OS MOVIMENTOS DA TERRA NOS LIVROS DIDÁTICOS DE COSMOGRAFIA DAS DÉCADAS DE 1920 E 1930

## OS MOVIMENTOS DA TERRA NOS LIVROS DIDÁTICOS DE COSMOGRAFIA DAS DÉCADAS DE 1920 E 1930

## Kauê Dalla Vecchia Simó 1 , Yassuko Hosoume 2

1 Universidade de São Paulo/Instituto de Física/Mestrando/Programa Interunidade em Ensino de Ciências, simokdv@hotmail.com

2 Universidade de São Paulo/Instituto de Física, yhosoume@if.usp.br

## Resumo

A partir do primeiro PNLD, várias pesquisas apontaram erros conceituais de astronomia nos livros didáticos de Ciências. Com a finalidade de localizar a presença ou não destes erros na história do ensino de astronomia no Brasil, é analisado, neste trabalho, o conceito de movimentos realizados pela Terra, principalmente o de rotação e o de translação, presente nos livros didáticos de Cosmografia das décadas de 1920 e 1930. Constatou-se, por meio de um levantamento bibliográfico e análise documental que, nas obras analisadas, o nosso planeta é dotado de vários movimentos, sendo o de rotação e o de translação apenas dois deles. Verificou-se, também, que as conceituações relativas aos movimentos realizados pela Terra são precedidas por uma descrição detalhada dos movimentos aparentes da esfera celeste, de modo que, as conclusões de que a Terra realiza determinados movimentos partem de observações empíricas de fenômenos astronômicos e de diversas provas/argumentos que corroboram com a afirmação de que a Terra e dotada de movimentos. Os resultados apontam, ainda, que fenômenos cíclicos, tais como os dias e as noites, são tratados como consequências dos movimentos da Terra, não como causas destes, visão implícita nos atuais livros didáticos.

Palavras-chave : Movimentos da Terra, Livro didático, Cosmografia

## Introdução

O ensino de Astronomia na Educação Básica brasileira não é uma preocupação atual. Bretones e Compiani afirmam que 'os conteúdos de Astronomia há muito tempo estão presentes, de alguma maneira, nos programas oficiais ou nos livros didáticos, ao longo das reformas curriculares no Brasil' (BRETONES & COMPIANI, 2010, p. 174). Ensinar conceitos da Astronomia, tais como, nascer e ocaso do Sol, movimentos realizados pela Terra, noções sobre o Sistema Solar e alguns fenômenos como os eclipses, as estações do ano e as fases da Lua têm sido metas dos livros didáticos de Ciências no Brasil.

Com o Programa Nacional do Livro Didático (PNLD), iniciado em 1998, erros conceituais foram detectados nos livros didáticos de Ciências, muitos dos quais na área de astronomia, tais como, o afastamento e a proximidade da Terra ao Sol como sendo as causas das estações do ano, que a Terra realiza apenas dois movimentos, o de rotação e o de translação, que o fenômeno fases da Lua não é um processo contínuo, que constelações são agrupamentos de estrelas fisicamente próximas, órbitas planetárias demasiadamente excêntricas e que o Sol sempre nasce no ponto cardial leste e se põem no oeste (BIZZO, 1996; CANALLE et al, 1997; BOCZKO; LEISTER, 2003; LANGHI; NARDI, 2007; AMARAL; OLIVEIRA, 2011).

Embora muitos destes erros já tenham sido sanados nos livros aprovados nos últimos PNLD (LEITE e HOSOUME, 2009), a questão que se levanta é a de

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verificar se estas caracterizações, que levam a compreensões inadequadas de conceitos da astronomia, já estavam presentes na disciplina de Cosmografia, presente no currículo que estabeleceu o ensino secundário no Brasil de 1851 a 1950.

