A INFLUÊNCIA DA TECNOLOGIA DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO NA PRÁTICA PEDAGÓGICA EM FÍSICA/ASTROFÍSICA

## A INFLUÊNCIA DA TECNOLOGIA DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO NA PRÁTICA PEDAGÓGICA EM FÍSICA/ASTROFÍSICA

Enilson Araujo da Silva , Milton Antonio Auth 1 2

1 Universidade Federal de Uberlândia/PPGECM, enilson@iftm.edu.br2

## Resumo

Este texto é resultado de um processo de investigação realizado sobre práticas pedagógicas em Física, com turmas do primeiro ano do ensino médio, mediante o uso de Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs). Com base na concepção sóciointeracionista e nos Três Momentos Pedagógicos buscamos relacionar/contextualizar o ensino de Física com o conteúdo de Astrofísica, por meio do software Stellarium. Neste âmbito são explorados/analisados: a eficiência da metodologia desenvolvida para o ensino de física e astrofísica; a convergência tecnológica e a interoperacionalidade; os efeitos das interações entre alunos e professor e a interatividade sujeito-máquina na construção de conceitos científicos; as habilidades e competências dos alunos no uso do computador; a inclusão digital de estudantes ainda alheios a tecnologia; o incremento do conteúdo de astronomia no ensino de física e a opção experimental de se contemplar o Universo. Esse processo resultou em ações dinâmicas entre alunos e professor, favorecendo a constituição dos mesmos pelas interações tanto no que tange ao uso das TICs quanto ao aprendizado dos conteúdos de Física e Astrofísica.

Palavras-chave : Tecnologia de Informação e Comunicação; Stellarium; Ensino de Física; Interação e Interatividade.

## Introdução

As Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) se apresentaram como aliadas em potencial para o processo pedagógico, no sentido de contribuir expressivamente para com a aprendizagem dos estudantes atuais, os quais se apresentam, na maioria das vezes, com o hábito de manusear aparatos que funcionam com as novas tecnologias. De acordo com Lima (2009),

[...] o uso do computador em um ambiente de aprendizagem pode e precisa extrapolar a automatização da transmissão de conteúdos programáticos. É dentro dessa perspectiva que surge o computador como uma ferramenta educacional, tal como idealizada por Seymour Papert (LIMA, 2009, pág.33).

Nesse enfoque, destacam-se, principalmente, as tecnologias computacionais, pela motivação gerada através de games, blogs, redes sociais e o uso da internet de um modo geral. Diante dessas peculiaridades, propusemos uma atividade pedagógica utilizando-se de um Objeto Virtual de Aprendizagem (OVA): o Stellarium. Conforme Longhini (2010), atividades deste tipo podem ser utilizadas para abordar uma área do conhecimento que desperta curiosidade e que promove

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26 a 30 de janeiro de 2015

maior significação ao ensino de física, principalmente a mecânica clássica. Para Maldaner (2006, p.11), 'a alta vivência dos alunos permitirá que participam dos debates, da elaboração e organização dos dados, produzam idéias e as defendam.'

## De acordo com Pierre Lévy (1993),

- O meio ecológico no qual as representações se propagam é composto por dois grandes conjuntos: as mentes humanas e as redes técnicas de armazenamento, de transformação e de transmissão das representações. A aparição de tecnologias intelectuais como a escrita ou a informática transforma o meio no qual se propagam as representações (PIERRE LÉVY, 1993).

Ações sobre Astrofísica realizadas nas aulas, de amplo interesse aos estudantes, motivaram a exploração das potencialidades de um material técnicocientífico no processo de estruturação do conhecimento do ensino médio, com o uso de tecnologias alternativas. Mesmo sendo significativo aos estudantes, o processo acaba sendo desafiador uma vez que se apresenta distante da realidade escolar, devido a pouca abordagem nos livros didáticos e por conta de que a observação direta de eventos astronômicos requer instrumentos de custo elevado e de observações que, por vezes, necessitam de longos intervalos de tempo.

