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ARCO-ÍRIS NAS DIVERSAS CULTURAS: UMA ABORDAGEM INVESTIGATIVA

Kewen Baptista Amarante, Eduardo Oliveira Ribeiro De Souza

Evento
Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
Edição
XXVI
Ano
2025
Data
20/01/2025
Linha de pesquisa
Diversidade, Inclusão E Direitos Humanos No Ensino De Físicacódigo De Apresentação
Tipo
Comunicação

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Texto completo

## ARCO-ÍRIS NAS DIVERSAS CULTURAS: UMA ABORDAGEM INVESTIGATIVA

Kewen Baptista Amarante 1 , Eduardo Oliveira Ribeiro de Souza 2

1 Instituto de Física/UFF, kewen\_amarante@id.uff.br

2 Faculdade de Educação/UFF, eduardoors@id.uff.br

## Resumo

Pensando em uma aplicação prática das diretrizes contidas na Lei 11.645/2008, que torna obrigatório o estudo da história e da cultura indígena e afro-brasileira na educação básica desenvolvemos uma sequência didática investigativa para abordar os conceitos contidos no campo da óptica geométrica: Decomposição da luz branca; reflexão; refração e dispersão da luz. Utilizamos seis narrativas: Mitologia africana; mitologia Kaxinawá; mitologia nórdica; mitologia chinesa, tradição hebraica; mitologia grega, como recursos didáticos que valorizem o pensamento das diversas culturas, contribuindo com a superação da visão eurocêntrica. Em alguns momentos da sequência didática os alunos possuem um grau de liberdade maior para propor experimentos que possibilitem a observação dos fenômenos estudados. As atividades desenvolvidas nessa sequência didática valorizam o aprimoramento da capacidade do estudante de elaborar hipóteses e modelos explicativos, além de desenvolver a habilidade de argumentação e a socialização dos seus resultados com os seus pares.

Palavras-chave: Lei 11.645/2008, sequência didática investigativa, óptica geométrica, narrativas culturais.

## Introdução

A Lei 11.645/2008 tornou obrigatório o estudo da história e da cultura indígena e afro-brasileira na educação básica, valorizando o desenvolvimento e as contribuições dessas culturas. Os objetivos desta lei são, reduzir a desigualdade social e racial, além de aumentar a representatividade dos povos indígenas e afro-brasileiros, rompendo com a dominação cultural e científica de outros povos.

Esse trabalho apresenta um recorte de uma pesquisa de iniciação científica, que tem como objetivos de: (a) estudar as contribuições de diversos povos e culturas na Astronomia visando favorecer o Ensino e a História de Culturas contra hegemônicas; (b) construir atividades, na Educação Básica, que valorizem e divulguem as contribuições dos povos não europeus e estadunidenses na história da Física e da Astronomia buscando a relação entre Ciência, Arte e Cultura.

Desse modo, buscamos desenvolver aplicações das diretrizes contidas na lei citada, desenvolvemos uma sequência didática para o ensino de física que valoriza as contribuições multiculturais, na tentativa de contribuir com um ensino decolonial e no combate do racismo científico.

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

A sequência didática desenvolvida possui caráter investigativo, na qual, os alunos participarão discutindo as narrativas dos outros povos sobre suas percepções em relação a um mesmo fenômeno, construindo aparatos experimentais, desenvolvendo hipóteses para a explicação dos fenômenos observados e criarão argumentos que sustentem seus modelos construídos.

Utilizaremos mitos de seis culturas distintas com a explicação do fenômeno óptico do arco-Íris. Com elas, buscamos trabalhar a diversidade cultural e como essas explicações sobre o arco-íris variam de povo a povo. As atividades proporcionarão a discussão e o debate sobre diversos conceitos físicos contidos no arco-íris como, por exemplo, decomposição da luz branca, reflexão, refração e dispersão da luz, e abordando outros conceitos relacionados.

