A TRANSPOSIÇÃO DE CONHECIMENTOS NA PRODUÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA

## A TRANSPOSIÇÃO DE CONHECIMENTOS NA PRODUÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA

## Michel Pereira Campos Silva , Winston Gomes Schmiedecke 2 1

1 IAG/USP - Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas / Departamento de Astronomia / Mestrado Profissional em Ensino de Astronomia / silva-michel@hotmail.com

2 IFSP - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo / Departamento de Física / winston.fisica@gmail.com

## Resumo

- O presente trabalho visa trazer contribuições para o ensino de astronomia, explorando possibilidades para a produção de materiais didáticos aplicáveis ao ensino de ciências em nível de escola básica. Considerando a discussão sobre as formas de se conceber tais materiais um processo fundamental na instância de formação de professores, temos com meta a aplicação de nossa proposta em um curso de licenciatura em física.

Os materiais em questão referem-se a sequências - ou roteiros - didáticos que, em sua concepção, carregam consigo o propósito de auxiliar o professor de ciências a realizar a transposição de conhecimentos próprios da astronomia em suas atividades docentes, viabilizando a incorporação desse corpo de conhecimentos e conteúdos aos demais habitualmente desenvolvidos em suas aulas. Para tanto, lançamos mão do uso da teoria da Transposição Didática, de Yves Chevallard, tendo por base seu potencial de nortear e dar sustentação às atividades organizadas nos roteiros didáticos, oferecendo ao professor um importante referencial para oferecer aos seus alunos um ensino de ciências promotor de uma postura mais crítica e investigativa.

Palavras-chave : ensino de astronomia, formação de professores, transposição didática, materiais didáticos.

## Introdução

- O ensino de astronomia tem destacada importância na educação de nível básico, visto seu grande valor nas problematizações promovidas no contexto de sala de aula, como destacam Gama & Henrique (2010), servindo como possível elemento motivador para a discussão de assuntos ligados as outras do currículo.

Também é possível notar, conforme é destacado por Langhi (2009), que a astronomia por si só é um assunto com características interdisciplinares, visto seu caráter motivador de discussões nas mais diversas áreas do conhecimento (física, química, matemática, literatura, entre outras) e ampla ligação com temas contemporâneos vinculados à ciência e à tecnologia.

As pesquisas voltadas para o ensino e aprendizagem da astronomia mostram que diversas frentes de trabalho são atacadas, visto que é a partir de propostas de oficinas como as realizadas por Daroz et al (2011) que se pode produzir impressões sobre seus impactos em cursos de formação continuada. Alguns tópicos são introduzidos como sendo básicos ao ensino de astronomia, como por exemplo, o estudo do Sistema Solar (com enfoque para a Terra e a Lua), Universo e Galáxias, Definição de Constelações e Evolução Estelar.

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26 a 30 de janeiro de 2015

As origens da astronomia como uma disciplina regular apta a gerar discussões de caráter interdisciplinar com vemos em Menezes (2009) evidencia sua importância histórica:

Há quem pense que física quântica aplicada é coisa de especialista ou engenheiro, e que na escola básica e na formação de professores deveria ser promovido outro tipo de cultura geral, de visão de mundo natural. Se isso fosse levado a sério, então deveria haver ao menos uma ênfase na astrofísica e na cosmologia, de interesse amplamente cultural. Aí veríamos que o retrocesso é milenar, pois para os poucos que tinham algum estudo há mil anos, no tempo do trivium e do quadrivium, a astronomia era uma das quatro disciplinas deste último, e hoje ninguém aprende esse assunto na escola, nem sequer na formação dos professores de física. (MENEZES, 2009 apud MARTINS, 2009, p. 35)

Descreve-se assim, de maneira bem clara, qual a importância devemos dar ao ensino de astronomia, visto que ele permeia até mesmo a física moderna e contemporânea, com todos os seus adventos tecnológicos; contudo, fica evidente que, embora estes assuntos estejam presentes em jornais diariamente, infelizmente, sequer os mesmos poderiam fazer parte do cotidiano nas nossas salas de aula do ensino básico, visto que os docentes não saberiam lidar com estes conhecimentos Menezes (2009).

Nota-se que a Astronomia é uma ciência de fronteira que atualmente tem mantido grande distância dos centros de educação formal em nível básico. Tal distanciamento deve-se ao fato de não se optar pela oferta de disciplinas que usem dos conhecimentos próprios da astronomia, deixando de evidenciar suas possíveis contribuições no processo de formação de professores. Langhi e Nardi (2009) apontam, em seus estudos sobre a educação em astronomia e sobre a formação de professores, que:

Nem sempre todos os conteúdos são trabalhados durante a educação formal, haja vista o exemplo da astronomia fundamental os quais na maioria das vezes, deixam de ser considerados - ou são pouco contemplados durante a trajetória formativa do aluno do ensino fundamental e médio, bem como do futuro professor, tanto no ambiente escolar como nos materiais didáticos utilizados (LANGHI & NARDI, 2009, p. 2).

