Astronomia no estudo da física: uma proposta e suas contribuições para a formação docente

## Astronomia no estudo da física: uma proposta e suas contribuições para a formação docente

## Joyce Rafaela Felix de Oliveira , Eliana dos Reis Nunes , Roseline Beatriz 1 2 Strieder 3 , Derbiano Alves Soares 4

- 1 Bolsista PIBID-Física/Universidade de Brasília (UnB), rafas2demo@gmail.com
- 2 Coordenadora PIBID-Física/Universidade de Brasília (UnB), eliana.reisnunes@gmail.com
- 3 Coordenadora PIBID-Física/Universidade de Brasília (UnB), roseline@unb.br

## Resumo

A Astronomia, considerada uma das primeiras ciências que o homem dominou, é extremamente fascinante. Entender um pouco mais sobre o planeta Terra, nosso sistema planetário e galáxia, foi o que motivou muitos dos questionamentos que levaram a humanidade ao vasto conhecimento atual adquirido nas diversas áreas de estudo e à noção do quão imenso e instigante é o Universo. Esse trabalho foi elaborado, através de estudos teóricos e relato da experiência de uma oficina de Astronomia realizada por alunos do curso de Física da Universidade de Brasília, bolsistas do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID), no primeiro período de 2014. A oficina foi desenvolvida com o intuito de apresentar uma visão da astronomia não só como mais um conteúdo a ser explorado no Ensino Médio, mas também como uma forma, talvez até mais atrativa, de se ensinar tópicos variados da Física e ao mesmo tempo abordar as unidades temáticas propostas pelo tema 'Universo, Terra e Vida' dos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM). Além de uma revisão teórica sobre a inserção da Astronomia no Ensino Médio e da oficina realizada, são apresentados relatos de licenciandos sobre a importância da participação em atividades dessa natureza e suas contribuições para a formação docente.

Palavras-chave : Astronomia no Ensino Médio. Ensino de Astronomia no Ensino Médio. Astronomia no Estudo da Física.

## Introdução

O ser humano, desde os primórdios, passa por diversos questionamentos no decorrer da sua vida. Procurar saber de onde viemos, quem somos, como tudo começou e para onde vamos é instigante tanto para quem vive hoje quanto para quem viveu há milhares de anos atrás, nos tempos mais longínquos. Por esse motivo, estudar assuntos referentes à Astronomia chama a atenção de qualquer faixa etária, e isso pode ser usado para que assuntos menos atrativos, na concepção geral dos alunos, sejam abordados.

Vários trabalhos foram elaborados com ênfase na dificuldade do aluno na disciplina de física, e apontam problemas sobre a prévia visão que o aluno tem dessa matéria antes mesmo de ingressar no primeiro ano do Ensino Médio. Alguns desses trabalhos (ALMEIDA, 2000; SOUZA, 2002; LABURÚ; BARROS; KANBACH, 2007) mostram que o método de ensino muitas vezes é inadequado devido à falta de apresentação de experimentos em sala de aula e à falta de interesse do professor em exercer o seu papel de forma apropriada e didática. Além de trabalhos

abordando esse tema, existe um curso de astronomia para Ensino Médio (DEBOM, s.d.) encontrado no site do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mostrando que a astronomia pode ser usada para fins didáticos. Existem pesquisadores que falam da inserção de uma disciplina de astronomia no Ensino Médio, levando em conta, sobretudo, as especificações dos Parâmetros Curriculares Nacionais (DIAS; SANTA RITA, 2008; MARINS, 2013).

Neste contexto, o objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta de inclusão da Astronomia no Ensino da Física, de forma curricular ou extracurricular, como disciplina avulsa ou integrada, que poderá contribuir para: aumentar o interesse do aluno em sala de aula; melhorar a compreensão e visualização dos conteúdos da física; tornar a aula mais iterativa e ilustrativa; incluir temas na área de astronomia, obrigatórios nos PCN; e, consequentemente, aumentar o número de futuros profissionais nas áreas de astronomia e física.