A fim de trazer o educando para esse cenário, envolvendo a física clássica, a astronomia e novas tecnologias, esta proposta traz uma metodologia de ensino fundamentada nos Três Momentos Pedagógicos de Delizoicov e Angotti (1992) e na abordagem sócio interacionista de Vigotski (2001, 2007).

- É importante destacar que o ambiente escolar também contribuiu com a atividade proposta, tendo em vista que a atividade se deu no laboratório de informática, no qual há um computador para cada dois alunos, ideal para uma interação dos alunos entre si e com a máquina.

## Metodologia

As atividades descritas neste trabalho foram realizadas com 140 alunos do primeiro ano do ensino técnico em informática, agroindústria, química e eletrotécnica, cursos esses integrados ao Ensino Médio de um dos Institutos Federais localizados do Estado de Minas Gerais, Brasil.

Os registros para a realização da pesquisa envolveram questionários, anotações em caderno específico, relatórios e apresentações em aula. No início e no final da atividade didático-pedagógica foi aplicado um questionário para verificação do grau de interesse e de expectativa dos estudantes quanto ao uso da tecnologia para a aprendizagem, bem como a produção de relatórios pelos estudantes e a apresentação destes em cada uma das aulas com imagens e observações da interação com o aplicativo e com a máquina.

As questões do questionário envolveram assuntos que vão desde a averiguação de quem já participou de aulas com utilização de tecnologia computacional, do interesse (ou não) dos estudantes por esse tipo de tecnologia no ensino de física, até a ideia da exploração da mesma nas aulas.

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Após a aplicação do questionário foi planejada uma atividade de 'problematização' em que os alunos tiveram a liberdade de utilizar o Stellarium, contando com o artifício do print-screen e paint para registrar imagens de diferentes momentos da aula, acompanhadas de observações, as quais eram enviadas imediatamente ao professor via e-mail.

Identificadas as concepções e dificuldades dos estudantes sobre o assunto, mediante as problematizações realizadas, passamos à etapa da organização do conhecimento envolvendo o tema esfera celeste e os seguintes subtemas: equador celeste, polos celestes, zênite e nadir, meridiano, eclíptica, equinócios (ponto vernal) e solstícios (ponto de libra), da ascensão reta e declinação, anos-luz e unidades astronômicas, velocidade média e instantânea, planetas, estrelas, constelações e satélites. Na sequência, interagindo entre si e com a máquina, os estudantes foram desafiados a se posicionarem a respeito de vários fenômenos e conhecimentos explorados, tais como, a identificação da magnitude e da distância das estrelas popularmente conhecidas como Três Marias; tempo gasto para a luz de Antares chegar aos nossos olhos; motivo de algumas medidas de distâncias no Stellarium serem em anos-luz e outras em unidade-astronômica (UA); comparações entre distâncias e posições de astros celestes; diferenças entre Latitude e Longitude no Stellarium; quais constelações existiam no Céu no momento em que cada um dos estudantes nasceu; localizações de estrelas para quem vive em Hemisférios diferentes; entre outros.

As elaborações dos estudantes foram enviadas por meio de correio eletrônico, contendo, inclusive, conclusões a respeito da referida atividade. A escolha do aplicativo Stellarium se deu por vários motivos, como a boa qualidade do software, a facilidade de instalação deste no computador, a qualidade das imagens e as possibilidades de operacionalidade, bem como a dinâmica de uso desse recurso tecnológico. Isso proporcionou aos estudantes construir suas próprias habilidades, não necessitando de um tutorial para que o mesmo pudesse ser explorado.

## A utilização do software e suas implicações no ensino-aprendizagem

A exploração sistemática em aula desse recurso tecnológico contribuiu para compreender/fortalecer a utilização do software Stellarium como um material didático potencialmente importante para o ensino de conteúdos de astronomia e da física clássica, e até mesmo de matemática. Entre outros fatores, isso se justifica haja visto que o uso de tecnologias de informação e comunicação no ensino ainda não se encontra dinamizado e difundido para a educação, apesar de já ser uma discussão em voga há vários anos, devido à necessidade e à eminência do Ensino a Distância (EAD).

