ASTRONOMIA NO ENSINO FUNDAMENTAL: RELATO DE UM PROJETO DE EXTENSÃO

## ASTRONOMIA NO ENSINO FUNDAMENTAL: RELATO DE UM PROJETO DE EXTENSÃO

## Clarice Parreira Senra , Tiago Garcia Ribeiro , Camila Luiza Silva Pereira , 1 2 3 Rebeca da Silva de Souza 4

1 Universidade Federal de Juiz de Fora/Departamento de Educação/clarice.senra@ufjf.br

2 Secretaria de Estado de Educação de Minas Gerais/ Escola Estadual Bernardo Mascarenhas/tiaggribeiro@gmail.com

- 3 Universidade Federal de Juiz de Fora/Departamento de Educação/camilaluiza2010@hotmail.com

## Resumo

Neste trabalho apresentamos o relato de experiência do projeto de extensão 'Astronomia no Ensino Fundamental'. Durante o projeto foi realizado um levantamento das habilidades previstas na Base Nacional Comum Curricular que abordam conceitos de astronomia para o Ensino Fundamental. Em seguida pesquisamos materiais, atividades experimentais e simulações disponíveis para desenvolver os diferentes temas de astronomia. A partir desse levantamento selecionamos algumas atividades para as quais realizamos a construção de aparatos experimentais e a elaboração de materiais de apoio para o ensino de astronomia, voltados para professores de ciências e estudantes de licenciatura. Para divulgação dos recursos produzidos no âmbito desse projeto de extensão foi ofertada uma oficina, na qual observamos as dificuldades dos professores para abordar conceitos de astronomia em suas aulas, principalmente pela falta de formação e pela limitação de materiais de apoio. A partir das atividades desenvolvidas nesse projeto de extensão esperamos contribuir para a formação inicial e continuada de professores no que se refere aos conceitos de astronomia previstos para o Ensino Fundamental.

Palavras-chave : Ensino de Astronomia, Atividades experimentais, Formação inicial e continuada de professores.

## Introdução

A astronomia é um conteúdo da área de Ciências da Natureza que desperta a curiosidade das pessoas, principalmente das crianças e jovens. Como destaca Langhi e Nardi (2014) apesar da astronomia ser considerada a mais antiga das ciências, ainda é um campo desconhecido pelos alunos nas escolas, quanto pela população em geral.

A educação em astronomia tem sido objeto de estudo e pesquisa desde a década de 1970. A partir da década de 90 ocorreu um aumento dos trabalhos voltados ao ensino de astronomia, principalmente após a publicação dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) (BRASIL, 1997). Nos PCNs destaca-se que a astronomia deve fazer parte dos conceitos trabalhados no Ensino Fundamental e que a Astronomia é interdisciplinar, pois os assuntos a ela relacionados são tratados em outras disciplinas tais como Biologia, Física e Química (BRASIL, 1997).

Na Base Nacional Comum Curricular (BNCC) (BRASIL, 2017) para o Ensino Fundamental publicada em 2017, observamos a presença de temas de astronomia

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em todas as etapas do Ensino Fundamental no componente de Ciências da Natureza. A presença desses temas na BNCC reforça ainda mais a importância de desenvolver os conceitos de astronomia no Ensino Fundamental.

Além dos temas de astronomia presentes nos documentos oficiais como PCN e BNCC, mencionados acima, podemos encontrar outras justificativas para o ensino de astronomia nas pesquisas da área de ensino de ciências, como pode ser visto no trabalho de Langhi e Nardi (2014). Os autores apresentam um levantamento das justificativas para o ensino de astronomia publicadas nas principais revistas de ensino de 2004 a 2014, e a partir disso elaboram a seguinte síntese dessas justificativas:

