FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE FÍSICA PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA

## A FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE FÍSICA PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA

## Raul dos Santos Neto 1

1 CEFET-RJ / Curso de Física / raul.neto@cefet-rj.br

## Resumo

O Ensino de Astronomia cada vez mais tem sido estudado, além de ser estimulado por vários documentos públicos como a Base Nacional Curricular Comum (BNCC), o Parâmetro Curricular Nacional (PCN) e por currículos de física como o proposto pelo Estado do Rio de Janeiro. Contudo, a formação de professores de Física não contempla esses conteúdos de forma ampla e pedagogicamente adequada para atender as necessidades formativas do futuro professor. Este trabalho tem como objetivo avaliar como a Licenciatura em Física tem preparado os futuros professores para o Ensino de Astronomia. Para tal, fizemos uso de pesquisa qualitativa contendo um levantamento bibliográfico para avaliamos como a literatura aborda esse tema, além de usamos a prova da Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA) como instrumento de avaliação de conhecimentos sobre Astronomia básica de alunos de um curso de Licenciatura em Física, e de professores da rede municipal de Petrópolis (RJ), os quais participaram de um curso de formação continuada, ambos no CEFET-R Campus Petrópolis. Os resultados apontam que ambos os grupos não tem formação suficiente para responder questões cobradas a alunos de nível médio (que são aplicadas pela OBA), o que mostra que o Ensino de Astronomia no curso de Licenciatura em Física é precário, apesar de ser um desejo dos alunos e de professores em atuação. Assim, existe uma necessidade urgente de repensarmos a qualidade formativa dos futuros professores. Também foi observado que em ambos os grupos alegaram estar mais estimulados a estudarem com maior aprofundamento temas de Astronomia. Percebemos que as ações realizadas foram capazes de suprir as necessidades no que tange ao preparo desses professores, em formação e atuantes, para a participação em futuras Olimpíadas de Astronomia e para o posicionamento crítico relativo ao Ensino de Astronomia.

Palavras-chave : Formação de Professores de Física, Ensino de Astronomia, OBA.

## 1- Introdução

- O Ensino de conceitos relacionados com a Astronomia é cada vez mais estudado e fomentado por documentos públicos como Parâmetro Curricular Nacional (PCN) e Currículo Mínimo do Estado do Rio de Janeiro e outros estados. Dessa forma, a inserção de conteúdos de Astronomia na disciplina de Física no ensino médio é uma necessidade cada vez maior (CORTELA e NARDI, 2007).

É muito comum na prática diária do magistério que o professor de Física seja questionado por seus alunos sobre temas que ganharam repercussão nas mídias, como as ondas gravitacionais ou o Bóson de Higgs. Contudo, nem sempre o professor tem condições de atender as demandas de conhecimento de seus alunos, ainda mais quando ele não foi preparado adequadamente em sua graduação. Assim, notícias sobre descobertas nas diversas áreas da Astronomia como a Astrofísica, Cosmologia e Astrobiologia que ganham espaço em mídias

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23 a 27 de janeiro de 2017

como telejornais, sites, blogs e revistas de divulgação científica podem se tornar um pesadelo para muitos professores ou uma grande oportunidade de contextualizar temas de Física Moderna e Contemporânea para seus alunos.

Dentre outros aspectos apontados por CAMARGO (2007) destacamos outro fator importante que sinaliza para uma maior necessidade de atenção para o Ensino de Astronomia, é que a Astronomia desperta um forte interesse do público em geral, sendo um potencializador de ensino capaz de despertar o interesse pelas ciências, além de ter um forte apelo interdisciplinar, envolvendo diversas áreas do saber como Física, Matemática, Química, História e Geografia. Isso ficou evidente quando o curso de Licenciatura do CEFET Campus Petrópolis fez um levantamento junto aos alunos sobre quais assuntos eles tinham desejo de estudar em disciplinas eletivas. Para nossa surpresa, o assunto mais solicitado pelos alunos foi Astronomia.

Entretanto, existem vários problemas mostrados em diversas pesquisas no campo da aprendizagem em Astronomia na idade escolar, que relatam que muitos conceitos não são compreendidos em sua totalidade, seja pelo despreparo dos professores, ou pelos erros encontrados nos livros didáticos (TREVISAN, LATTARI & CANALLE, 1997).