## O PIBID Física/UnB

O Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) foi criado pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), sem fins econômicos, com o propósito de apoiar estudantes de licenciatura e de valorizar o magistério das instituições de ensino superior federais, municipais públicas ou comunitárias. O PIBID apoia projetos que buscam melhorar a qualidade da educação básica realizando atividades de incentivo da prática docente, integração entre escolas e instituições formadoras. No caso da Universidade de Brasília, o PIBID inicia em 2009, a partir do Edital 001/2007 da CAPES, como consta em seu projeto,

A proposta da UnB representa um esforço na busca do fortalecimento da formação de professores, tomando como base uma forte e frutífera relação teoria-prática, onde a prática docente pode ser discutida à luz da teoria, em ambientes coletivos de sincera troca de experiências. Aposta-se no convívio dos estudantes de licenciatura com a prática docente e na criação conjunta de novas metodologias e recursos didáticos que permitam transformar esta prática e trazer novas perspectivas para o ensino de ciências e para a formação de professores, incluindo a formação continuada dos professores em exercício. (PIBID/UNB, 2010)

Atualmente o PIBD UnB é composto por onze cursos de licenciatura: Química, Ciências Biológicas, Física, Matemática, Letras Português, Ciências Naturas, Música, História, Educação Física, Pedagogia e Filosofia.

- O PIBID Física oferece, além de oficinas para estudantes de escolas públicas, a possibilidade de que os alunos de graduação em Licenciatura em Física se familiarizarem com a sala de aula e adquiram novas estratégias de ensino durante a correção de algumas listas de exercícios, provas e trabalhos (apenas o bastante para entender o processo de avaliação), no auxílio ao professor quando necessário tirar dúvidas sobre exercícios, no acompanhamento pedagógico de alunos do estabelecimento de ensino, nas aplicações de provas, nas atividades experimentais e ao assistir as aulas.

Foi nesse contexto que desenvolvemos discussões relacionadas à inserção da Astronomia no Ensino Médio. Para tanto, num primeiro momento, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o assunto, tomando por base os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), que será descrita a seguir.

## A Astronomia de acordo com os PCN

Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM) são o resultado de meses de trabalho e de discussão realizados por especialistas e educadores de todo o país. Foram feitos para auxiliar as equipes escolares na execução de seus trabalhos. Servirão de estímulo e apoio à reflexão sobre a prática diária, ao planejamento de aulas e sobretudo ao desenvolvimento do currículo da escola, contribuindo ainda para a atualização profissional. (BRASIL, 2002)

De acordo com o PCN, há a necessidade de que as escolas revejam os conteúdos ensinados e suas respectivas práticas educativas. Entre os temas sugeridos pelos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio, que articulam competências e conteúdos e apontam para novas práticas pedagógicas, encontra-se um que aborda justamente tópicos básicos da astronomia, os quais raramente são inteiramente acompanhados pelas instituições de ensino médio:

'Tema 6: Universo, Terra e Vida (unidades temáticas: Terra e sistema solar, o universo e sua origem, compreensão humana do universo).'

Na apresentação desse tema, deixa-se claro a posição dos PCN de que os alunos nessa faixa etária, por muito especularem sobre os enigmas do universo, precisam de alguém que lhes mostre uma visão cosmológica das ciências que lhes permita situarem-se na escala de tempo do Universo. Além disso, aborda a importância dos alunos de se familiarizarem com o conceito de interação gravitacional devido à análise de sistemas contendo corpos de grandes massas, e ainda o debate acerca da interdisciplinaridade da astronomia com outras áreas de estudo quando nos referimos às condições físicas, químicas e biológicas necessárias para que haja vida na Terra.