- O estudo realizado pelos autores acima nos mostra que o ensino de conteúdos de astronomia nos cursos superiores é colocado na maioria das vezes como optativo, visto que a própria astronomia não aparece como disciplina obrigatória nem mesmo onde deveriam abordá-la, como é o caso dos cursos de física presentes nos mais diversos níveis.
- O ensino de astronomia tem encontrado espaço atualmente em oficinas, cursos de formação continuada e encontros regionais de ensino de astronomia (EREA), promovidos no Brasil, em 2009, em comemoração ao ano internacional da astronomia.

Alguns pesquisadores em ciências no Brasil fazem algumas propostas para o ensino de astronomia, seja com sua inserção na forma de uma disciplina do currículo básico (DIAS e SANTA RITA, 2008), como forma de promover a relação com o saber e os sentidos da observação astronômica (KLEIN et al., 2010) ou, até mesmo, fomentar discussões sobre alguns fenômenos astronômicos, tais como os relacionados à órbita da Lua (TONEL e MARRANGHELLO, 2013).

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Tendo em vista que o ensino de astronomia na educação básica é previsto nos parâmetros curriculares nacionais (PCN) e pelas suas orientações complementares (PCN+), buscamos os conteúdos vistos como importantes para o desenvolvimento de atividades educacionais em nível de educação básica. O quadro abaixo, nos mostra como a astronomia faz parte de um tema estruturador dentro do ensino de física:

Tabela 1: Tema estruturador 6 - Universo, Terra e Vida.

- O presente trabalho visa trazer elementos que fomentem o ensino e a aprendizagem de astronomia, tanto com a concepção de propostas didáticas para a formação de professores, quanto para o desenvolvimento de materiais didáticos. Nesse sentido, é utilizado -de forma integral ou adaptada - o referencial amplamente conhecido no ensino de ciências: a Transposição Didática.

Lançamos mão de tais ferramentas para fomento da produção de material didático para o ensino de astronomia, visto ser necessária a constituição de um sólido conhecimento nesta área, a qual dispõe de uma série de conteúdos a serem transpostos.

A transposição didática foi fortemente disseminada por meio dos trabalhos de Yves Chevallard. Segundo Pietrocola (2010):

A construção de disciplinas escolares envolve um processo de transposição didática, no qual se transforma, implementa e julga para, finalmente, estabilizar os saberes escolares aos objetivos formativos, aos condicionantes de sala de aula e às habilidades afetossociocognitivas dos alunos.(PIETROCOLA, 2010 apud GARCIA, 2010, p. 117)

Consideramos muito pertinente o uso da transposição didática como ferramenta para o ensino de astronomia, visto que há uma gama muito grande de conhecimentos produzidos pela área sem efetivo alinhamento com as necessidades de aprendizagem do ensino de nível básico.

Como exemplo, temos os grandes telescópios construídos no Chile, em que a tecnologia empregada em sua construção nos mostra o quão eficiente tornou-se a tomada de dados observacionais, em sintonia com o desenvolvimento de técnicas

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de construção dos grandes espelhos côncavos mais eficientes e, principalmente, dos complexos equipamentos a eles acoplados (CCD, sigla em inglês para dispositivo de carga acoplada), tais como espectrofotômetros, espectrógrafos entre outros.

Grande parte da física que está por trás destes equipamentos é a chamada Física Moderna e Contemporânea (FMC), cuja adequação às especificidades das salas de aula da escola básica também podem ser contempladas pelos critérios da Transposição Didática.

Cabe o destaque para o fato de haver um forte diálogo desta proposta com aspectos próprios do trabalho com a História da Ciência (HC) enquanto recurso didático-pedagógico acessível ao professor de física. No caso boa parte do trabalho desenvolve-se no contexto de apresentação e análise do histórico da invenção do telescópio, a partir de um instrumento inventado no início do séc. XVII, provavelmente por Della Porta, segundo Saito (2011), e utilizado por Galileu para a observação astronômica.

## A produção de materiais didáticos

A produção de materiais didáticos prevê a construção de dois roteiros didáticos, que serão aplicados inicialmente em um grupo de controle composto por alunos de 14 a 16 anos, que estão na última série do ensino fundamental e na primeira série do ensino médio de um colégio particular da cidade de Mogi das Cruzes/SP.

Os temas que serão abordados nos roteiros estão dispostos no quadro abaixo:

Quadro 02: Temas abordados nos roteiros.

Espera-se proporcionar aos estudantes, do ensino fundamental (9º ano) e aos do ensino médio o contato com a observação da Lua, através da observação a olho nu, da observação com instrumentos óticos (lunetas e binóculos) e a obtenção de imagens com o auxílio de telescópios operados remotamente.

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Também propomos a discussão do tema através da contextualização histórica da Lua na história da ciência, para tanto, é necessário situar os estudantes quanto ao uso do telescópio como um instrumento que quebrou um paradigma na ciência, corroborando com a queda de um modelo cosmológico secular, quando utilizado cientificamente por Galileu, no início do século XVII.

