UM JOGO DE RPG PARA ENSINAR SOBRE ASTROFÍSICA ESTELAR

## UM JOGO DE RPG PARA ENSINAR SOBRE ASTROFÍSICA ESTELAR

## Flavia Luane Rommel 1 , Viviane Scheibel 2

1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, campus Curitiba,

flavia\_rommel@hotmail.com

## Resumo

Este trabalho traz uma proposta de material didático para o ensino regular, e fundamenta-se em um levantamento bibliográfico sobre os conhecimentos dos estudantes e professores da escola básica a respeito da astrofísica estelar. A partir destas informações verificou-se que a maior parte do público pesquisado, relatado na bibliografia, possui concepções errôneas sobre a natureza e ciclo evolutivo do Sol e demais estrelas do universo, em alguns casos tomam o Sol como um astro distinto das demais estrelas. Esta proposta busca vencer as dificuldades de professores e estudantes ao se depararem com este conteúdo na grade escolar, mas principalmente despertar o interesse pela astronomia, em especial conceitos de astrofísica, permitindo o acesso dos estudantes a informações atualizadas de forma lúdica e divertida. Um jogo de RPG, tipo tabuleiro, foi criado com o intuito de auxiliar no processo ensino-aprendizagem sobre as estrelas, envolvendo conceitos básicos de astrofísica. Foi elaborado para servir de apoio ao professor na busca de novas estratégias de ensino, visando colaborar com a prática docente.

Palavras-chave : Estrelas; Materiais didáticos; Astrofísica estelar.

## Introdução

As estrelas, tema deste trabalho, estão entre os astros mais abundantes no Cosmos e são estudadas por meio de diferentes metodologias e técnicas. Como resultado de inúmeras inovações tecnológicas em relação à coleta de dados, os pesquisadores atualmente podem formular teorias bem fundamentadas a respeito da natureza física, química e o ciclo evolutivo das estrelas. Estes dados e muitos outros, estão auxiliando a humanidade a compreender o surgimento e evolução do universo.

Com um desenvolvimento menos acelerado, as metodologias de ensino presentes nas escolas do país muitas vezes não conseguem acompanhar o desenvolvimento científico. A busca de materiais de apoio e materiais didáticos por professores e alunos deve ser diária, e incentivada dentro de tais instituições. Mas a realidade encontrada por Langhi (2009), Scarinci (2006) e outros quando adentram nas escolas, é de uma comunidade escolar com pouco interesse em observar o céu, identificar e estudar os astros celestes.

A intenção deste trabalho é auxiliar e incentivar os professores que ainda buscam melhorar e inovar suas aulas sobre astronomia, seja de ciências ou de física. Especificamente dentro do conteúdo de astrofísica estelar, propõe-se aqui um jogo de tabuleiro, parecido com RPG de mesa, onde os estudantes têm um papel mais ativo e autônomo na construção dos próprios conhecimentos a respeito das estrelas. O jogo é composto de um tabuleiro, personagens, cartões com funções

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23 a 27 de janeiro de 2017

diversas e naves que se deslocam no tabuleiro em busca de gás hidrogênio e gás hélio como combustível. A confecção do jogo envolveu imagens de alta resolução da NASA, os softwares livres como GIMP e LibreOffice além de muitas pesquisas em livros-texto e artigos científicos de astronomia.

## Os conhecimentos dos estudantes e professores na bibliografia

Os conhecimentos prévios dos estudantes em relação às estrelas verificados na literatura, além de parecidos entre si, são confusos e baseados na observação da natureza pelo indivíduo. A maioria dos estudantes confia somente em seus sentidos para explicar o mundo que o cerca. Bisch (1998) classifica a construção destes conhecimentos com base no realismo ingênuo e no animismo, o que pode ser decorrente também do fato da criança não ter consciência do próprio eu e não se acha ainda influenciada por nenhuma reflexão crítica acerca do seu conhecimento. Além disso, é frequente que na escola, como apontado por Scarinci e Pacca (2006), os estudantes aprendem os conceitos científicos de forma fragmentada, não conseguindo conectar essas informações entre si e com as experiências vivenciadas no cotidiano.

