O MOVIMENTO DA ESFERA CELESTE NOS LIVROS DIDÁTICOS DE FÍSICA APROVADOS NO PNLD/2015

## O MOVIMENTO DA ESFERA CELESTE NOS LIVROS DIDÁTICOS DE FÍSICA APROVADOS NO PNLD/2015

Gleice Kelen Dornelles Costa , Cristina Leite 1 2

1 Universidade de São Paulo/ Mestranda do Programa de Pós-graduação Interunidades em Ensino de Ciências/Colégio UNASP/gldornelles@yahoo.com.br

2 Universidade de São Paulo/Pós-graduação Interunidades em Ensino de Ciências/crismilk@if.usp.br

## Resumo

A Astronomia é uma ciência intimamente relacionada à observação do céu, noturna e/ou diurna, direta e/ou indiretamente. Esse caráter observacional pode ser utilizado como uma estratégia didática para que o aluno amplie a percepção do seu entorno astronômico, sendo capaz de reconhecer fenômenos que fazem parte de seu cotidiano, com ou sem o uso de instrumentos. Nesse sentido, esta pesquisa se concentra em investigar como a temática do movimento celeste é proposta aos alunos do ensino médio pelos livros didáticos de Física aprovados no Programa Nacional Livro Didático de 2015. A análise permitiu perceber que esta temática tem presença em 50% das coleções, ou seja, das 14 coleções, 7 apresentam ao menos uma atividade que busca investigar o movimento da esfera celeste, muito embora cada coleção apresente elementos diferentes para serem observados.

Palavras-chave : Astronomia, Observação, Livro Didático, Movimento.

## Introdução

A observação de fenômenos celestes regulares possibilitou ao homem desenvolver modelos na tentativa de descrever e entender os fenômenos do seu cotidiano, como, por exemplo, o dia e a noite, as fases da Lua e a contagem do tempo (KANTOR, 2012). Isso ocorre talvez numa necessidade de sobrevivência, para definir a melhor época para o plantio ou até mesmo para a pesca (AFONSO, 2009).

Essas observações permitiram que instrumentos simples como gnômons fossem usados pelos povos antigos marcando, por exemplo, a passagem do tempo, os pontos cardeais e as estações do ano. Assim como a criação de grandes monumentos a que hoje atribuímos relações astronômicas, como Stonehenge, um conhecimento que pelas pesquisas acadêmicas, acredita-se que eram bem compreendidos (OLIVEIRA, 2011).

Este conhecimento que inicialmente fora estruturado pelos povos antigos, ainda hoje é valido e pode ser usado como uma estratégia didática que auxilia e contextualiza o estudo de temáticas relacionadas à Astronomia. Dessa forma, o estudo da Astronomia pode ser uma oportunidade para não separar a educação matemática e científica da subjetividade, do belo, do poético e do emocional (LANCIANO, 2014).

## A importância da observação do céu na escola

A natureza observacional da astronomia permite que os alunos, desde pequenos, possam ser colocados em contato com o espaço natural, com a parte da natureza que está ao seu redor, a qual é constituída pelo céu (LANCIANO, 2014). Essa possibilidade de levar os alunos para um contexto

diferente do binômio sala-lousa, incentivando um contato direto com a natureza, permite a construção de conhecimentos associados a uma realidade atraente, bela e facilmente acessível (BISCH, 1998), tornando o céu um elemento didático, pois é um imenso laboratório que está disponível e é gratuito a todos que desejarem explorá-lo (BRETONES, 2006; SOLER, 2012). Camino e Terminiello (2014, p.425) também ressaltam a importância das atividades de observação:

'...devemos ensiná-la ao ar livre, no espaço tridimensional e no tempo que decorre. Portanto, é uma falácia quando se fala de extensão (em universidades e institutos) para o ensino de Astronomia, já que a sala de aula natural dessa atividade é do lado de fora de qualquer instituição (literalmente falando).

Através do uso deste laboratório, o céu, é possível ampliar o sentido do que se aprende (PASCHINI NETO, 2011; OLIVEIRA, 2011; SILVA, 2015; LANCIANO, 1989; CAMINO, 2012), colocando o aluno em confronto com suas concepções prévias. Essas concepções podem estar parcialmente ou completamente erradas e de outra maneira dificilmente seriam corrigidas, permanecendo intacta na vida do estudante (LANCIANO, 2014).

Entretanto, não basta apenas olhar o céu para resignificar seu conhecimento científico. É importante que este olhar seja feito a partir de questionamentos, que se aprenda a acompanhar e a interpretar os fenômenos celestes, e que as atividades estejam adequadas para o tipo de público, especialmente no que se refere à maturidade deste (LANCIANO, 2014).