Dentre os diversos erros conceituais em Astronomia, os movimentos realizados pela Terra foram severamente criticados nas pesquisas sobre erros conceituais presentes em livros didáticos de Ciências, pois, em muitos livros, fora definido, erroneamente, que a Terra realiza apenas dois movimentos, o de rotação e o de translação. Apesar de o nosso planeta realizar estes dois movimentos (principais), é sabido que ele executa diversos outros movimentos, como por exemplo: nutação, precessão dos equinócios, variação da excentricidade da órbita terrestre, marés da crosta terrestre, deslocamento do centro de gravidade Terra/Lua, variação de latitudes, variação da obliquidade da eclíptica, deslocamento da linha dos apsides, translação do Sistema Solar, deslocamento do centro de gravidade do Sol e rotação da Via Láctea.

Atualmente, os livros didáticos de Ciências deixam claro que o movimento de rotação e de translação da Terra são apenas dois dentre vários outros. Entretanto, ao definirem conceitualmente esses dois movimentos, o referencial adotado para explicar tais movimentos não é explicitado de forma clara, de modo que, para um observador situado na Terra, a conclusão de que a Terra gira em torno do seu eixo e em torno do Sol é não lógica, uma vez que, o que se observa é o Sol, juntamente com os demais astros da abobada celeste, girar em torno da Terra. Além disso, os livros de Ciências não trazem elementos/argumentos concretos que comprovem que a Terra realiza tais movimentos. Normalmente, nesses livros, questionamentos de certos fenômenos cíclicos como, por exemplo, os dias e as noites, precedem as conceituações dos movimentos da Terra, de modo que, movimentos como a rotação e a translação da Terra são apresentados como justificativas e não como causas destes fenômenos.

O presente trabalho propõe-se a investigar a conceituação dos movimentos realizados pela Terra, principalmente o de rotação e o de translação, a partir dos livros de Cosmografia das décadas de 1920 e 1930. A escolha das décadas de 1920 e 1930 pautou-se nos seguintes critérios: 1. O ensino de Astronomia, nesse período, estava bem delimitado pelos programas curriculares da escola secundária brasileiras, de modo que conteúdos, tais como o Sol, a Lua, movimentos realizados pela Terra, estações do ano, Sistema Solar e constelações eram desenvolvidos no ensino secundário por meio da disciplina de Cosmografia (HOSOUME et al, 2010); 1 2. Importância do ensino de astronomia na escola secundária devido aos importantes exames de ingresso nos cursos superiores, principalmente os da Academia da Marinha, que abrangiam a prática das observações astronômicas aplicadas à navegação, e os da Escola Militar, que envolviam conhecimentos aplicáveis à demarcação dos limites territoriais; 3. Várias publicações de livros didáticos específicos para o ensino de Astronomia, neste caso, livros de Cosmografia, o que indica, de certa forma, a importância da disciplina; 4. A formação dos autores dos livros de Cosmografia, em geral, situava-se em áreas afins da Astronomia, especialmente a engenharia. Na época, a formação em engenharia, de modo geral, envolvia os conhecimentos da Astronomia de posição (Astrometria), a

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qual tinha como objetivo a demarcação de limites territoriais e as observações astronômicas aplicadas à navegação (SOBREIRA, 2005).

A pesquisa aqui proposta, sobre os movimentos realizados pela Terra em um período da história do ensino de astronomia no Brasil, insere-se no âmbito das pesquisas em disciplinas escolares, tendo o entendimento de que o livro didático tem um papel ativo no processo de ensino/aprendizagem, sobretudo na determinação de conceitos e conteúdos a serem ensinados e aprendidos.

## Desenvolvimento

Esse trabalho pautou-se numa abordagem metodológica de análise de conteúdo (BARDIN, 2011), na qual se buscaram elementos que possibilitassem inferências sobre a conceituação dos movimentos realizados pela Terra nas obras analisadas.

Uma vez definido o período desse estudo, a pesquisa teve início com um levantamento dos livros didáticos das décadas de 1920 e 1930. A partir de consultas realizadas no Banco de Livros Didáticos LIVRES , no acervo do Grupo de Pesquisa 2 Curricular e Livros Didáticos de Física do IFUSP 3 e acervo pessoal, foram identificados 12 livros de Cosmografia.