O trabalho de Bisch (1998) aponta ainda para os conhecimentos que alguns professores de ciências do ensino fundamental do estado de São Paulo possuem acerca das estrelas. Os resultados encontrados mostram professores despreparados para ensinar sobre astronomia, mais especificamente em relação à natureza, dinâmica e forma estelar. O referido autor obteve, dos desenhos de professores, estrelas representadas com 5 pontas e uniformemente distribuídas no céu, sendo que algumas foram representadas permeando o sistema solar. O autor afirma que [...] a concepção de estrela das professoras ainda parece ser predominantemente de natureza realista ingênua, sendo concebidas como corpos celestes relativamente próximos, pequenos, luminosos e distintos do Sol [...] (BISCH, 1998, p.209).

Os estudos de Leite (2002) acerca das concepções de Astronomia presente entre os professores de ciências apresentam resultados preocupantes, que vão de encontro aos estudos de Bisch (1998). Este trabalho constatou que 82% dos professores pesquisados possuem a concepção de estrela na forma plana ou bidimensional. Ao solicitar desenhos do sistema solar, o estudo aponta que apenas 12% dos pesquisados deixaram as estrelas distantes do mesmo, 64% as representou nas proximidades do sistema solar e 24% as representaram entre os planetas do Sistema Solar. Outra concepção equivocada percebida pela autora em 2002, por meio de entrevistas, foi a de que as estrelas podem ser menores que o planeta Terra, e frias, ou ainda que poderiam ser visitadas pelo ser humano sem consequências graves à saúde. Por outro lado, os professores afirmam que não gostariam de visitar o Sol por ele ser muito quente e muito maior que as estrelas. Ambos os autores apontam que os professores diferenciaram o Sol das demais estrelas, fato verificado nas entrevistas e nos desenhos. A maioria representou o Sol de forma circular ou esférica, mas também houveram representações do Sol personificado e de um disco plano com raios.

Segundo Oliveira (1997 apud LANGHI, 2009, p.95) devido à falta de conhecimento de nossa situação no Cosmos, da hierarquia universal dos conjuntos de corpos celestes e da localização da Terra, há 'professores que explicam

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erroneamente com embasamento unicamente em livros didáticos' os conteúdos fundamentais de astronomia. Langhi (2009, p. 95) ressalta ainda para outro grupo de professores, aqueles que se sentem inseguros apontando que '[...] esta situação de insegurança com relação à astronomia pode levar o professor à omissão total no seu ensino de conteúdos desta natureza, [...]'. O autor explica que isso se deve ao fato dos professores não serem preparados adequadamente com o conteúdo de astronomia durante sua formação, apoiando-se no livro didático como principal fonte de consulta e utilização em sala de aula. Este, por sua vez, está repleto de chavões e erros conceituais, além das limitações conceituais provenientes das figuras bidimensionais ali representadas.

Com base nestas informações, este trabalho traz uma proposta de material didático na forma de um jogo de tabuleiro, o qual busca vencer as dificuldades de professores e estudantes ao se depararem com este conteúdo na grade escolar, mas principalmente despertar o interesse pela astronomia, em especial conceitos de astrofísica, permitindo o acesso dos estudantes a informações atualizadas de forma prazerosa e divertida. A proposição deste material vai de encontro com as teorias de aprendizagem da ludopedagogia e da aprendizagem significativa, e foi elaborado para servir de apoio ao professor na busca de novas estratégias de ensino que visam melhorar sua prática docente. Este trabalho almeja também contemplar os conteúdos propostos pelos documentos oficiais que orientam a educação básica no estado do Paraná e no país.

## O RPG estelar

Com o objetivo de proporcionar maior autonomia aos alunos e professores na construção do próprio conhecimento científico, este material proporciona a participação direta dos estudantes na aprendizagem sobre as estrelas, instigando a curiosidade sobre o ciclo de vida estelar a partir de um jogo de RPG. Foi baseado na metodologia do clássico jogo de RPG de mesa, porém adaptado para contemplar ao máximo os conceitos estelares reconhecidos atualmente.

A montagem do tabuleiro do jogo (Figura 1) fora feita utilizando uma imagem de alta resolução disponibilizada pela NASA em seu sítio eletrônico, a qual representa de forma esquemática o ciclo de vida das estrelas do tipo solares e das estrelas com massa maior que 8 massas solares. Esta imagem foi editada com o objetivo de traduzir as informações do inglês para o português, e então utilizada como plano de fundo para a sobreposição de uma grade quadriculada com coordenadas nas laterais do tabuleiro. Tudo isso para caracterizar um tabuleiro de RPG agradável aos olhos dos estudantes e ao mesmo tempo ser informativo. O conjunto foi redimensionado para o tamanho de pôster (A0), e impresso para os testes como tabuleiro do jogo.