Propostas de atividades de observação do céu podem estar contidas nos materiais que estão à disposição da comunidade escolar, através dos livros didáticos. Esses materiais são elementos presentes no dia-a-dia tanto do aluno quanto do professor, exercendo forte influência no trabalho pedagógico do docente e, em especial, no planejamento de cada aula (KANTOR, 2001; LEITE, 2002; SIMÕES, 2008). Outro motivo é o fato de serem ricos em detalhes para a construção de atividades práticas.

'No Brasil, devido à sua vasta extensão territorial e às muitas dificuldades, muitas são as escolas onde o livro didático é o único material disponível para os alunos e professores. Por esse motivo este recurso assume o papel de principal, senão única, fonte de informação e referencial para o planejamento das aulas.' (SIMÕES, 2008, p.31)

Megid Neto e Fracalanza (2003), numa pesquisa com 180 professores de Ciências, investigaram o uso do livro didático nas atividades docentes. Como resultado, elencaram três categorias, nas quais o livro pode ser usado: no planejamento anual das aulas ou ao longo do período letivo; apoio às atividades de ensino-aprendizagem, na leitura de texto, resolução de exercícios e de outras atividades; e, por último, o livro é utilizado como fonte bibliográfica, complementando o conhecimento tanto dos próprios professores quanto dos alunos.

Outro aspecto que Megid Neto e Fracalanza (2003) investigaram foi a forma como os professores avaliam os livros didáticos, ou seja, o que eles esperam que estes abordem, e, como resultado, obtiveram 8 critérios. Dentre esses, há um que se refere à necessidade de conter atividades experimentais, que, na visão dos professores, devem ser de fácil realização e com material acessível, sem representar riscos físicos ao aluno.

Esta busca por livros que possuam atividades práticas pode ser resultado da preocupação que alguns professores apresentam ao tentar promover momentos de maior participação do aluno. Entretanto, Barros e Hosoume (2008) entendem que apenas tirar os alunos da sala de aula, ou proporcionar algo diferente do binômio quadro-explanação não é suficiente no ensino aprendizagem. Para eles, é necessário que as atividades enriqueçam as relações sociais, a inter-relação entre conceitos científicos e espontâneos e, por fim, o interesse dos alunos pelas ciências.

'Realizar um experimento sem pensar nestas questões, sem direcionar um debate, sem promover uma leitura atenta e articulada com os conceitos e o cotidiano dos alunos, poderá reduzir esta prática a mais um item curricular, que na visão dos educandos, pode ser tão chato e sem sentido quanto os conteúdos ministrados de maneira compartimentalizados e estanques.' (BARROS E HOSOUME, 2008)

No contexto educacional e de domínio do conhecimento astronômico, surge a pergunta: 'Os nossos alunos da educação básica são instigados a compreender o céu por meio da observação?'. Assim, acreditando que o livro didático seja um dos recursos que ainda tem presença marcante no processo de ensino aprendizagem como uma das ferramentas mais utilizadas pelos alunos e professores da educação básica, este trabalho buscou investigar a presença e a forma como o movimento da esfera celeste, fenômeno presente no cotidiano de todos os alunos, está inserida no contexto educacional através da análise dos livros didáticos de Física aprovados no PNLD do ensino médio.

## Metodologia

A análise documental seguiu os critérios de Bardin (2011), os quais foram divididos em três momentos: pré-análise, exploração do material e tratamento dos resultados.

Na pré-análise foi possível selecionar os livros didáticos, resultando um corpus de 14 coleções aprovadas no PNLD/2015 - Física, organizadas em 3 volumes. Ainda nesta fase, buscamos por textos, caixas de texto, figuras, gravuras ou outros elementos que pudessem estar associados à astronomia e que viessem a apresentar atividades de observação do céu.

Na exploração do material, uma segunda leitura mais profunda foi necessária, para separar as atividades que se relacionavam com a observação real, direta ou indireta, do movimento da esfera celeste além de perceber como eram sugeridas tais atividades. Não consideramos as atividades que fossem representações ou simulações do movimento celeste, pois o interesse está centrado na promoção de atividades de observação real do céu.

Na terceira e última etapa, tratamento dos resultados e interpretação, foi possível organizar os dados em categorias e dar um significado a eles. As categorias foram construídas tanto a priori, uma adaptação do trabalho de Barrio (2014) que apresenta uma proposta metodológica para o tema: a Terra e seus movimentos, quanto a posteriori. As categorias estão apresentadas no Quadro 2.

## Observação do movimento da esfera celeste nos livros analisados

Os livros didáticos de Física, aprovados no PNLD/2015, que foram analisados são apresentados a seguir, no Quadro 1.