Utilizando critérios de diversidade autoral, de ano de publicação, de presença temporal (presença anterior e/ou posterior ao período em análise) e de presença de conceitos relacionados aos movimentos realizados pelo nosso planeta a pesquisa restringiu a amostragem para 6 livros de Cosmografia, como mostra a Tabela 1.

Tabela 1: Livros analisados referentes ao período da pesquisa.

Os livros didáticos de Cosmografia selecionados foram submetidos a uma leitura cuidadosa na perspectiva de identificar os conceitos relacionados aos movimentos realizados pela Terra (rotação e translação, principalmente), bem como

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elementos que caracterizam a historicidade e a estruturação desse conceito da Astronomia nos livros didáticos de Ciências.

Os conceitos referentes aos movimentos realizados pela Terra, abordados nos livros de Cosmografia analisados, estão apresentados na Tabela 2. Vale salientar que, em todas as obras analisadas, a conceituação dos movimentos realizados pela Terra é precedida por uma rica e detalhada descrição da esfera celeste e seus movimentos, de modo que as conclusões sobre os movimentos realizados pala Terra partem de uma realidade observável.

Tabela 2 : Conceitos referentes aos movimentos da Terra nos livros de Cosmografia.

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das noites (LEME, 1922, p. 105 - 107).

- A Terra tem dois movimentos principaes. - Como todos os planetas, a Terra offerece 2 movimento principaes:
- 1. o Um movimento de rotação sobre si mesma que se effectua em 24 horas sideraes e produz o movimento diurno de toda a ephera celeste.
- É por causa da Terra girar ao redor do seu eixo que as estrellas passam todas em nosso meridiano em 24 horas sideraes; é pelo mesmo motivo que o Sol se levanta e se põe em nossas latitudes.
- Há numerosas provas da rotação da Terra; eis algumas: Pendulo de Foucault; Variação da intensidade da gravidade; Desvio de um corpo que cahe; e Ventos alizados . 4
- 2. o Um movimento de translação ao redor do Sol de modo a dar uma volta completa em um anno; No movimento de translação, a Terra anda com a velocidade de 29 km por segundo.

Eis algumas provas do movimento de translação da Terra ao redor do Sol: Eclipses dos satellites de Jupiter; Parallaxe annual das estrellas; e aberração annual das estrelas(F. T. D, 1923, p. 84 - 91).

## MOVIMENTO DE ROTAÇÃO DA TERRA

Em épocas remotas, desconhecidas ainda as dimensões reaes dos astros e as distancias que delles nos separam, creou-se a hypothese de ser a Terra o centro do Universo e gyrarem em redor della todos os corpos celestes.

Modernamente, essa absurda hypothese começou por ser destruída pelo raciocínio, considerando o volume e as distancias dos astros em relação á Terra.

Tomemos para exemplo o Sol. Seu volume é quase 1.300.000 o da Terra. Será racional suppor que um tão grande corpo gire em redor de um minúsculo ponto do universo?

A lua, para dar uma volta completa em roda da Terra, anda apenas 28 kilometros por segundo, o que é já uma velocidade espantosa. Para dar a mesma volta, o Sol precisaria 9.000kilometros por segundo! Será isto possível?

Se considerarmos as estrella mais próximas da Terra, Sirius, por exemplo, precisaria desenvolver a assombrosa velocidade de 4.000 milhões de léguas por segundo para dar em 24 horas, uma volta em torno da Terra!

- IV Vê-se, portanto, que é muito mais razoável admitir que é o nosso globo que gira em redor de
- si mesmo, dando uma volta completa em 24 horas.

## MOVIMENTO DE TRANLAÇÃO DA TERRRA

Demonstrado o movimento de rotação da Terra, resta-nos examinar o de translação ou movimento que ella executa em redor do Sol, no espaço de um anno.

Ficará assim destruída a segunda apparencia: a do Sol mover-se em torno da Terra considerada fixa.