Os mitos nos conectam ao passado para que possamos vivenciar o presente e nos preparar e construir o futuro. A ideia de sankofa 'nunca é tarde para voltar e apanhar o que ficou atrás' (Nascimento, 2022, p. 27). Pássaro que voa para frente olhando para trás. Do mesmo modo, para descolonizar o conhecimento e o pensamento, é importante valorizar as diferentes visões de mundos, e a oralidade como veículo de transmissão de conhecimento. Clyde (1999) defende a importância dos mitos como metáforas, segundo ele: 'a reflexão mitológica começa onde para a investigação científica' (p 32).

Nosso objetivo não é comparar culturas e muito menos confrontar essas interpretações com um conhecimento cientificamente estabelecido. Mas, sim usar os mitos e as histórias para valorizar a diversidade cultural do mundo, e que pensar sobre os fenômenos não é um privilégio eurocêntrico, e as explicações estão sujeitas a perspectiva da cultura e do contexto que cada povo está imerso. Como recomenda Abdias Nascimento, 'a consagração do conhecimento autóctone, no sentido de edificar o ser nacional, antielitista e não classista, material e espiritualmente.' (Nascimento, 2019, p. 97). Com essa sequência de atividades, valorizaremos as diversas culturas indígenas e a afro-brasileira.

## Leis nº 11.645/2008 no ensino de Óptica

- A Óptica é uma área da Física que recebeu, de diversas culturas, contribuições para entendimento dos fenômenos da luz. Ibn al-Haytham propôs importantes explicações para o funcionamento da visão. 'Sua teoria, revolucionária para a época, não é igual à que aceitamos hoje em dia, mas foi um passo importante para a compreensão do processo visual, ajudando a transformar todo o estudo da Óptica' (Martins, 2021, p. 126). Ibn Sahl elaborou um tratado sobre a compreensão de como os espelhos e lentes curvas focalizam e dobram a luz. Esse trabalho de Ibn Sahl foi creditado e recebeu o nome de Lei de Snell sendo sua descoberta atribuída ao matemático holandês Willebrord Snell. Tardiamente, Ibn Sahl tem recebido o crédito pelo seu tratado e descoberta, mas ainda muito pouco divulgado (Rashad, 1990; 1993).
- O estudo da óptica está associado às necessidades das civilizações antigas de se orientarem através da observação dos céus para prever acontecimentos climáticos e os melhores períodos para plantio e colheita de alimentos.

Como já sinalizado por Adiche (2019), o perigo da história única precisa ser combatido e problematizado. Nossos pressupostos teórico-metodológicos trabalham

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na perspectiva de conversar e contrapor essa questão. O apagamento das contribuições dos povos não europeus tem criado estereótipos e propagado o racismo científico. Os povos africanos tiveram importante papel no desenvolvimento científico. Ibn al-Haytham e Ibn Sahl foram árabes que contribuíram significativamente para o estudo da Óptica (Martins, 2021). Segundo Adiche (2019), 'a história única cria estereótipos, e o problema com os estereótipos não é que sejam mentira, mas que são incompletos. Eles fazem com que uma história se torne a única história.' (p. 10).

Romper com a lógica da história única é admitir e abraçar a influências das diversas culturas nas Ciências. É importante dar espaço às narrativas inclusivas, que respeitam a diversidade e a vida favorecendo a construção de uma nova sociedade (Walsh, 2009). Consideraremos a interculturalidade crítica, pois ela viabiliza todo o multiculturalismo ocultado nas salas de Ciências. Além disso, humaniza a Ciência e os povos, desconstruindo os argumentos racistas de que não há ou houve contribuições científicas vinda de fora da Europa.

Na aula de Ciências pouco se fala ou se busca falar sobre as contribuições científicas multiculturais. Somos apresentados a uma ciência eurocêntrica e/ou estadunidense. Desse modo, esse projeto lança luz sobre essa questão apresentando algumas contribuições de povos não hegemônicos: africanos, latino-americanos e asiáticos na história da Ciência. Autores e autoras do Ensino de Ciências já vêm trabalhando e discutindo sobre propostas de aula que exploram os conteúdos de maneira mais diversa e multicultural (Pinheiro, 2021; Monteiro et al, 2019; Pinheiro; Rosa, 2018). Por esse motivo, acreditamos que é necessário ampliar e contribuir para essa discussão e nesse tema de pesquisa.

A Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, que tem o artigo 26, aborda a necessidade de o ensino ser mais diversificado em relação às características regionais, locais da sociedade e cultura, mas faltava clareza e uma forma de garantir isso. Por isso, a Lei 10.639, veio para atualizar e alterar esse artigo da lei, tornando obrigatório o ensino sobre História e Cultura Afro-Brasileira. Cinco anos depois houve uma nova atualização com a Lei 11.645, que inclui a História e Cultura Indígena tornando obrigatório o estudo da História e Cultura Afro-Brasileira e Indígena. Tais leis:

- '(...) representam avanços significativos para regulamentar a obrigatoriedade do ensino e do estudo da História e Cultura Afro-Brasileira e Africana, bem como da História e da Cultura das Populações Indígenas nos currículos em todos os níveis da educação brasileira, há um longo caminho pela frente para fazer valer estas prerrogativas legais.' (Alves-Brito et al, 2020, p. 295)

Para fazer valer estas prerrogativas legais, para que a obrigatoriedade seja exercida, temos que ampliá-la e garantir que sejam reproduzidas práticas nos estabelecimentos de ensino superior, principalmente, para os cursos de formação de professores. Esse trabalho visa apresentar uma sequência didática de ensino investigativo com essa temática. Essa obrigatoriedade não deve ser restrita às disciplinas da grande área de conhecimento: Ciências Humanas e Sociais Aplicadas. Devemos nos preocupar todos, pois implementando abordagens antirracistas combateremos o racismo científico, o eurocentrismo e o perigo da história única.

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## Ensino por Investigação

O Ensino por Investigação é uma abordagem didática que objetiva estabelecer uma relação entre o conhecimento preexistente do estudante e o conhecimento cientificamente aceito e transposto para as salas de aula. Essa abordagem é pensada para criar um ambiente que valorize as ações centradas na construção do conhecimento pelos alunos, tirando-os da passividade. Sasseron (2013) sugere três hábitos da comunidade científica que devem ser estimulados na sala de aula de Física: a investigação, a interação discursiva e a divulgação das ideias. A investigação deve acontecer durante a execução da aula através da proposição de um problema aberto e o mais importante não é a solução em si, mas o processo de busca para solucioná-lo. O mais importante, nessa abordagem, não é seu fim, mas o caminho percorrido para solucionar o problema (Sasseron, 2013) A prática elaborada dentro da proposta do Ensino por Investigação é intitulada atividade investigativa, e pode ser proposta sozinha ou em sequência de atividades investigativas (também conhecida como sequência didática investigativa).

Essas atividades são, normalmente, organizadas para serem executadas por pequenos grupos de alunos. Nesses pequenos grupos, estudantes discutem entre si e constroem as soluções possíveis. Em seguida, esses grupos socializam suas conclusões com os outros grupos. O professor termina com uma resolução do conteúdo fazendo referência aos argumentos apresentados por todos os grupos. Com essa prática interativa, as atividades investigativas criam um ambiente onde os três hábitos sugeridos por Sasseron (2013), na sala de aula. Além disso, o conteúdo científico passa a fazer mais sentido para os alunos, pois eles terão construído as relações durante o processo e o que o professor está sistematizando.

A forma como a atividade se desenvolve ou é executada é diversa e depende de como o professor a conduz e dos objetivos da aula. Porém, nunca se deve abrir mão de que ela seja mediada por uma pergunta norteadora e aberta. Entendemos a pergunta aberta como aquela que pode ter mais de uma solução e que sua resposta não se resuma a uma resposta bivalente (sim e não). Ela deve fazer os alunos pensar e testar o que pensou. De outra forma, essas atividades não poderão ser classificadas como atividades investigativas.

## Metodologia

As atividades compõem uma sequência didática investigativa para a aprendizagem dos conceitos envolvidos no fenômeno do arco-íris. Essa sequência busca colocar o aluno em uma posição mais ativa no processo de ensino aprendizagem, estimulando e desenvolvendo sua criticidade, elaboração de hipóteses, argumentação, comunicação e diversas outras competências. Como é estabelecido pelos referenciais de ensino por investigativa, as atividades foram elaboradas buscando criar um ambiente de investigação, promovendo a interação entre alunos e professor, além da construção de argumentação.