Conforme meus resultados apontam, apresento as seguintes justificativas para importância do ensino de temas de Astronomia na educação básica e na formação inicial e continuada de professores: ela contribui para uma visão de conhecimento científico enquanto processo de construção histórica e filosófica; representa um exemplo claro de que a ciência e a tecnologia não estão distantes da sociedade; desperta a curiosidade e a motivação nos alunos e nas pessoas em geral; potencializa um trabalho docente voltado para a elaboração e aplicação autônoma de atividades práticas contextualizadas, muitas destas sob a necessidade obrigatória de uma abordagem de execução tridimensional que contribua para a compreensão de determinados fenômenos celestes; implica em atividades de observação sistemática do céu a olho nu e com telescópios (alguns construídos pelos alunos e professores, desmistificando sua complexidade); conduz o habitante pensante do planeta Terra a reestruturações mentais que superam o intelectualismo e o conhecimento por ele mesmo, pois a compreensão das dimensões do universo em que vivemos proporciona o desenvolvimento de aspectos exclusivos da mente humana, tais como fascínio, admiração, curiosidade, contemplação e motivação; é altamente interdisciplinar; sua educação e popularização podem contribuir para o desenvolvimento da alfabetização científica, da cultura, da desmistificação, do tratamento pedagógico de concepções alternativas, da criticidade sobre notícias midiáticas sensacionalistas e de erros conceituais em livros didáticos; fornece subsídios para o desenvolvimento de um trabalho docente satisfatoriamente em conformidade com as sugestões dos documentos oficiais para a educação básica nacional, a partir da sua inserção na formação inicial e continuada de professores; possui potenciais de ensino e divulgação, ainda nacionalmente pouco explorados, nos âmbitos das comunidades de astrônomos profissionais e semiprofissionais (amadores colaboradores com profissionais), bem como de estabelecimentos específicos onde estes atuam (observatórios, planetários e clubes de Astronomia). (LANGHI; NARDI, 2014, p.53)

Apesar dos esforços presentes nos documentos e na pesquisa, a implementação do ensino de astronomia no Ensino Fundamental passa por uma série de problemas. Os dois principais destacados por Panzera (2021) são: os livros didáticos de ciências e a formação de professores. Os livros didáticos apresentam poucos tópicos referentes à astronomia, que em sua maioria são teóricos e com poucas propostas de atividades. Os professores, em especial os que geralmente atuam nos anos iniciais do Ensino Fundamental são formados em licenciatura em pedagogia e durante a formação inicial poucos tópicos de astronomia são trabalhados.

Diante desse contexto elaboramos o projeto de extensão que é alvo deste relato, na intenção de contribuir no desenvolvimento profissional dos professores de ciências do Ensino Fundamental e na formação dos estudantes de licenciatura que

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futuramente poderão se deparar com temas de astronomia em suas carreiras profissionais.

Apresentamos, a seguir, um relato das atividades desenvolvidas no âmbito do projeto de extensão 'Astronomia no Ensino Fundamental'.

## As atividades do projeto de extensão

O projeto de extensão 'Astronomia no Ensino Fundamental' teve início em agosto de 2023. A equipe é constituída por uma professora de Física que leciona nos cursos de Licenciatura em Física e Licenciatura em Pedagogia, um professor de Física que atua na Educação Básica, uma aluna da licenciatura em Pedagogia e uma aluna da Graduação em Química. Para organização das atividades o grupo se reúne uma vez na semana. No quadro 1, a seguir, apresentamos as etapas do projeto:

Quadro 1 - Etapas do projeto de extensão

A primeira atividade do projeto foi o levantamento dos conteúdos de astronomia presentes na BNCC do Ensino Fundamental (1º ao 9º ano). Desse levantamento identificamos que os temas relacionados à astronomia estão presentes desde os primeiros anos do ensino fundamental. Por exemplo, no ensino fundamental I (1º ao 5º ano) encontramos na unidade temática Terra e Universo os seguintes objetos do conhecimento: Escala de tempo; Movimento aparente do Sol no céu; Característica da Terra; Observações do céu; Pontos cardeais; Calendários, fenômenos cíclicos e cultura; Movimento de rotação da Terra; Periodicidade das fases da Lua; Instrumentos óticos (BRASIL, 2017).

Já no Ensino Fundamental 2 (6º ao 9º ano) encontramos na mesma unidade temática os seguintes objetos do conhecimento: Forma, estrutura e movimentos da Terra; Sistema Sol, Terra e Lua; Clima; Composição, estrutura e localização do Sistema Solar no Universo; Astronomia e cultura; Vida humana fora da Terra; Ordem de grandeza astronômica; Evolução estelar (BRASIL, 2017).

Após esse levantamento realizamos uma pesquisa em alguns livros do Programa Nacional do Livro e do Material Didático (PNLD) 2023 para identificar como esses conteúdos são abordados e quais atividades experimentais são sugeridas para desenvolvê-los. Apesar de não encontrarmos os graves problemas conceituais de astronomia, já destacados em trabalhos (SELLES; FERREIRA, 2004; LANGI; NARDI, 2007) que analisaram livros didáticos de edições mais antigas, podemos perceber com nossa pesquisa que os livros didáticos são materiais que necessitam do auxílio de recursos tridimensionais para explicar fenômenos como: fases da lua, eclipses, estações do ano, constelações, entre outros. Nesse sentido,

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realizamos um levantamento de atividades experimentais, simulações, softwares que pudessem auxiliar a abordagem dos temas de astronomia apresentada nos livros.