Ao analisar a inserção de atividades de observação do céu nos livros didáticos aprovados no PNLD/2015 - Física, percebemos que a maioria (78%) desses livros apresenta alguma proposta de observação real do céu. A partir da constatação da existência destas atividades, buscamos analisar como são essas propostas que incentivam a percepção do movimento da esfera celeste, através do movimento de estrelas, constelações, Lua ou planetas. Não consideramos atividades didáticas que, embora utilizassem o movimento da esfera celeste, não tinham essa temática como foco principal. A análise concentrou-se em oito atividades propostas aos alunos que estavam em um dos volumes de sete coleções.

Como as atividades de observação do céu envolvem conhecimentos de várias dimensões, buscamos identificar alguns elementos importantes que podem estar implícitos nas atividades propostas, os quais estão apresentados nas categorias a seguir. Para melhor compreensão, incluímos, quando possível, um exemplo nas categorias, pois pelo seu caráter, a priori, nem todas foram encontradas na análise dos livros.

Quadro 2 : Caracterização das categorias utilizadas na análise

- A) Antes da observação : atividades trazem elementos ligados a preparação do aluno para o momento da observação.
- 1. Levantamento dos conhecimentos prévios : atividades que buscam relações entre o que será
- observado e os conhecimentos prévios do aluno.
- 2. Astros a observar : Categoria explicita o objeto celeste que deve ser acompanhado durante a atividade, como o Sol, a Lua, as estrelas ou os planetas.
- 'Acompanhe o movimento dos astros que você identificou como planetas... '(Coleção 2, Volume 1, p. 160)
- 3. Horário : Se refere ao período do dia em que a observação se dará, diurno ou noturno.
- 'Em uma noite sem nuvens, é possível marcar a passagem do tempo acompanhando o 'movimento do céu'. '(Coleção 3, Volume 1, p.232)
- 4. Duração da observação : Corresponde ao tempo de duração da observação, que pode ser na ordem de horas, dias, semanas e/ou meses.

'Após três horas faça uma nova observação. '(Coleção 2, Volume 1, p. 194)

- B) Estratégias para observar e acompanhar os movimentos : indica as estratégias que são recomendadas para utilizar no momento da observação.
- 1. Mapa Celeste : Esta categoria identifica as atividades que incentivam o uso deste recurso para que o mesmo objeto seja acompanhado durante os períodos de observação.
- 'Numa noite sem nuvens, tente distinguir estrelas e planetas...Procure por mapas celestes e compare-os com suas observações. '(Coleção 2, Volume 1, p. 160)
- 2. Registro : Inclui as atividades que necessitam de algum tipo de registro por parte do aluno, quer seja como desenho, tabelas, gráficos, etc.
- '...em seu caderno, faça ilustrações semelhantes de suas observações. ' (Coleção 6, Volume1, p 197)
- 3. Medida : Categoria que explicita quais atividades de observação sugerem e que medidas a partir da observação sejam realizadas.
- '...a seguir a equivalência de algumas partes da mão (quando você mantém seu braço esticado) com medidas em graus.... Quanto tempo durou sua observação? ' (Coleção 3, Volume 1, p.232)
- 4. Referencial : Atividades que trazem de forma explicita ou implicita o uso do referencial. As atividades podem tanto sugerir que tal referencial seja um ponto na superfície da Terra quanto no céu.
- 'A partir de um ponto, como um poste ou uma janela, observe-a durante algumas horas.'(Coleção 6, Volume 1, p.197)
- C) Tipos de observação que envolvem o movimento: essa categoria se dá pela aborgadem que a atividade de observação pode assumir.
- 1. Primária : A esta categoria incluímos as atividades de observação que buscam identificar o movimento no céu de um ou mais astros, numa abordagem mais qualitativa.
- 'Numa noite de inverno, procure no céu as estrelas do Cruzeiro do Sul. Duas horas depois,volte para a mesma posição em que você observou o céu e torne a procurar as estrelas. Elas estão em movimento ou em repouso?' (Coleção 8, Volume 1, p.210)
- 2. Sistemática : Nesta categoria estão as atividades que buscam caracterizar os movimentos observados.
- i. Sentido: Atividades que buscam identificar o sentido do movimento apresentado pelo astro.
- ii. Velocidade : Atividades que verificam a velocidade do movimento observado.
- iii. Rotação e/ou translação : Observações que buscam identidicar o movimento de rotação ou tranlação envolvidos no fenômeno.
- iv. Ciclicidade : Atividades que sugerem que o movimento seja acompanhado até que se perceba sua ciclicidade.
- v. Longitude/Latitude : Atividades que determinam a latitude ou longitude local.
- 'Utilizando essa regra de três, determine a longitude do local de seu gnômon.' (Coleção 4, Volume1, p. 256)
- D)Pós-observação : Categoria que se refere as atividades sugeridas no momento pós-observação.
- 1. Retomada e discussão dos dados obtidos : Atividades de observação que propõem questionamentos ao aluno com relação ao que ele observou, o que poderá conduzi-lo a um momento de reflexão e/ou discussão.

