ABORDAGEM INTERDISCIPLINAR DA ASTRONOMIA E DO APROVEITAMENTO DE ENERGIA SOLAR NO ENSINO DE FÍSICA

## ABORDAGEM INTERDISCIPLINAR DA ASTRONOMIA E DO APROVEITAMENTO DE ENERGIA SOLAR NO ENSINO DE FÍSICA

## João Pedro Gomes Alves Ferreira 1 , Marcos Pires Leodoro 2

- 1 Secretaria da Educação e da Ciência e Tecnologia da Paraíba (SEECT)/ Centro Profissionalizante 'Deputado Antônio Cabral' (CPDAC), e-mail: jpferreira117@gmail.com
- 2 Universidade Federal da Paraíba (UFPB)/Centro de Educação (CE)/Departamento de Metodologia da Educação (DME), e-mail: marcos.leodoro@academico.ufpb.br

Palavras-chave : Ensino de Física na Educação Básica; Ensino de Astronomia; i nterdisciplinaridade.

As ações do projeto 'Astronomia e Energia Solar: o Sol como fonte de eletricidade' foram desenvolvidas no âmbito do Edital 'SBPC vai à Escola' (2001) apoiado pela Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC). Elas visam proporcionar um ambiente de formação científica, na Educação Básica, por meio do estudo da Astronomia, 'ciência dos astros', e da energia solar, compreendendo-a e reconhecendo-a como uma fonte para a produção de energia elétrica, de modo a tornar a matriz energética da sociedade contemporânea mais sustentável que a situação atual. Os temas focados incluíram: o aproveitamento da energia solar, espectroscopia 'caseira', funcionamento e utilização de células solares.

O projeto é resultado da colaboração entre o Departamento de Metodologia da Educação (DME), do Centro de Educação (CE) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) - campus I (João Pessoa - PB), com o Centro Profissionalizante 'Deputado Antônio Cabral' - CPDAC, da Secretaria da Educação e da Ciência e Tecnologia da Paraíba (SEECT).

Os estudantes alvos das referidas ações são do 1° série do ensino médio regular cuja oferta da eletiva se dá pela primeira vez, no contexto da adoção do Novo Ensino Médio pela Rede Estadual de Educação da Paraíba. Iniciamos essa longa jornada, com uma avaliação diagnóstica objetivando desvelar em que situação nos encontrávamos com o grupo de alunos/as que optaram por estar conosco no primeiro semestre e, também, como se verificou, no segundo semestre. Abaixo, reproduzimos os resultados obtidos por meio de um questionário semiaberto. Na pergunta 1, Por quais motivos você se inscreveu na eletiva Clube de Astronomia?, As respostas obtidas podem ser categorizadas em três grupos: o conjunto de alunos que possuem um interesse primário na ciência dos Astros e conseguem descrever quais áreas mais lhe interessam; os que gostam da 'matéria', mas não descreveram quais áreas lhe interessam e o conjunto daqueles que escolheram a eletiva, pois não havia mais vagas nas outras eletivas. A pergunta de n°2, Você já teve algum contato com a ciência dos astros durante a sua vida escolar dentro e fora da escola ?, A maioria dos alunos que responderam as perguntas revelaram que as suas experiências com a Astronomia não se deram através de um processo sistemático, mas por interesse próprio e/ou de amigos. Dessa forma, destaca-se o potencial da ciência dos astros em despertar o interesse das pessoas e de como sua inserção nas aulas de Ciências podem contribuir para um ensino de ciência mais significativo. A n°3 questionou sobre Quais tópicos da Astronomia mais despertam seu interesse?, Dentre os assuntos que mais interessaram aos estudantes Buracos Negros (76,9%) se destacou obtendo o maior percentual seguido por Galáxias (46,2%) e a Lua (46,2%). Ressalta-se que foi permitido aos alunos escolherem mais de um conteúdo como sendo objeto de

interesse de estudo, justificando, dessa forma, uma votação com mais de treze votos. A pergunta de n°4 Se desejar, sugira outros tópicos da Astronomia que possua interesse, numa abertura de diálogo objetivando uma maior aproximação destes com o professor da eletiva. Asteroides, Constelações, Meteoros e Galáxias foram os conteúdos que mais tiveram frequência nas sugestões.

Os resultados obtidos revelaram que os conhecimentos e experiências envolvendo a 'ciência dos astros' eram insatisfatórios. Assim, as respostas foram úteis como ponto de partida para o planejamento dos conteúdos, assim como para a definição de quais ações seriam viáveis de serem concretizadas.