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Figura 01: Tabuleiro do jogo RPG estelar

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Fonte: Adaptado da imagem disponível no endereço eletrônico &lt;http://nightsky.jpl.nasa.gov/downloadview.cfm?Doc\_ID=393&gt;. Acesso em 30 maio 2015.

As coordenadas escritas nas laterais do tabuleiro têm o objetivo de especificar áreas do tabuleiro com regras específicas, as quais são:

- · Locais de partida dos dados de personagem: L16, M17, N18, N19, N20, M21 e L22.
- · Região do diagrama evolutivo em que os dados de personagem devem consumir hidrogênio: posição inicial e I25 ou H25; e posição inicial e M3.
- · Região do diagrama evolutivo em que os dados de personagem devem consumir hélio: I24 ao destino final de sua estrela e M3 ao destino final de sua estrela.
- · Região onde serão necessários 2 hidrogênios para passar de uma casa para outra: I23 a I25. H23 a H25.
- · Região em que cada hidrogênio coletado dá direito a andar duas casas, (está colorida em azul intenso) F12, G12 até M3 ou M2.

Os jogadores, no início do jogo, podem escolher dentre 7 estrelas personagens, as quais são: Betelgeuse, Rigel, Sol, Eta Carinae, Vega, Pollux e Canopus. Para cada personagem foi construído um conjunto de peças: a carta personagem com informações da estrela e uma foto, um dado com imagens da estrela em suas faces, foguete auxiliar e um cartão escudo, respectivamente representadas na Figura 2.

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Figura 02: Exemplo de carta personagem, dado de personagem, foguete auxiliar e cartão escudo.

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A carta de personagem tem a função de informar o participante sobre algumas características de sua estrela, dentre elas a massa, a qual determina o caminho do diagrama de ciclo evolutivo estelar que o dado de personagem deve percorrer no tabuleiro. O dado personagem tem a função de percorrer o tabuleiro somente sobre as casas que estão impressas no diagrama de ciclo estelar, sempre na horizontal ou vertical. Os foguetes auxiliares têm a função de percorrer todo o tabuleiro em busca de cartões de hidrogênio e hélio, que por sua vez darão 'combustível' à estrela para que ela se movimente sobre o diagrama impresso no tabuleiro. O cartão escudo tem a função de proteger o foguete auxiliar de um 'ataque' adversário (quando um foguete adversário se coloca na mesma casa do foguete atacado). Os ataques buscam retirar do atacado o cartão escudo ou um combustível.

Figura 03: Cartões de combustível.

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Os cartões de combustível (Figura 3) têm a função de movimentar a estrela e também de lembrar os estudantes que os principais elementos químicos presentes nos núcleos destes astros celestes são justamente o hidrogênio e o hélio. As regras para estes cartões são bem específicas:

- · Devem ser colocados, em qualquer casa do tabuleiro, 10 unidades de H e 10 de He no início do jogo. Porém uma vez escolhida a primeira casa, o jogador deve contar 4 casas na diagonal e então colocar o segundo cartão e assim por diante.
- · Os cartões serão repostos, seguindo a regra anterior, somente quando o número total deles no tabuleiro for menor que o número de jogadores.
- · Um cartão de Hélio pode ser trocado por 4 cartões de hidrogênio e vice-versa. Essa dinâmica foi adotada para que os estudantes lembrem que no núcleo da

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estrela ocorre a reação de fusão nuclear do ciclo próton-próton onde são consumidos 4 prótons na formação de um átomo de hélio-4 liberando energia.

- · Uma vez gasto, o cartão deve ser devolvido à caixa.

Figura 04: Dado de desafio e dado de deslocamento.

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A Figura 4 mostra os dados de deslocamento e de desafio, o segundo dado possui três unidades no jogo, os quais são jogados juntos e a soma de suas faces determina a quantidade de casas que o foguete auxiliar tem o direito de percorrer no tabuleiro. Em uma das faces destes dados está escrita, ainda, a palavra 'Desafio'. Ao tirar esta palavra, o jogador tem o direito de lançar um quarto dado, aqui chamado de 'Dado de desafio'. Este, por sua vez, oferece vantagens ao jogador por meio da concessão de hidrogênios, hélios, buracos negros e a possibilidade de responder questões sobre astronomia. Estas questões estão escritas nas cartas de desafio, e em caso de acerto podem proporcionar ao jogador cartões de nitro, buracos negros entre outras vantagens no jogo.