Esse fator já pode ser identificado na primeira aula. As problematizações realizadas contribuíram para perceber as concepções dos estudantes, em especial o desconhecimento quanto aos planetas do sistema solar e a diferença entre planetas e estrelas, bem como instigou o interesse pelo assunto, conforme vemos no diálogo entre professor e estudantes (que serão identificados, respectivamente, pelas letras P e A):

Antares é um planeta do sistema Solar?'; 'O brilho de antares é igual ao brilho do Sol?'.(A1)

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A magnitude do Sol é a mesma de Antares?'(P)

Então vai precisar de outras aulas para esclarecer muitas coisas a respeito do Universo (A2)

As ações nesse primeiro momento pedagógico foram marcadas pela descoberta em profundidade do Universo e pelo modo como os estudantes utilizavam o software. Eles possuíam certa independência quanto ao uso do computador e do software, tinham liberdade de ação, mas eram orientados a dar informações das descobertas e também dos comandos de uso do Stellarium. Isso contribui para melhor compreensão e identificação quanto ao comportamento dos estudantes, diante de uma aula de astrofísica com o uso de tecnologia.

A atividade pedagógica proposta, em conexão com as TIC, traz um exemplo de convergência tecnológica, envolvendo a interoperacionalidade tecnológica em que o estudante interage com a máquina, fornecendo dados e extraindo informações que são sistematizadas por meio de um relatório escrito e com indexação de imagens digitalizadas.

Algumas distâncias são em anos-luz porque anos-luz é uma medida que é usada para calcular distancia grandes no espaço astronômico; onde se encontra planetas, cometas, estrelas, satélites e etc. Como essas medidas muito grandes (gigantescas) anos-luz substitui o quilometro que e usado para pequenas medidas. Para ter uma noção de o quanto e uma medida gigantesca tem um exemplo; fingimos que um estrela mede 10 anos-luz da terra quer dizer que a luz que essa estrela emite viaja 10 anos-luz ou seja mais de 9 trilhões de quilômetros ate ser vista por alguém na superfície terrestre. (A3)

Esse processo é acompanhado diretamente pelo professor, que recebe as elaborações dos estudantes, uma vez que ambos estão online e as avalia, retornando aos estudantes com sugestões de aprimoramento ou de correções. Uma das atividades foi sobre o Sol nascente, sobre o Polo e, também, afastado deste, e sua visão por moradores situados no Hemisfério Sul . O episódio a seguir constitui uma mostra da produção dos estudantes.

Quando olhamos para o Leste nos equinócios, dias 21/03 e 22/09 no comando de ritmo de temo normal vejo o Sol nascer exatamente no Leste e como o professor diz que o ocaso é o por do Sol no Oeste, isto é exatamente no Oeste do Stellarium, diferente do solstício em que o Sol se mostra nascendo o mais longe do Leste e do Oeste, isto no hemisfério Sul. O bom foi quando colocamos o tempo acelerado em que o Sol girava muito mais do que a Lua, gerando um efeito incrível. (A4)

Pode-se observar nas produções dos alunos, a exemplo deste fragmento, momentos de interatividade com o ambiente de aprendizagem, com o conteúdo, entre os colegas e com o professor, além da interação com o próprio texto escrito, mostrando a estreita relação entre linguagem, pensamento e o meio. As afirmativas apresentadas pelos alunos são significativas, ao evidenciar o êxito da atividade pedagógica, as interações realizadas e o benefício das TICs. De acordo com Vigotski (2007, p. 103), 'o aprendizado adequadamente organizado resulta em desenvolvimento mental e põe em movimento vários processos de desenvolvimento que, de outra forma, seriam impossíveis de acontecer.'