'Como você descreve o movimento do céu?' (Coleção 11, Volume 2, p.157)

- 2. Cálculos a partir das medidas : Atividades que buscam realizar cálculos a partir das medidas tomadas pelos alunos durante a observação.
- '3.Tomando-se a Terra como referência, o Sol dá uma volta completa ao redor dela em 24h,isto é, a cada hora,o Sol 'anda' 15°. Utilizando uma regra de três, determine a longitude do local de seu gnômon.' (Coleção 4, Volume 1, p.256)
- E) Atividade no livro: as atividades podem ser encontradas como regulares ou optativas livro.
- 1. Atividade Regular : atividades que fazem parte das estratégias de desenvolvimento do conteúdo, presentes dentro do capítulo.
- 2. Optativa : atividades que são sugeridas em seções a parte de capítulo, que denotam um carater optativo.

No Quadro 3, estão dispostas somente as coleções que apresentam atividade de observação do movimento da esfera celeste, bem como as categorias a que pertencem. A Coleção 2 é a única que apresenta duas atividades sobre esta temática.

Quadro 3 - Movimento da esfera celeste e seus elementos

Dentre as 11 coleções de livros didáticos aprovados no PNLD/2015 que apresentam atividades de observação do céu, encontramos sete coleções que propõem aos alunos perceber o movimento da esfera celeste.

A leitura da tabela mostra que a maioria das atividades são noturnas, pois buscam acompanhar o movimento de estrelas. Além disso, o tempo de observação se concentra em um período de algumas horas.

Percebemos, também, que são poucas as atividades (37,5%) que solicitam a realização de algum registro ou algumas medidas a partir da observação. Muito embora todas elas adotem um referencial como estratégia para perceber o movimento celeste, essa presença tímida de registro e medidas acaba por implicar na expressiva presença de uma observação caracterizada como primária (75%). Outro ponto que também está relacionado à falta de medidas está na quase ausência de cálculos que possam ser realizados caracterizando algumas grandezas do movimento.

Podemos notar ainda que, embora todas as atividades não tragam questões iniciais que buscam identificar os conhecimentos prévios dos alunos, a maioria delas (75%) propõe algum tipo de questionamento ao aluno no pósobservação. Esse questionamento pode abrir possibilidades para que sejam realizadas discussões sobre os elementos que caracterizaram o movimento observado.

Finalmente, é importante apontar que a maioria das atividades são propostas compõem as estratégias a serem utilizadas para desenvolver o conteúdo de Astronomia.

## Algumas Considerações

Proporcionar aos alunos momentos de contato real com o céu pode ajudá-los a confrontarem suas ideias prévias a respeito do comportamento dos astros no céu. Quanto a este aspecto, percebemos que a maioria dos livros buscou tornar possível essa aproximação com o céu. Entretanto, entendemos que alguns elementos devem estar presentes para que a atividade dê sentido àquilo que se estuda, permitindo o aluno usar, desenvolver ou até alterar os modelos para descrever o movimento da esfera celeste.

As atividades analisadas, em sua maioria, contemplam poucos elementos que contribuem para que elas assumam um caráter sistemático, envolvendo ações como registrar, medir, perceber o sentido, a velocidade ou, ainda, o tipo de movimento associado (rotação/translação). O Quadro 3 permite perceber que a maioria das atividades são planejas para algumas horas e no período noturno, tornando-se, possivelmente, tarefa de casa para os estudantes do diurno. Além disso, o aluno não teria o professor como um intermediador da atividade. Esse intervalo de tempo da ordem de horas, talvez, não seja suficiente para que se torne perceptível alguns aspectos da ciclicidade da esfera celeste, o que necessitaria que repetições ocorressem ao longo de um ou mais meses. Ainda percebemos que, muito embora todas as atividades apresentem a adoção de um referencial, esse, em sua maioria, é do tipo geocêntrico, e quase não há propostas para pensar o movimento através de outro referencial. Assim, não desenvolve no aluno a habilidade de escolher e transitar entre os referenciais, o que, consequentemente, pode tornar a descrição e representação de um movimento mais elegante e simples (NICOLLETA, 2014).

Entendemos ainda, que o momento de retomada proposto para a pósobservação pode abrir um caminho para que discussões sobre o comportamento da esfera celeste aconteçam, contribuindo para que o aluno estruture melhor seu conhecimento. Além disso, é uma oportunidade de instigar o aluno a repetir a observação e perceber novos elementos.

## Referências

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