Conforme Langhi (2016, p. 11), a Astronomia por possuir um caráter motivacional, agregador e interdisciplinar em relação a outras temáticas confere ao processo de ensino e aprendizagem graus de popularização, pois o seu laboratório é o céu, natural e gratuito todos os dias, o que favorece o estabelecimento de uma cultura científica na elaboração de atividades que podem ser realizadas dentro da sala de aula e também ao ar livre..O projeto 'Astronomia e Energia Solar: o Sol como fonte de eletricidade' foi desenvolvido, a partir da oferta de duas disciplinas escolares eletivas. A primeira foi 'Clube de Astronomia'. O objetivo era p roporcionar um ambiente de formação científica no processo de ensino e aprendizagem através do estudo da ciência dos astros. No primeiro semestre de 2022, foram estudados: a Astronomia na antiguidade, o pensamento astronômico grego, o geocentrismo de Cláudio Ptolomeu e o heliocentrismo de Nicolau Copérnico, Tycho Brahe, Johannes Kepler e Galileu Galilei, o Sistema Solar, a Lua e os eclipses. No segundo semestre do mesmo ano, oferecemos uma segunda disciplina eletiva, 'Do Sol à Corrente elétrica', abordando os seguintes temas: energia solar, espectroscopia 'caseira', funcionamento de células solares e construção de 'engenhocas' alimentadas por energia elétrica produzida por pequenos painéis solares.

Realizamos quatro oficinas com temáticas que se conectam. O intuito é problematizar através da Astronomia não só concepções científicas, mas um processo de conscientização que passa pela desmistificação de ideias construídas ao longo do tempo. Esse processo passa pela consideração do senso comum e a aquisição da percepção de que a percepção anterior era a fonte de abordagens equivocadas sobre a natureza (Ferreira, 2021, p. 72-73). A primeira oficina 'Olhando para o céu: a esfera celeste' trabalha o conceito de zênite, estrelas circumpolares, abóbada celeste e meridianos. Na segunda oficina, abordamos o tema: 'A Terra, a Lua e a influência nas marés' estudando os movimentos da Lua,seu tamanho em comparação ao do planeta Terra, a distância da Lua à Terra e teorias sobre a sua origem lunar. A terceira oficina, 'As fases da Lua e os Eclipses', continuou o tratamento sobre o nosso satélite natural e os fenômenos que a envolvem, juntamente com a Terra e o Sol, particularmente, os eclipses. Por fim, na quarta oficina trabalhamos as 'Estações do ano', focando nas causas astronômicas das mudanças das estações e no movimento anual da Terra em relação ao Sol.

Foram executados experimentos com o espectro eletromagnético, a partir de difração da luz, realizada com materiais caseiros, para entendermos melhor a natureza das ondas eletromagnéticas, consequentemente, da luz. Tratou-se de um experimento do tipo 'Ciência Aberta', pois, a partir da obtenção dos dados, os/as alunos/as compartilharam os mesmos com seus colegas.

No encerramento das atividades do primeiro semestre, os/as alunos/as participantes da eletiva, juntamente com o professor, organizaram um evento público para outras turmas do turno manhã da escola. Na oportunidade, foram apresentados os trabalhos elaborados pelos/as estudantes: observação do espectro luminoso,

distâncias médias dos planetas ao Sol, estações do ano etc.

Nos primeiros encontros da disciplina eletiva do segundo semestre, nos propomos a discutir/refletir sobre os conceitos abordados no semestre anterior. Retomamos o tema das estações do ano para, então, debatermos a instalação de painéis solares na Paraíba e a abordagem de outros assuntos: movimentos diários do Sol no céu e a Astronomia de posição.

Num segundo momento, após abordar conceitos importantes para a compreensão da geração de eletricidade, a partir da energia luminosa, partimos para o manuseio/montagem de kits com pequenos módulos fotovoltaicos. Depois da montagem, em sala de aula, os/as alunos/as testaram o funcionamento dos aparatos produzidos. A finalização das atividades no segundo semestre se deu com os/as alunos/as realizando uma nova apresentação.

Fonte: Autor (2022)

Fonte: Autor (2022)

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Foto 01: kits fotovoltaicos

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Foto 02: Oficina Estações do Ano

As disciplinas eletivas 'Clube de Astronomia' e 'Do Sol a Corrente elétrica' levaram os/as alunos/as à produção do conhecimento, promovendo a alfabetização científica por meio dos conteúdos da Astronomia, a fim de compreender o potencial da energia solar para produção de eletricidade.

## REFERÊNCIAS

FERREIRA, JOÃO PEDRO GOMES ALVES. Uma proposta dialógica para o ensino de tópicos de Astronomia na Educação de Jovens e Adultos em educação remota . 2021. 217 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências). Departamento de Física. Universidade Estadual da Paraíba, Paraíba, 2021.

LANGHI, Rodolfo. Aprendendo a ler o céu: pequeno guia prático para a astronomia observacional . 2. Ed., São Paulo: Editora Livraria da Física, 2016

PARAÍBA. Proposta Curricular da Paraíba para o Ensino Médio . SEECT: Paraíba, 2021.

. 2021. Disponível em:

UNESCO. Recommendation on Open Science https://www.unesco.org/en/open-science . Acesso em 17/09/2023.