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Os softwares, como o Tracker, Geogebra e os simuladores, como os do PHET Colorado, são tecnologias que cada dia mais estarão presentes nos processos de ensino e aprendizagem das escolas brasileiras. Juntamente com o Stellarium, utilizado como ferramenta nesta proposta, são livres, podem ser baixados e usados não apenas no laboratório de informática, onde se realizou a atividade, mas também em aparelhos celulares, tablets e via pen-drives e e-mails, caracterizando uma convergência tecnológica com fins de aprendizagem, estando em acordo com a imagem retirada de 'Convergência tecnológica em sistema de informação' (SERRA, 2006, pág.335).

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Neste exercício há, por parte dos estudantes, tomadas de decisões sobre qual a melhor imagem, qual a relação das imagens com os dados fornecidos pelo Stellarium e também o que os rótulos das imagens dizem em termos científicos e qual a conexão com outros conceitos e elementos do espaço Sideral.

O universo é muito grande, muito bonito e que devemos explora-lo melhor para termos mais conhecimento a respeito de planetas, cometas, estrelas, galáxias e etc. A respeito do software 'Stellarium' ele é muito bom, pois nos mostra todo o universo, nos mostra a magnitude, latitude, longitude e distância de cada planeta, galáxias, estrelas e etc. (A5)

Existem, também, alguns procedimentos que necessitam de averiguação quanto à relevância das informações e ações, que influenciam a abordagem sistemática do conhecimento, as respostas ao questionário solicitado pelo professor, e as interações dos estudantes com a máquina, com o colega que interage, devido ao fato da atividade ter sido desenvolvida em dupla. Uma vez explorados os conceitos estes são compartilhados com o colega da mesma atividade, por meio da fala e são retomados por meio da escrita para compor o relatório.

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Concluindo o relatório aponto como pontos positivos, o fato de o Stellarium ser um aplicativo muito interessante, que ajuda muito para o nosso conhecimento da Física e até para outras áreas. É um aplicativo que nos permite visualizar o céu em qualquer momento, rever de dias que já se passaram, e ainda disponibiliza várias informações sobre os astros. No início de "adaptação" com o aplicativo, é um pouco difícil, mas logo acostuma-se e começa a explorar todos os recursos que ele nos possibilita, vale a pena conhecer.(A6)

Esse fragmento mostra o interesse e o deslumbramento com a atividade realizada, com alguns detalhes, como o fato de ir ao laboratório, inclusão digital, realizar atividades diferentes das que ocorrem na sala de aula tradicional. Foram consideradas relevantes pelos estudantes as ações sistemáticas no âmago da tecnologia (que faz parte da sociedade contemporânea e contribui para o seu desenvolvimento) e no âmbito sócio-interacionista (sentar ao lado do colega, interagindo com ele, com a máquina e o próprio Universo). Por exemplo, nessas interações, os estudantes puderam acelerar e retardar o tempo de modo a contemplar o passado e ver o futuro do Espaço Sideral, compreender referências, construir conceitos e relacioná-los.

Posso concluir que foi uma aula produtiva e que adquirimos bons conhecimentos, sendo assim, poderíamos repetir mais vezes para que isso se torne cada vez mais simples. As aulas 'práticas' de física sempre ajudam muito nossa sala, assim como o exemplo do lençol descrevendo o campo gravitacional e agora o Stellarium. (A7)

Essas elaborações dos estudantes, de certa forma, vão de encontro ao que Delors denomina de pilares para a educação contemporânea, quer seja:

aprender a conhecer, isto é, adquirir os instrumentos da compreensão; aprender a fazer, para poder agir sobre o meio envolvente; aprender a viver juntos, a fim de participar e cooperar com os outros em todas as atividades humanas; finalmente aprender a ser, via essencial que integra as três precedentes. (DELORS, 1998: 89-90).

## Considerações

Ao se explorar sistematicamente assuntos e temas, como a Astrofísica, envolvendo tecnologias de informação e comunicação, percebe-se a relevância destes na prática pedagógica da educação básica. Mesmo não estando presente na maioria dos livros didáticos, esse é um conteúdo que tem sua justificativa e relevância como potencial para promover a abordagem de conceitos da Física e a contextualização, diante das evidências em nosso meio das interações da energia e matéria, da influência do campo gravitacional no espaço interestelar.