A justificativa desse trabalho se dá na necessidade de lembrar-nos da importância da Astronomia, que é considerada a mais antiga das ciências, e pela necessidade do futuro professor de Física em ser apto para estimular seus alunos na construção de um conhecimento crítico que leva em consideração a história e filosofia das ciências.

## 2- O Olimpíada Brasileira de Astronomia (OBA)

Dentro do corpo de nosso trabalho utilizamos questões da Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA) por ser um evento nacional realizado nas escolas brasileiras. Ela ocorre desde 1998, sendo promovida inicialmente pela Sociedade Astronômica Brasileira (SAB). A partir de 2005 a Agência Espacial Brasileira (AEB) passou também a participar da organização, quando a olimpíada se tornou Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica. E atualmente a Furnas também delega uma comissão organizadora. Assim, a OBA é um evento aberto à participação de qualquer nível da escola básica. A participação dos alunos é voluntária e não há obrigatoriedade de número mínimo ou máximo de alunos, ou seja, o número de alunos participantes não é determinado. Suas edições têm alcançado números, desde sua criação, da ordem de milhares de participantes por ano.

Outro fator importante a ser destacado é que a OBA é um evento que tem três objetivos básicos: 1) A difusão de conhecimentos astronômicos; 2)Fomentar interesse dos jovens pela Astronomia, Astronáutica e ciências afins; 3) Ser embrionário no surgimento de novos pesquisadores nessas áreas afins.

Outro destaque que fazemos em relação à OBA é que ela apresenta questões contextualizadas que abordam temas importantes como reconhecimento dos céus, estações do ano, uso adequado de energia, influência dos astros em nosso calendário, uso de GPS, etc. Além disso, existem várias questões que podem ser usadas para a introdução de temas como a Física Moderna e Contemporânea dentro de sala, conforme nos relata MARQUES (2005). Dessa forma, uma oportunidade ímpar de trabalhar com seus alunos questões que vão além do ensino tradicional de física.

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Assim, é de fundamental importância que professores de Física tenham condições de participarem nessas olimpíadas, bem como sejam estimulados a se envolverem na construção de conhecimentos de forma crítica junto de seus alunos.

## 3- Metodolog ia

Para atingir o objetivo desse trabalho, que é avaliar como a Licenciatura em Física tem preparado os futuros professores para o Ensino de Astronomia, fizemos uso de pesquisa qualitativa. A justificativa dessa forma de pesquisa se dá no trabalho de NEVES (1996), que afirma que os métodos qualitativos também envolvem procedimentos de interpretação dos fenômenos expostos numa pesquisa documental. Além disso, a análise documental tem a vantagem de oferecer reexames dos documentos possibilitando inclusive outras interpretações e percepções dos mesmos documentos.

No que tange à análise de questionários, ela permite que haja uma identificação, organização e avaliação das informações contidas no documento, possibilitando ainda que se contextualizem alguns fatos em determinados momentos (MOREIRA, 2005).

A pesquisa foi feita em duas etapas. Primeiramente fizemos um levantamento bibliográfico para avaliamos como a literatura aborda o Ensino de Astronomia nos cursos de Licenciatura em Física. Após isso, fizemos uma observação participante com dois grupos distintos. Um era composto por 25 alunos da licenciatura em Física do CEFET Campus Petrópolis e outro por 12 professores da rede municipal de Petrópolis que participaram de curso de formação continuada em Ensino de Astronomia. As ementas de ambos os cursos eram iguais só mudando a distribuição da carga horária, que era de duas aulas semanais no semestre para a Licenciatura e encontros quinzenais com os cursistas da formação continuada. Em ambos os grupos foi aplicado o mesmo questionário, o qual usava perguntas da OBA. As notas da observação eram feitas logo após as aulas de cada grupo. Também foram feitas discussões sobre o tema Ensino de Astronomia com ambos os grupos durante algumas aulas, onde foram registradas algumas falas consideradas relevantes para a pesquisa.

Lembrando que a prova da OBA é aplicada a alunos da escola básica, era esperado que os dois grupos, os quais alegaram ter grande interesse sobre o tema, não tivessem dificuldades com as questões.

Também foi discutido como os dois grupos como eles avaliavam a OBA e se sentiam seguros para trabalhar esses temas com seus alunos. Todas as impressões eram registradas caderno de notas imediatamente após o término das atividades presenciais.

Por fim, aplicamos novo questionário com outras questões similares as primeiras (muitas questões também eram da OBA), para avaliar se houve construção e aquisição de conhecimentos de Astronomia.