Nesse contexto, aproveitamos para introduzir os argumentos utilizados pelos opositores dessa ação, evidenciando a força e a pertinência dos mesmos no contexto em que foram propostos, deixando claro que, em ciência, paradigmas não caem da noite para o dia a partir da influência exclusiva de personalidades preclaras e iluminadas. O objetivo é trabalhar aspectos característicos do trabalho realizado pela HC: a importância das controvérsias e do contexto sociocultural no desenvolvimento da ciência.

No caso, o grande objeto de estudo de Galileu, inicialmente foi a Lua. Porém as lunetas por ele utilizadas eram por demais rudimentares, apresentando aberrações esféricas e cromáticas incapazes de evidenciarem - de maneira inequívoca - o fato desse este astro não ser perfeito, contra tudo que se encontrava nas esferas celestes (modelo casca de cebola).

Desta maneira, contextualizamos a discussão a ser promovida acerca do crateramento, a partir da observação da Lua com os instrumentos que atualmente dispomos, verificando a importância do seu estudo para a astronomia em sintonia com as contingências do histórico a ele inerente.

Com o segundo roteiro, propõe-se um maior entendimento do telescópio na atualidade, pois seu desenvolvimento lança mão de práticas e conhecimentos provedores de dados que sempre ampliam as fronteiras da compreensão acerca da ciência contemporânea.

Existe muita física na concepção de um telescópio e, por meio de pesquisas que o usam, discutem-se teorias sobre a origem do universo, a evolução de galáxias, estrelas, a origem de sistemas exoplanetários, os estudos sobre a composição química de diversos objetos através de espectrometria etc.

Em suma, pretendemos evidenciar neste trabalho o grande potencial que há na exploração do tema 'telescópios' no contexto de ações relacionadas ao ensino de física (e astronomia) na escola básica.

## Discussão na formação de professores

São diversas as formas de se construir o conhecimento, mas o que se deseja com este trabalho é discutir como o Saber Sábio - aquele construído pelo cientista - é transformado até fazer parte de um programa didático oficial, tornandose o Saber a Ensinar e por fim, como esse conhecimento é apresentado na sala de aula - na forma de Saber Ensinado . Yves Chevallard propôs tais discussões em sua teoria sobre a transposição didática, que norteará as discussões que pretendemos fazer com os futuros professores de física.

Com o objetivo de fomentar a produção de materiais didáticos, é de grande valia a discussão sobre as formas de se construir o conhecimento, idealizar propostas didáticas e estabelecer métricas de construção de materiais didáticos. Assim, temos a intenção de discutir as formas de construção de roteiros didáticos,

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durante as aulas da formação de professores com o intuito de aprimorar essa construção e de também levar os futuros docentes a refletir sobre as formas com que se podem levar à discussão os conhecimentos da academia até a escola, na forma de conhecimentos transpostos e de materiais didáticos baseados em fontes confiáveis.

Assim, tal discussão será fomentada em um curso de licenciatura em física, do IFSP, na disciplina de oficina de projetos de ensino 4.

## Considerações finais

Embora o ensino de ciências seja determinado pelos currículos oficiais, parece um grande desafio, criar materiais para o ensino de astronomia visto a enorme dicotomia entre sua destacada importância para o ensino de ciências em nível básico e sua renegada posição perante a formação de massa crítica docente. Todo docente, deverá ser capaz de superar as dificuldades impostas pelo sistema educacional tradicional, para que tenha sucesso na empreitada de fazer com que os conhecimentos próprios de áreas científicas possam ser transpostos firmemente no nosso cotidiano escolar.

A produção de roteiros didáticos pode suprir primeiramente a lacuna deixada no currículo - no que se refere ao não atendimento de maneira adequada ao que consta nos PCN, no que tange os conteúdos de astronomia - e também ajudará na formação de um profissional mais crítico, ciente de que todo conhecimento produzido desde a Grécia Antiga até hoje nos laboratórios científicos, passou ou passará pelo processo de transposição didática, até tornar-se conhecimento próprio do ensino de ciências e ainda assim, guardará grande familiaridade com o saber construído na academia.

Cabe a nós, na formação de professores e durante a produção e aplicação de roteiros didáticos na educação básica, buscar meios de fomentar a discussão sobre a importância de levarmos conhecimentos ainda não transpostos para o ensino, a luz de novas possibilidades que abarquem os critérios próprios da astronomia, da história da ciência e da física moderna e contemporânea.

## Referências

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BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais : terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental. SEMTEC. Brasília: MEC 2000b.

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DIAS, Cláudio André C. M; SANTA RITA, Josué R. A Inserção da Astronomia como Disciplina Curricular do Ensino Médio. Revista Latino-Americana de educação em astronomia - RELEA . n. 6, p. 55-65, 2008.

GAMA, Leandro Daros; HENRIQUE, Alexandre Bagdonas. Astronomia na sala de aula: Por quê? Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia - RELEA . n. 9, p. 7-15, 2010.

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LANGHI, Rodolfo. Astronomia nos anos iniciais do ensino fundamental: repensando a formação de professores. 2009. 370 pg. Tese de Doutorado. Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista, Bauru.

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