizando recursos tridimensionais.

Tabela 03 : Frequência das respostas dadas à questão sobre a incidência de Sol a pino na latitude da cidade dos participantes.

As respostas dadas sobre o Sol a pino indicam que é preciso dar mais atenção à discussão deste fenômeno, pois, embora inicialmente 18% tenham afirmado haver Sol a pino em sua cidade, e no pós questionário essa concepção não foi registrada, o número de participantes que não respondeu permanece praticamente inalterado em ambos os questionários.

Tabela 04 : Apresenta a frequência de cada alternativa da questão sobre as datas em que se tem o dia mais curto e o dia mais longo do ano, respectivamente, no hemisfério Sul.

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Pela Tabela 03, foi possível perceber que as palavras Solstício e equinócio foram marcantes para os participantes, porém, pela Tabela 04, fica evidente que os significados de Solstício e de equinócio, bem como a sua relação com a duração dos dias e das noites, ainda é obscuro.

Tabela 05 : Apresenta a frequência das alternativas da questão que aborda a duração dos dias, durante o período que vai da primavera até o início do verão.Tabela 06 : Apresenta a frequência das alternativas sobre a questão que aborda a variação no número de horas com luz Solar por dia, desde o verão até o início do outono.

A primeira observação que se pode fazer sobre as Tabelas 05 e 06, é que 40% e 44%, em cada tabela e respectivamente, não emitiram resposta no préquestionário. Isso possivelmente indica, juntamente com a confusão de respostas evidenciada na Tabela 04, que eles apresentam dificuldades em observar os fenômenos que os circundam, o que poderia ser relacionado com a pouca abordagem de conteúdos de astronomia observacional pelos professores. Por outro lado, houve um acréscimo de 27% observados na Tabela 05 e 25% na Tabela 06 quanto ao índice de respostas corretas e nenhuma incidência de ausência de resposta, evidenciando que as atividades desenvolvidas durante esta oficina foram significativas para os participantes quanto a este aspecto observacional.

## Considerações

A análise dos resultados, juntamente com o trabalho realizado pelas professoras na escola e pela seção do planetário, permite concluir que, em especial, as atividades que envolvem aspectos observacionais mais diretos, como as variações dos dias e das noites no decorrer do ano, são as que mais têm causado impacto nas concepções dos participantes. Considera-se relevante relembrar que as atividades que remetem a estes assuntos são trabalhadas tridimensionalmente com materiais concretos. Representações na tridimensionalidade facilitam a

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compreensão dos fenômenos astronômicos, pois permitem uma visão espacial e coerente dos movimentos e posições do planeta em relação ao Sol, fato este distorcido ou mal interpretado quando representado no plano por materiais didáticos. Embora as definições de Solstício e equinócio também sejam trabalhadas desta forma, exigem maior grau de abstração, o que talvez necessite de maior tempo para ser desenvolvido com estudantes do 5° ano.

Levando em conta que o tempo médio de duração da oficina é de 2 horas, considera-se satisfatório o impacto até aqui evidenciado pela investigação. Mas percebe-se que é indispensável a continuidade do trabalho realizada pelas professoras na escola.

Embora os resultados desta investigação apontem aspectos positivos e relevantes dos impactos da oficina sobre a evolução das concepções dos participantes, ainda há pontos a serem melhorados, como por exemplo: a inclinação do eixo terrestre como principal motivo da ocorrência de estações no ano, a possibilidade de haver Sol a pino em alguma época do ano na localidade da cidade, as variações na duração dos dias e das noites. Acredita-se que estas informações estejam trazendo indicativos importantes para a qualificação das oficinas oferecidas pelo grupo de extensão em astronomia da instituição.

## Referências

GONZATTI, Sonia .Elisa. Marchi; et al. de Astronomia: Cenários da prática docente no Ensino Fundamental. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia - RELEA n.16, p.27-43, 2013. ,

LANGHI, Rodolfo; NARDI, Roberto. Formação de professores e seus saberes disciplinares em Astronomia essencial nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Ensaio , v.12, n.02, pp. 205-224, mai-ago/2010.

LEITE, Cristina; HOSOUME, Yasuko. Os professores de Ciências e suas formas de pensar a Astronomia. Revista Latinoamericana de Educação em Astronomia -RELEA, n.4, p. 47-68, 2007.

Steffani, Maria Helena; Mess, Alberto Antonio; Andrade, Cláudia, Teresinha. Jraige.

Texto de apoio ao professor de Física . Atividade A Terra como um Grão de Pimenta. V. 16, nº4, 2005. p.13-16 disponível em

http://www.if.ufrgs.br/mpef/Textos\_Apoio/Mess\_Jraige\_Steffani\_v16n4.pdf Acessado em 07/08/2014.

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