## 4- Resultados

Nosso levantamento na literatura e documentos oficiais apontam que as Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais PCN+ - (BRASIL, 2008) apresentam vários temas que têm forte relação com o Ensino de Astronomia. Por exemplo, a primeira unidade trata de assuntos relacionados a Astronomia do dia a dia como movimentos da Terra, calendários, fases da Lua, eclipses, estações do ano, Sistema Solar e as interações

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gravitacionais. Enquanto a segunda unidade temática trata dos aspectos relacionados à origem e a evolução do Universo, bem como as teorias, os modelos, as ordens de grandeza envolvidas e também questões relacionadas a vida fora da Terra. A terceira unidade temática busca compreender a Astronomia como uma construção humana impregnada de contribuições sociais, políticas e religiosas. Assim, de acordo com o texto dos PCN+ é indispensável uma compreensão de natureza cosmológica, que permita ao jovem refletir sobre sua presença e seu 'lugar' na história do Universo, tanto no tempo como no espaço, do ponto de vista da ciência.

Entretanto, ao analisarmos as Diretrizes Curriculares para os Cursos de Física (BRASIL, 2001), documento que Norteia a elaboração dos projetos pedagógicos dos cursos de Licenciatura em Física, percebemos que nada existe a respeito da obrigatoriedade desses cursos oferecerem disciplinas com conteúdo exclusivo de Astronomia.

Ainda em relação ao levantamento bibliográfico, percebemos que a formação inicial dos professores não consegue satisfazer todas as questões pedagógicas. Ainda segundo o autor, foi feita também uma avaliação dos livros didáticos (realizada pelo MEC, em meados da década de 90) que constatou uma enorme quantidade de erros conceituais na área da Astronomia, assim como em outras temáticas nos livros adotados pelas escolas. Se o professor utiliza um livro que ainda contenha erros conceituais, é presumível que este professor esteja despreparado, o que leva a uma preocupação com sua formação.

LANGHI e NARDI (2014) nos chamam a atenção para o fato de, apesar deste crescente interesse dos pesquisadores sobre este tema, o ensino da Astronomia na Educação Básica ainda parece escasso no Brasil, constituindo-se basicamente de episódios isolados e esforços pontuais (LANGHI; NARDI, 2012; LANGHI; SCALVI, 2013). Esta relação entre a pesquisa em ensino e a realidade escolar reside na possibilidade de as pesquisas acadêmicas contribuírem para a produção e implantação de um projeto político pedagógico. No entanto, a definição deste está em outro âmbito, pois é o contexto político educacional vigente que define o que deve ser ensinado, baseado em uma visão de educação de um dado momento histórico.

Por outro lado, quando os resultados de pesquisas são levados em conta, as mudanças e inovações escolares podem ser significativas, proporcionando reestruturações no currículo que contemplem estudos e investigações da área, como exemplificado por CAMARGO (2007) e CORTELA e NARDI (2008). No caso do ensino da Astronomia, maiores discussões sobre a inserção de Astronomia introdutória nas escolas se fazem necessárias (BRETONES; MEGID; CANALLE, 2006).

LANGHI e NARDI (2014) também identificaram em sua pesquisa sete ideias centrais presentes em publicações recentes que são apresentadas como justificativas para o ensino de Astronomia. São elas: a) A Educação em Astronomia contribui para HFC (História e Filosofia da Ciência) e CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) no ensino; b) A Educação em Astronomia favorece a elaboração de atividades experimentais e a prática observacional do céu; c) Astronomia é um elemento motivador; d) A Astronomia é altamente interdisciplinar; e) Presença de erros conceituais e falhas em Livros Didáticos, concepções alternativas em alunos e professores e baixa popularização em Astronomia; f) O ensino da Astronomia é promovido pelos PCN, emergindo a necessidade de reverter o atual quadro

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formativo deficiente de professores; g) Há o potencial da interação com a comunidade profissional de astrônomos e espaços não formais de ensino.