A metodologia dos Três Momentos Pedagógicos possibilitou direcionar o processo de ensino e aprendizagem quanto ao tema explorado e da sistematização dos conteúdos. A fase da problematização foi importante para iniciar o diálogo com os estudantes, identificar seu conhecimentos iniciais e instigar os mesmos para se envolverem assiduamente no processo de ensino-aprendizagem. O momento da organização do conhecimento se tornou importante para explorar sistematicamente e dar significado ao aprendizado dos conteúdos científicos e tecnológicos e para

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estimular as interações. A aplicação/contextualização do conhecimento científico, contribui para resgatar, correlacionar e/ou entender as diferenças entre os conhecimentos dos estudantes, inicialmente identificados/problematizados e outros estudados durante os processos sócio-interacionistas.

- O uso das TICs se tornou bastante viável no ensino de Física/Astrofísica. O acompanhamento pela pesquisa revelou que este tipo de tecnologia passou a constituir uma ferramenta em potencial para as atividades escolares, favorecendo o desenvolvimento social, histórico e cultural do indivíduo. Nessas interações são promovidas as estruturas fundamentais para o desenvolvimento real do saber e da intelectualidade. Durant, referindo-se ao aspecto das compreensões sobre alfabetização científica, indica que 'é razoável ter como esperança e como expectativa de que os cidadãos comuns saibam sobre a ciência de modo a equipálos para a vida em uma cultura científica e tecnologicamente complexa' (Durant, 2005, p.14).
- O software Stellarium, com o benefício de ser livre para instalação em computadores, no desenvolvimento desta atividade constituiu um excelente laboratório de astronomia. A possibilidade de ser utilizado fora da escola torna-o capaz de aproximar os indivíduos do Universo em que vivem, dando condição para que possam perceber a sua grandiosidade e compreender diversos conceitos relacionados à astrofísica.

## Referências

DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. P., Metodologia do ensino de ciências, Ed. Cortez, São Paulo, 1992 - 2 ed.

DELORS, Jacques (coord.). Educação: Um tesouro a descobrir. São Paulo/Brasília: Cortez/Unesco/MEC, 1998.

DURANT, John. O que é Alfabetização Científica? In: MASSARANI, L.; TURNEY, J.; MOREIRA, Ildeu de C. (orgs) Terra Incógnita: a interface entre ciência e público. Rio de Janeiro: Casa da Ciência/UFRJ, 2005.

LÉVY PIERRE - AS TECNOLOGIAS DA INTELIGÊNCIA: O futuro do pensamento na era da informática, Editora 34 - 1993.

LIMA, M. R., Construcionismo de Papert e ensino-aprendizagem de programação de computadores no ensino superior. http://www.ufsj.edu.br/portalrepositorio/File/mestradoeducacao/Dissertacao1.pdf

MALDANER, Otávio Aloisio. Desenvolvimento de Currículo e Formação de Professores de Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias . In: Cadernos UNIJUÍ - Série Química, n.º 05. Programa de Melhoria e Expansão do Ensino Médio- Curso de Capacitação de Professores da Área de Ciências da Natureza, Matemática e Suas Tecnologias. Ijuí/RS: Ed. Unijuí, 2006.

RABELLO, E.T. e PASSOS, J. S. Vygotsky e o desenvolvimento humano. Disponível em &lt;http://www.josesilveira.com&gt;. Acessado em Julho de 2014.

SERRA, A. P. G., Convergência tecnológica em sistema de informação, Integração, 2006, ano XII acessado em: ftp://ftp.usjt.br/pub/revint/333\_47.pdf. Acessado em 21/07/2014

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VYGOTSKY, Lev S. A Construção do Pensamento e da Linguagem. Tradução de Paulo Bezerra. São Paulo: Martins Fontes, 2001.

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