A sequência é composta de 3 atividades, que abordam diversos conceitos de Óptica Geométrica relacionados ao fenômeno do arco-íris. Durante a execução das atividades, a turma deve ser dividida em pequenos grupos, que desenvolverão todas as atividades, investigando, anotando e registrando suas explicações. No final, os pequenos grupos socializam suas resoluções com os demais grupos fechando o

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ciclo dessa sequência didática. Esse ciclo deve simular três comportamentos da comunidade científica na sala de aula: (1) investigação; (2) interação discursiva e a (3) divulgação das ideias.

Essa sequência didática foi desenvolvida visando alunos do Ensino Médio, embora possa ser adaptada para alunos do Ensino Fundamental. O tempo estimado para a realização das atividades é 3 tempos de 50 minutos, sendo que cada atividade dura, em média 50 minutos. A seguir, descreveremos cada uma das atividades presentes na sequência didática investigativa.

## Atividade 1: Arco-íris, as cores da luz e as suas decomposições

A atividade 1 é dividida em dois momentos. No primeiro, a turma é dividida em pequenos grupos, e cada grupo recebe uma narrativa sobre o arco-íris. São seis narrativas no total: (1) mitologia orixás (Prandi, 2001, p. 224); (2) mitologia kaxinawá (Backes, 2022, p. 2); (3) mitologia nórdica (Seganfredo, 2005, p. 5); (4) mitologia chinesa (Abreu, 2000, p. 15); (5) tradição hebraica (Bíblia, Gn, 9, 12 a 17); (6) mitologia grega (Backes, 2022, p. 2). Nessa atividade, o professor inicia com alguns questionamentos acerca do arco-íris. Em seguida, cada grupo receberá um mito de uma determinada cultura. Nesse momento, os alunos devem ler e discutir entre si, buscando a física envolvida nas narrativas e, a partir delas, desenvolver sua própria hipótese sobre o arco-íris. Ao final da discussão, cada grupo compartilhará suas hipóteses com a turma. A partir dessa etapa, o professor pode mediar a discussão criando questionamentos e reflexões com os seus alunos.

No segundo momento, a turma observará a colimação e a decomposição da luz branca, e o professor fará perguntas provocadoras, como, por exemplo, 'O que está acontecendo? ou 'Como vocês explicam esse fenômeno?' Após essa etapa, os grupos deverão explicar com suas próprias palavras o que acontece em cada fase do experimento que foi observado e tentar construir uma explicação para o fenômeno observado. Além disso, eles deverão estabelecer relações com a narrativa que eles leram e debateram.

## Atividade 2: A composição das cores da luz

A atividade 2 é denominada de A composição das cores da luz e é composta de 3 momentos . O objetivo dessa atividade é apresentar a ideia de que a luz branca é formada pelo somatório de outras cores, utilizando uma abordagem investigativa. Da mesma forma que a luz branca pode ser decomposta em diferentes cores quando sofre dispersão, é possível compor a luz branca novamente somando-se essas mesmas cores.

No primeiro momento, o professor deve discutir com os alunos sobre a atividade anterior e, na sequência, criar questionamentos sobre a possibilidade do processo inverso da decomposição da luz. Após essa discussão inicial, o professor realiza uma atividade demonstrativa com os alunos da composição de luzes. Para essa atividade, utiliza-se um aparato experimental formado por 3 lâmpadas com filtros (verde, vermelho e azul). Os alunos devem fazer todas as combinações possíveis entre as cores e registrar essas combinações geradas. Após essa

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demonstração, os alunos devem desenvolver explicações para o fenômeno observado e relacioná-lo com algo em seu cotidiano.

No segundo momento, o professor deve propor a discussão sobre a permanência da imagem na visão com um taumatrópio e/ou zootropo. Esse recurso pode ser usado para recompor a luz branca. Os alunos recebem um taumatrópio (figura 1), e é perguntado como eles fariam para que o pássaro apareça dentro da gaiola. Em seguida, os alunos são convidados a fazerem seus próprios taumatrópio e combinações de imagens.