Na Figura 5 são mostrados respectivamente, cartão buraco negro, cartão nitro, carta desafio. Os cartões Nitro (2X e 3X) são utilizados para duplicar ou triplicar os pontos tirados nos dados de deslocamento, proporcionando uma abrangência maior ao foguete auxiliar. Os cartões de buracos negros têm a função de atrapalhar a trajetória dos foguetes no tabuleiro, pois uma vez que o foguete se aproxima deste cartão em menos de 1 casa ele fica preso, e o jogador uma vez sem jogar. A carta desafio possui perguntas relacionadas às estrelas, e em seu rodapé possuem a penalidade em caso de erro e a vantagem em caso de acerto. O jogador deve responder no mínimo uma carta desafio quando tirar um ponto de interrogação no dado de desafio.

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Figura 05: Cartões buraco negro e nitro, e ainda, a carta desafio.

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Este jogo foi projetado para ser desenvolvido por até 7 jogadores, ou duplas de jogadores, e consiste sempre em duas rodadas acopladas. Na primeira rodada do jogo, todos os participantes coletam combustível movendo somente o foguete auxiliar e guardando os combustíveis coletados, e na segunda rodada os participantes movimentam suas estrelas personagem sobre o diagrama evolutivo utilizando os combustíveis coletados.

Os personagens, as regras, o manual e os demais objetos foram construídos pela autora (Rommel, 2015), com a ajuda dos softwares livres de edição de imagem GIMP e de edição de texto Libreoffice. Uma breve revisão sobre os conceitos de astrofísica abordados no jogo, como supernovas, nebulosas planetárias, buracos negros entre outros estão presentes no manual do jogo para o devido auxílio e esclarecimento dos participantes, assim como na forma de perguntas e respostas nas cartas desafio.

## Resultados esperados

Alguns problemas de ensino-aprendizagem com base em conceitos sobre estrelas foram verificados a partir de uma revisão bibliográfica da literatura. Neste estudo, foi detectado que os estudantes permanecem com as definições primárias sobre as estrelas ensinadas nos anos iniciais da educação fundamental e, portanto, bastante infantis. Isto mostra a importância deste trabalho, que traz uma alternativa de ensino sobre as estrelas, com uma significação mais adequada para a faixa etária dos anos finais da educação básica.

Durante a construção e testes realizados com o material didático proposto, percebeu-se uma grande oportunidade em despertar nos estudantes o gosto pela ciência, em especial pela astronomia. Além disso, espera-se que as definições insuficientes ou até errôneas, porém muito comuns sobre a natureza das estrelas presentes no meio escolar sejam revistas durante a prática educativa.

Ao analisar os conteúdos que podem ser trabalhados a partir da proposta didática deste trabalho, percebe-se que o material não traz informações sobre estrelas com massa muito menor que a do Sol em seu ciclo evolutivo impresso no tabuleiro. Por outro lado, a ludicidade do jogo RPG instigará os estudantes a

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buscarem mais informações sobre seus 'personagens', podendo contemplar inclusive outros temas relacionados.

## Referências

BISCH, Sérgio Marcarello. Astronomia no Ensino Fundamental: natureza e conteúdo do conhecimento de estudantes e professores. São Paulo , 1998. 310 f. Tese (Doutorado em Educação) - Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo - USP, 1998.

LANGHI, Rodolfo. Astronomia nos anos iniciais do ensino fundamental: repensando a formação de professores. 2009. 372 f. Tese (Doutorado) - Curso de Pós-Graduação em Educação para a Ciência, Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista - UNESP, Bauru, 2009.

LEITE, Cristina. Os professores de ciências e suas formas de pensar a astronomia. 2002. 160 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, Instituto de Física e Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo - USP, São Paulo, 2002.

ROMMEL, Flavia L. Propostas de materiais didáticos para o ensino de estrelas a partir das concepções prévias de estudantes e professores . 2015. 103p. Trabalho de Conclusão de Curso (Física-Licenciatura) - Universidade Federal da Fronteira Sul, Realeza, 2015.

SCARINCI, Anne Louis. PACCA, Jesuína Lopes de Almeida. Um curso de astronomia e as pré-concepções dos alunos. Revista Brasileira de Ensino de Física , São Paulo, v.28, n.1, p.89 - 99, 2006. Disponível em: &lt;http://www.sbfisica.org.br/rbef/ojs/index.php/rbef&gt;. Acesso em: 29 maio 2015.

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