Os assuntos que devem conter no currículo escolar do Ensino Médio sobre o Universo, Terra e vida são:

## Terra e sistema solar

- · Conhecer as relações entre os movimentos da Terra, da Lua e do Sol para a descrição de fenômenos astronômicos (duração do dia e da noite, estações do ano, fases da lua, eclipses etc.).
- · Compreender as interações gravitacionais, identificando forças e relações de conservação, para explicar aspectos do movimento do sistema planetário, cometas, naves e satélites. (BRASIL, 2002)

## O Universo e sua origem

- · Conhecer as teorias e modelos propostos para a origem, evolução e constituição do Universo, além das formas atuais para sua investigação e os limites de seus resultados no sentido de ampliar sua visão de mundo.
- · Reconhecer ordens de grandeza de medidas astronômicas para situar a vida (e vida humana), temporal e espacialmente no Universo e discutir as hipóteses de vida fora da Terra. (BRASIL, 2002)

## Compreensão humana do Universo

- · Conhecer aspectos dos modelos explicativos da origem e constituição do Universo, segundo diferentes culturas, buscando semelhanças e diferenças em suas formulações.

- · Compreender aspectos da evolução dos modelos da ciência para explicar a constituição do Universo (matéria, radiação e interações) através dos tempos, identificando especificidades do modelo atual.
- · Identificar diferentes formas pelas quais os modelos explicativos do Universo influenciaram a cultura e a vida humana ao longo da história da humanidade e vice-versa. (BRASIL, 2002)

Tomando por base esses pressupostos, elaboramos e desenvolvemos uma oficina sobre Astronomia relatada na sequência deste trabalho.

## A oficina de Astronomia

A oficina de Astronomia, foi desenvolvida no âmbito do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID), no Centro Educacional 2 (CED 2) do Cruzeiro Novo, em Brasília. Começou no primeiro período de 2014, às quartas-feiras, na parte da tarde, mais especificamente de 13:30 às 17:00, e é pretendido que esse curso tenha continuidade nos próximos semestres. Nessas oficinas, ministramos sete aulas extracurriculares de astronomia para, em média, 40 alunos das turmas de primeiro e terceiro ano do Ensino Médio.

Abordamos, por meio de slides, assuntos tais como: o Big Bang, a organização do universo, características dos planetas e planetas anões, buracos negros, conceitos básicos sobre a relatividade, paradoxo dos gêmeos, formação das estrelas, meteoros, entre outros assuntos que cativaram a atenção dos alunos. Durante tais aulas, foi possível observar não só o interesse do aluno ao assunto abordado, mas também a vontade de entender os conceitos físicos que estavam por trás do que se era proposto.

Devido à intenção dos professores envolvidos, de que os alunos participassem ativamente das aulas, providenciamos atividades educativas e recreativas, tais como o jogo de cartas chamado 'trunfo Bellatrix' (BRETONES, 2014), e a construção de foguetes feitos de garrafas pet e papelão que foram lançados através da utilização de uma bomba de encher balão (PROJETO Educacional Telescópio na Escola, s.d.). Além disso, o telescópio da escola também foi utilizado em sala de aula para que os alunos visualizassem como um telescópio de espelhos funciona.

Também enfatizamos diversos tópicos da física, entre eles: Lei da gravitação universal, leis de Newton, ondas eletromagnéticas, movimento circular, leis de Kepler e relatividade.

A seguir é apresentado um quadro com as aulas citadas e como a astronomia pode ser usada para o estudo e ensino de diferentes tópicos da física.

Quadro 1 - Conteúdos abordados nas aulas de Astronomia

Na figura 1 temos alguns alunos jogando o Trunfo astronômico para fixação do conteúdo de Astronomia.

Figura 1 - Alunos jogando o trunfo astronômico em sala de aula

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Na figura 2 observamos a imagem transmitida pelo telescópio de espelhos ao ser posicionado por um aluno na direção das folhas do topo de uma árvore.

Figura 2 Imagem transmitida pelo telescópio de espelhos

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## Reflexões sobre a formação docente

A participação dos bolsistas em atividades dessa natureza traz importantes contribuições para a formação docente, como comparece no relato a seguir, de uma bolsista que participou do processo de elaboração e desenvolvimento da oficina:

Foi de grande importância para que eu me encontrasse e entendesse o que realmente quero para o meu futuro. Além de ajudar na formação de profissionais experientes e capacitados para o cargo de professor, o programa também ajuda a desenvolver uma vontade de transformar e melhorar não só a instituição de atuação, mas a educação como um todo.