A terceira etapa do projeto se concentrou na escolha das atividades experimentais e na construção das mesmas. Selecionamos as seguintes atividades:

- ∞ construção e uso de um gnômon (CASTRO; SCHIEL, 2009), vide Fig. 01;
- ∞ visualização das fases da Lua em uma caixa de sapatos (ARARIBÁ CONECTA CIÊNCIAS, 2022, p.202), vide Fig. 02;
- ∞ representação das fases da Lua e dos eclipses por meio de um modelo tridimensional (MARTINS; LANGHI, 2012), vide Fig. 03;
- ∞ modificação da maneira como a mesma fase da Lua é vista em diferentes pontos da superfície da Terra (para apresentar evidências da esfericidade da Terra). Esse experimento foi construído a partir da representação apresentada por Micha (2018), vide Fig. 04;
- ∞ por fim, representação tridimensional das estações do ano (CANELLE, 1999), vide Fig. 05.

Figura 01: Gnômon construído sobre prancheta para facilitar a anotação das posições das sombras para comparação com a bússola.

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Figura 02: Simulação das fases da Lua em uma caixa de sapatos.

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Figura 03: Modelo em três dimensões do plano de órbita da Lua ao redor da Terra.

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Figura 04: Modelo tridimensional para mostrar como a latitude do observador (câmera) interfere na maneira como a Lua é vista no céu.

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Figura 05: Modelo tridimensional de representação das estações do ano.

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A próxima etapa do projeto constituiu na elaboração de um material de apoio para os professores com foco nas seguintes temáticas: 1 - Terra esférica e movimento aparente do Sol no céu - nesse tópico abordamos a importância da astronomia, os modelos propostos para representar o Universo, a forma da Terra e o movimento aparente do Sol no céu. 2 - Dispositivos de observação - nessa parte apresentamos os instrumentos que auxiliam o estudo e as observações astronômicas a partir da Terra. 3 - Fases da lua e Eclipses - o foco nessa parte foi a compreensão de como a posição relativa entre Terra, Sol e Lua leva à ocorrência das fases da Lua e à formação dos eclipses. 4 - Estações do ano - nesse tópico abordamos como os movimentos de rotação e translação da Terra combinados com a inclinação do eixo de rotação do planeta levam à ocorrência dos dias e noites e às estações do ano. Nesse material apresentamos uma breve explicação dos temas, indicamos as habilidades da BNCC referentes a temática, além de apresentar sugestões de atividades experimentais de livros didáticos, simulações e materiais complementares para a leitura.

## A oficina

Para divulgação do material elaborado oferecemos uma oficina para professores que atuam no ensino de Ciências no Ensino Fundamental e estudantes de licenciatura dos cursos de Pedagogia, Biologia, Física e Química. A oficina foi ofertada em agosto de 2024 em um laboratório do Centro de Ciências da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF); além da oficina os participantes assistiram uma sessão no planetário e visitaram o observatório da instituição. Na oficina discutimos temas como: Astronomia nos documentos oficiais como PCN e BNCC; Dados de pesquisas sobre o ensino de astronomia e sua importância; Movimento de rotação da Terra; Orientação pelo Sol; Gnômon; Como evidenciar o formato da Terra?; Fases da Lua; Eclipses; Estações do ano.

Os temas foram abordados por meio das atividades experimentais desenvolvidas durante o projeto de extensão, e também fizemos uso de simulações e do software stellarium . Para explorar um pouco mais os temas explorados na oficina os participantes assistiram uma sessão no planetário do Centro de Ciências, planejada especificamente para aprofundar e exemplificar alguns temas apresentados na oficina, como: o movimento aparente do Sol ao longo de um ano; os movimentos da Lua e do Sol em planos distintos; o movimento aparente das constelações e como essas constelações são visualizadas em diferentes pontos da superfície da Terra

Após a sessão no planetário os participantes conheceram o observatório do Centro de Ciências da UFJF e fizeram observações por meio de telescópios. Nesse momento tiveram a oportunidade de observar estrelas da constelação do cruzeiro do sul e, também o planeta saturno.