Prova-se o movimento de translação da Terra:

- 1. o Pela logica : Sabemos que a Terra é um planeta; ora, outros planetas do mesmo tamanho como Venus e Marte, ou mesmo muito mais volumosos, como Jupiter e Saturno, gyram ao redor do Sol; logo a Terra não póde deixar de ter idêntico movimento.
- 2. o Pela mechanica : Sendo a Terra incomparavelmente menor do que o Sol, é racional attribuir o movimento de translação ao astro cuja massa é mais fraca. A hypothese contraria estaria em desacordo com a lei mechanica de que a attração se exerce na razão directa das massas . (LIMA, 1931, p.71 - 80).
- A Terra tem dois movimentos principais: o de rotação ou diurno e o de translação ou anual; e uma dúzia de outros movimentos secundários: o da precessão dos equinócios, o da nutação, o da linha dos apsides, o que ela faz com todo o sistema solar na direção da constelação de Hércules...

MOVIMENTO DE ROTAÇÃO. - O movimento de rotação a Terra efetua em tôrno do seu

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eixo, do ocidente para o oriente em 23 horas, 56 minutos, 4 segundos, com a velocidade esta que vai diminuindo para os pólos, sendo de 428 metros no Rio de Janeiro, 81 metros a 10 o dos pólos e nula nestes.

E como a Terra é redonda, é claro que não pode receber ao mesmo tempo, em todos os seus pontos, a luz solar. Dai o resultado do movimento de rotação: o dia e a noite. Enquanto na parte voltada para o Sol é dia, na parte oposta é noite, isto é, durante 12 horas todos os pontos do equador ficam expostos aos raios solares e durante 12 horas ficam em trevas.

MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO. - O movimento de translação a Terra efetua-o em tôrno do Sol em 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 50 segundo, de ocidente para oriente, com uma velocidade média de 29,745 kms.

Como os demais planetas, ela descreve uma órbita elíptica, na qual o Sol ocupa um dos focos. Não se conserva sempre a igual distância dêste, e daí o afélio e o periélio, que conforme sabemos, são respectivamente os pontos em que a Terra está mais afastada e mais próxima do Sol, o que se dá a 1. de julho (afélio) e a 1. de janeiro (periélio). o o

No hemisfério setentrional o afélio cai no verão e o periélio no inverno; no hemisfério meridional vice-versa, pois as estações são opostas nos dois hemisférios (CABRAL, 1932, p.218 - 226).

## Movimento de rotação da terra

A terra não é, pois, uma vasta planice; nem siquer é o centro imóvel do movimento diurno dos astros, como parece á primeira vista. Na realidade a terra executa todos os dias um movimento de rotação em tôrno de um eixo invariável. Em consequencia dêste movimento rotativo da terra, dirigido de oeste para leste, é que se produz a aparência, de como si os astros girassem em sentido contrário de leste para oeste em tôrno dela.

VI O movimento rotativo da terra prova-se pelos seguintes argumentos: Pelo desvio dos corpos que caem livremente; pelo pendulo de Foucault; e pelo aumento do pêso absoluto dos corpos em direção dos polos (SCHRADE, 1933, p. 21 - 25).

## Movimento de revolução da terra

O movimento anual do sol em redor da terra é só aparente. Na realidade é a terra que se move anualmente ao redor do sol, sendo a trajetória da terra uma elipse, que forma o plano da eclíptica, ao passo que o sol ocupa um dos focos da elipse, cuja excentricidade é de 0,017, tendo o eixo terrestre a inclinação de 23 27' em referencia ao plano da eclíptica. o

Provas da revolução da terra: Pela paralaxe anual das estrelas fixas; pela velocidade da luz; e pela aberração da luz (SCHRADE, 1933, p. 94 - 101).

A análise dos diferentes livros de Cosmografia mostrou que, de modo geral, todos os livros analisados concordam que a Terra possui diversos movimentos, dos quais, a rotação e a translação são apenas dois deles.