Figura 1 - Taumatrópio

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Fonte: Os autores

No terceiro momento, após a discussão anterior sobre a superposição de imagem e permanência da visão, o professor pode sugerir que os alunos elaborem algum aparato experimental que possibilite observar a composição das cores e fazer a relação com os assuntos anteriores. Um possível aparato experimental é o disco de Newton, que pode ser construído utilizando materiais de baixo custo.

Na sequência, os alunos precisam desenvolver explicações e construir modelos para os seus resultados e observações dos experimentos. No final dessa etapa, os grupos compartilharam com os outros suas hipóteses para os fenômenos apresentados .

## Atividade 3: Espectroscopia

As atividades anteriores trabalharam conceitos e fenômenos físicos relacionados à luz branca. A atividade 3 foi denominada de Espectroscopia , e tem como objetivo explorar o espectro de luz observado quando a luz emitida é gerada por diferentes objetos. Com a orientação do professor, cada grupo vai confeccionar seu próprio espectroscópio, utilizando materiais de baixo custo (caixa de fósforo, CD e fita crepe), para observar os espectros gerados através de diferentes fontes luminosas.

Inicialmente, o professor pode questionar os alunos sobre a decomposição das luzes emitidas por outras fontes, e se os espectros gerados serão diferentes do que foi observado por eles na atividade anterior. Após essa discussão, cada grupo de alunos recebe os materiais, e com o auxílio do professor, devem construir um aparato experimental que possibilite observar o espectro gerado por um feixe de luz.

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Após a construção, os alunos deverão observar o espectro gerado no experimento de cada feixe de luz proveniente de diferentes fontes luminosas, como por exemplo, luz de uma vela, lanterna do celular, lâmpadas de elementos variados, etc. Ao final das observações, cada grupo vai anotar as cores contidas em cada espectro e, a partir dessas anotações, construir hipóteses que expliquem o motivo de diferentes fontes de luz apresentarem espectros variados. Na sequência os grupos devem argumentar com a turma sobre suas explicações.

O professor pode sugerir aos seus alunos que utilizem o espectroscópio de baixo custo construído, em casa, para ir observando os diferentes espectros gerados pelas diversas fontes luminosas, que cada aluno possui em casa. Então, em um outro momento, os alunos podem compartilhar suas observações entre si, e podem comparar os seus resultados.

## Considerações

A utilização de narrativas de diferentes povos no processo de ensino e aprendizagem pode ser um recurso didático poderoso, pois visa valorizar as diversas culturas e suas contribuições na construção de conhecimento. O intuito destas narrativas não é confrontar as suas interpretações com o que é estabelecido pela comunidade científica, mas sim possibilitar aos alunos o contato com o pensamento de outras culturas, explorar as ideias convergentes entre as interpretações apresentadas e com o conhecimento científico atual. É combater o perigo da história única. Estas interpretações culturais sobre os fenômenos ópticos apresentados, em conjunto com a abordagem investigativa, formam uma sequência didática que visa contribuir para uma participação mais ativa dos alunos no processo de construção do conhecimento, além de construir uma aplicação para as diretrizes contidas na Lei 11.645/2008.

Este trabalho faz parte de um projeto de iniciação científica financiado pela FAPERJ. A sequência didática ainda não foi testada em sala de aula, mas iremos aplicá-la em breve nas escolas públicas, e futuramente, produzir outros trabalhos divulgando os resultados e novas possíveis atividades com a mesma temática. Pretendemos estudar outras contribuições na área da Ótica e Astronomia visando favorecer o Ensino e História de Culturas contra as hegemônicas. Além disso, continuaremos construindo outras atividades para aulas de Física da Educação Básica, que valorizem e divulguem essas contribuições, e buscar a relação entre Ciência e Arte. No futuro avaliaremos essas atividades e divulgaremos para incentivar mais propostas interculturais para o Ensino de Física.

## Referências

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