Acompanhar o cotidiano de uma escola ainda durante a licenciatura é uma experiência única, principalmente para visualizarmos como é ser professor, já que estamos estudando para nos tornarmos um. É uma oportunidade tanto de ensinar como de aprender com os alunos e de nos preparar para

sermos o melhor profissional que pudermos ser quando finalizarmos a graduação.

Ao participar da oficina, pude ver de perto o interesse dos alunos aos assuntos ligados à astronomia e a falta de interesse de grande parte deles às aulas curriculares da disciplina de física, pude por em prática e aperfeiçoar as teorias estudadas na universidade e aprender novas técnicas de ensino com pessoas mais experientes.

## Considerações finais

A partir do que foi visto na oficina de astronomia, da falta de interesse da maioria dos alunos em relação à disciplina de física e da falta de compromisso das escolas em geral de passar em sala de aula os conteúdos de astronomia sugeridos pelos PCN, pode-se inferir que poderia ser de grande importância a inclusão da astronomia no âmbito educacional, não só como matéria avulsa, mas principalmente como uma ponte para o ensino de diversos conteúdos da física do Ensino Médio. Isso pode ser feito ao incluir a astronomia de forma curricular ou extracurricular nas escolas, tanto como uma matéria conjunta com a matéria de física como separada, dependendo do que melhor se adaptar à organização de cada instituição de ensino.

Dessa forma, o aluno poderá usar desse fascínio que o estudo da astronomia promove para se concentrar mais em sala de aula e se interessar mais pela física, além de obter o conhecimento necessário sobre o Universo que o Ensino Médio deve oferecer. Uma melhoria educacional no âmbito da Física e da Astronomia no Ensino Médio, a longo prazo, pode acarretar também um aumento significativo na quantidade de profissionais nessas áreas.

## Referências

ALMEIDA, M. J. P. M. Expectativas sobre o desempenho do professor de Física e possíveis consequências em suas representações. Ciência &amp; Educação , v. 6, n.1, p. 21-29, 2000.

BLOG do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência. Disponível em: http://pibidunb.blogspot.com.br/. Acesso em: 31 jul. 2014.

BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio . Brasília: MEC/SEMTEC, 2002. 144 p.

BRETONES, P. S. Jogos para o ensino de astronomia . 2. ed. Campinas: Átomo, 2014, 115 p.

DEBOM, C. Curso de astronomia para o ensino médio . Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/cref/camiladebom/. Acesso em: 20 jul. 2014.

DIAS, C.A.C.M.; SANTA RITA, J.R.Inserção da astronomia como disciplina curricular do ensino médio. Revista Latino-americana de Educação em Astronomia , n. 6, p. 55-65, 2008.

LABURÚ, C. E.; BARROS, M. A.; KANBACH, B.G. A relação com o saber profissional do professor de física e o fracasso da implementação de atividades experimentais no ensino médio. Investigações em Ensino de Ciências , Porto Alegre, v. 12, n. 3, p. 305-320, 2007.

MARINS, F.A.Q. Astronomia: um tema mais que necessário no ensino médio. 2013. 134 f. Monografia (Licenciatura em Física) - Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, 2013.

MOREIRA, M. Por que, apesar do grande avanço da pesquisa acadêmica sobre ensino de Física no Brasil, ainda há pouca aplicação dos resultados em sala de aula? Revista Brasileira do Ensino de Física, São Paulo, v. 26, n. 4, p. 293-295, 2004.

PROJETO Educacional Telescópio na Escola. Disponível em: http://telescopiosnaescola.pro.br/. Acesso em: 20 jul. 2014.

SOUZA, T. C. F. Avaliação do ensino de física: um compromisso com a aprendizagem . Passo Fundo: UPF Editora, 2002.