Participaram da oficina 16 pessoas (entre alunos de licenciatura e professores), a maioria dos participantes eram professores de ciências do Ensino Fundamental. Os professores deixavam bem claro com o passar da oficina que os experimentos apresentados iam de encontro com as dificuldades que eles tinham em abordar os temas de astronomia, e contribuíam apresentando experiências e situações já vivenciadas em sala de aula. Durante as discussões de como podemos evidenciar o formato da Terra, os participantes comentaram alguns casos como, os de alunos que se declaram terraplanistas e a dificuldade que possuem de explicar que a Terra não é plana devido a falta de material. Uma professora trouxe também

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em sua fala o relato de que as provas do estado cobram assuntos de astronomia, porém os professores não possuem formação o suficiente para isso. Tal fato também dificulta responder dúvidas dos alunos como foi o caso de um estudante do Ensino Fundamental I que questionou a sua professora falando: ' Já que a Terra roda, e eu estou em cima dela por que eu não estou rodando?'. Foi ressaltado por um dos integrantes que os professores de ciências são formados em Biologia e durante a graduação não entram em contato com os temas de astronomia. Nesses comentários podemos observar algumas dificuldades já apontadas por pesquisadores como Langhi e Nardi (2012), de que os professores apresentam: sensação de incapacidade e insegurança ao se trabalhar com o tema, respostas insatisfatórias para os alunos, falta de sugestões de contextualização, bibliografia e assessoria reduzida, e pouco tempo para pesquisas adicionais a respeito de tópicos astronômicos.

Durante a oficina os professores se interessaram muito pelo material desenvolvido, e solicitaram que fossem oferecidas novas oficinas para aprofundamento do tema. Também demonstraram interesse e sugeriram que a oficina fosse ofertada nas escolas. Além do interesse pelos materiais apresentados, os professores, alguns pela primeira vez, tiveram a oportunidade de conhecer o planetário e o observatório do Centro de Ciências, o que despertou o interesse em levar seus alunos para conhecer o espaço.

## Considerações finais:

Com os materiais elaborados e apresentados na oficina pretendemos contribuir para o apoio aos professores no ensino de astronomia. Vamos reofertar a oficina para atender aos docentes e estudantes que não conseguiram participar da primeira edição. Como ações futuras desse projeto de extensão estamos organizando formações para professores nas escolas públicas de Ensino Fundamental e também auxílio aos professores participantes das oficinas no planejamento de atividades para o ensino de astronomia nas escolas que lecionam. Além dessas ações vamos organizar e divulgar os materiais elaborados em revistas da área de ensino, para que a proposta possa contribuir para uma melhoria no ensino de astronomia no Ensino Fundamental.

## Referências

ARARIBÁ CONECTA CIÊNCIAS: 8º ano. Obra coletiva concebida, desenvolvida e produzida pela Editora Moderna. Editora responsável Rita Helena Brockelmann. - 1 ed - São Paulo: Moderna, 2022.

BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnologia. Parâmetros Curriculares Nacionais: ciências naturais. Brasília: MEC/SEMTEC, 1997.

BRASIL. Base Nacional Comum Curricular . Brasília: MEC, 2017. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC\_20dez\_site.pdf. Acesso em: 22 de dezembro de 2017.

CANELLE, J. B. G. Explicando astronomia básica com uma bola de isopor. Caderno Catarinense de Ensino de Física , v.16, n.3, p. 317-334,1999.

CASTRO, A. C.; SCHIEL, D. O céu e a terra. Ensino de ciências por investigação . Tradução. São Carlos: Universidade de São Paulo, Centro de Divulgação Científica

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- e Cultural -CDCC, 2009. Disponível em: https://sites.usp.br/cdcc/wpcontent/uploads/sites/512/2019/08/ceu\_terra.pdf. Acesso em: 03 set. 2024.

LANGHI, R.; NARDI, R. Ensino de astronomia: erros conceituais mais comuns presentes em livros didáticos de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , v.24, n.1, p. 87-111, 2007.

LANGHI, R.; NARDI, R. Educação em Astronomia : repensando a formação de professores. São Paulo: Escrituras, 2012.

LANGHI, R.; NARDI, R. Justificativas para o ensino de Astronomia: o que dizem os pesquisadores brasileiros? Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências , v. 14, n.3, p.41-59,2014.

MARTINS, B. A.; LANGHI, R. Uma proposta de atividade para a aprendizagem significativa sobre as fases da lua. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia - RELEA , n. 14, p. 27-36, 2012

MICHA, D. Fotos da Lua pelo Mundo: um projeto observacional registrado em fotografia sobre como as fases da Lua se comparam quando observadas dos Hemisférios Norte e Sul. Revista Brasileira de Ensino de Física , v.40, n.3, 2018.

PANZERA, A. C. Astronomia no ensino de ciências. 1ª. ed. Belo Horizonte: Fino Traço e Editora UFMG, 2021.

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