Também destacamos o trabalho feito por ROBERTO JUNIOR et al (2014), o qual realizou um estudo em 132 cursos de Licenciatura em Física analisando seus respectivos Projetos Político Pedagógico (PPP) analisando as disciplinas de Astronomia nos cursos de Física. Para tal, eles identificaram quais são os cursos que têm na sua estrutura curricular pelo menos uma disciplina obrigatória ou optativa/eletiva e aqueles cursos que não possuem nenhuma disciplina de Astronomia. Para identificar uma disciplina como de Astronomia os autores supracitados selecionaram apenas aquelas cuja ementa tenha não necessariamente todos, os seguintes assuntos: sistemas de coordenadas, calendários, fases da Lua, eclipses, estações do ano, o Sistema Solar e seus constituintes, astrometria, sistemas planetários, estrelas, galáxias, cosmologia, astrobiologia, telescópios, fotometria, espectroscopia e técnicas de observação do céu. Não fez parte desse levantamento as disciplinas básicas de Física (mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo e óptica), a mecânica clássica e a Física moderna e contemporânea que tratam de forma superficial alguns desses assuntos. Seus resultados mostraram que mais da metade dos cursos não tem nenhuma disciplina de Astronomia, e somente 15% apresenta pelo menos uma disciplina eletiva ou obrigatória.

Na parte da pesquisa que tratava da observação participante, os resultados da aplicação das questões da OBA para ambos os grupos mostrou que os mesmos não têm conhecimentos suficientes para alcançarem grau maior que 7,0 em questões que são aplicadas à alunos da escola básica. Dentre os alunos da graduação, somente três alunos (14%) de um universo de 22 alunos matriculados tiveram nota acima de 7,0. A maior parte (68%) ficou abaixo dos 5,0, enquanto 12% ficaram entre 5,0 e 6,9.

Em relação aos participantes do curso de formação continuada, somente um obteve bom desempenho. Logo, os números para esse grupo não foram nada animadores. Contudo, ambos os grupos relataram que tinham grande interesse no tema e que se sentiam motivados a buscarem mais conhecimentos sobre o mesmo. Contudo, após os cursos ambos os grupos relataram que se sentiam mais confiantes para atuar no Ensino de Astronomia, e que buscariam ajudar alunos da escola básica nas Olimpíadas da OBA. Alguns cursistas da formação continuada alegaram que passariam a aplicar as provas da OBA em suas escolas, algo que não era feito antes. Dentre esses professores da formação continuada, destacamos uma cursistas formada em pedagogia. Ela era a única participante sem ligação com ciências da Natureza. A cursista formada em pedagogia, ao ser questionada sobre seu interesse no curso, alegou que tinha muita curiosidade sobre o tema e que tinha interesse em trabalhar temas de Astronomia com crianças. Após o curso, ela alegou ter se inscrito no ENEM para ingressar num curso de Astronomia em nível superior. Isso sugere a nós que o curso surtiu um efeito positivo nos participantes.

Os resultados das novas avaliações após o curso mostraram que houve um grande crescimento tanto de conhecimento como de motivação para aprofundamento dos temas. Ambos os grupos solicitaram que fosse criado outro curso com assuntos mais avançados sobre astronomia.

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## 5- Conclusões

Podemos identificar que os problemas relacionados aos currículos de Licenciatura em Física apontados por LANGUI e NARDI (2012) ainda são percebidos no que diz respeito ao Ensino de Astronomia, ou seja, o mesmo possui pouca tradição e experimentação curricular nos cursos de Licenciaturas em Física. Isso é preocupante, pois os futuros professores precisam estar preparados para o Ensino crítico de conceitos de astronomia e a participação em olimpíadas como a OBA.

Também identificamos que as iniciativas e soluções existentes são, notadamente, locais, faltando-lhes coordenação e cooperação em escala nacional, como também destaca Camargo (2007). Assim, entendemos como fundamental que haja uma ampla discussão em eventos nacionais do porte do Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF), Encontro Nacional de Pesquisa em Ensino de Ciências (ENPEC) e outros importantes eventos onde ocorre discussão sobre assuntos relevantes para o Ensino de Física.

Por fim, considerando a motivação alegada pelos alunos e pela construção de conhecimentos de astronomia observada consideramos que o trabalho feito, tanto na disciplina eletiva como no curso de formação continuada, foi bem sucedido. Além disso, outro resultado importante foi a incorporação de uma disciplina obrigatória de Introdução à Astronomia que foi recentemente proposta pelo colegiado do CEFET Campus Petrópolis (local da pesquisa) ao currículo da licenciatura em Física. Assim, recomendamos a reprodução em outros espaços, bem como mais pesquisas sobre propostas curriculares que contemplem o Ensino de Astronomia nos cursos de Licenciatura em Física.

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