Em termos da conceituação do movimento de rotação e de translação da Terra, na tabela 2 é possível observar que, na maioria dos livros analisados, os movimentos aparentes da esfera celeste precedem a definição conceitual desses dois movimentos, de modo que os movimentos de rotação e de translação do nosso planeta são trabalhados na perspectiva de justificar, com base nos conhecimentos científicos da época, os movimentos observados da abobada celeste. Com isso, a necessária mudança de referencial, da Terra para Sol, para explicar os movimentos da Terra, parte de observações empíricas de fenômenos astronômicos para uma conceituação abstrata e cientificamente aceitável.

Foi possível inferir, também, que fenômenos cíclicos como os dias e as noites, movimento aparente do Sol e de outros astros e as estações do ano são descritos como consequências dos movimentos de rotação e translação realizados pelo planeta Terra.

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Outro ponto interessante diz respeito a demonstração de que os movimentos de rotação e translação da Terra são reais. Em todos os livros de Cosmografia analisados são apresentadas e discutidas diversas provas/argumentos que levam a conclusão que, de fato, a Terra é dotada dos movimentos de rotação e translação. Dentre essas provas, podemos citar para o movimento de rotação o pêndulo de Foucault, o desvio para leste na queda de corpos, a variação da intensidade da gravidade de acordo com a latitude e os ventos alísios. Já para o movimento de translação, podemos citar os eclipses dos satélites de Júpiter, a paralaxe anual das estrelas e a aberração da luz vinda das estrelas.

## Algumas Considerações

Em termos de veiculação de conceitos científicos corretos, podemos concluir que os livros de Cosmografia analisados estão em consonância com a definição científica dos movimentos realizados pela Terra, trazendo, não só, uma rica e detalhada descrição dos movimentos, mas, também, uma série de argumentos que possibilitam a conclusão que, de fato, a Terra realiza tais movimentos. Uma explicação para esse fato poderia ser a formação dos autores desses livros que, em geral, situava-se em áreas afins da astronomia. Assim, com relação a esse conceito da astronomia, os livros de Cosmografia das décadas de 1920 e 1930 parecem-nos não terem as limitações conceituais apontadas em recentes livros de Ciências do Ensino Fundamental. Com relação aos erros conceituais apontados em recentes livros didáticos de Ciências, acreditamos que uma das causas desses erros conceituais seja o fato da disciplina Ciências constituir-se, a partir da década de 1960, de pelo menos três áreas do conhecimento (física, química e biologia) e os seus livros didáticos, em sua maioria, sejam escritos apenas por biólogos.

Temos clareza de que esse trabalho é uma primeira aproximação no estudo de conteúdos da astronomia presentes em livros didáticos de Cosmografia e que a compreensão da evolução desses conteúdos em livro didáticos de Ciências se dá numa análise conjunta com livros de outras disciplinas como, por exemplo, física e geografia. Assim, uma continuidade da pesquisa seria verificar como outros elementos/conceitos que apresentam erros conceituais são abordados nos diferentes livros de Cosmografia e, sobretudo, em livros de outras disciplinas.

## Referências

AMARAL, P.; OLIVEIRA, C. E. Q. V. Astronomia nos livros didáticos de ciências - uma análise do PNLD 2008. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia , n.12, p. 31 - 55, 2011.

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BIZZO, N. et al. Graves erros de conceito em livros didáticos de ciência . Ciência Hoje, v. 121 n. 21, p. 26-35, jun. 1996.

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BRETONES, P. S.; COMPIANI, M. A observação do céu como ponto de partida e eixo central em um curso de formação continuada de professores. Revista Ensaio , Belo Horizonte, v. 12, n. 2, p. 173 - 188, mai/ago 2010.

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CANALLE, J. B. G. et al . Análise do conteúdo de Astronomia de livros de geografia de 1º grau. Caderno Catarinense de Ensino de Física , v. 14, n. 3, p. 254-263, 1997.

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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.

LEITE, C.; HOSOUME, Y. Programa Nacional do Livro Didático e a Astronomia na Educação Fundamental. Enseñanza de lãs Ciências , v. VIII, p. 2152-2157, 2009.

SOBREIRA, P. H. A. Cosmografia Geográfica : A Astronomia no Ensino de Geografia. Tese, Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas. Departamento de Geografia, São Paulo, USP, 2005.

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