ABORDAGEM NÃO-FORMAL PARA O ENSINO SOBRE OS RAIOS CÓSMICOS

## ABORDAGEM NÃO-FORMAL PARA O ENSINO SOBRE OS RAIOS CÓSMICOS

## Letícia C. V. Viana 1 , Marcus S. Carrião 2

1 Universidade Federal de Goiás / Faculdade de Informação e Comunicação - FIC leticia\_veloso@discente.ufg.br

2 Universidade Federal de Goiás / Instituto de Física - IF mscarriao@ufg.br

## Resumo

O presente trabalho visa apresentar um produto audiovisual desenvolvido pelo projeto de extensão Pátio da Ciência, a fim de adaptar a linguagem científica ao público geral e, assim, contribuir com uma proposta de ensino não-formal sobre raios cósmicos. A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) enfatiza a importância do letramento científico no ensino de Ciências da Natureza. Contudo, o ensino de temas complexos, como Raios Cósmicos e Física de Partículas, enfrenta desafios com a falta de formação adequada dos professores e a deficiência na transmissão do conteúdo. A adaptação da linguagem científica para torná-la acessível, então, é crucial, e museus de ciência, como o Pátio da Ciência da UFG, podem desempenhar um papel importante nesse processo. Para tanto, adaptou-se um artigo técnico para um formato audiovisual mais acessível, com duração de 13 minutos, com a explicação lúdica sobre a viagem da partícula Múon pelo universo e sua observação aqui na terra. E, para além da exibição física na exposição, o vídeo foi publicado tanto a versão estendida, na íntegra, quanto a versão 'expressa', de 5 minutos, nas redes sociais do projeto de extensão.

Palavras-chave : Raios cósmicos, Ensino não-formal, Produto audiovisual

## Introdução

A Base Nacional Comum Curricular (BNCC), que serve de norte na estruturação dos currículos de ensino fundamental e médio, traz em sua redação a necessidade de, no ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (CNT), um letramento científico. A percepção de que diversos elementos do cotidiano - mesmo como trocar uma lâmpada, saber o funcionamento de um aparelho eletrônico ou observar o céu -relacionam-se com a área, destaca a importância do desenvolvimento desse olhar científico. A esse propósito, articula-se um modelo com perspectivas de diversos campos do saber, para assegurar, tanto no ensino fundamental, quanto no ensino médio

'o acesso à diversidade de conhecimentos científicos produzidos ao longo da história, bem como a aproximação gradativa aos principais processos, práticas e procedimentos da investigação científica.' (BNCC, 2018, p.323)

Sob tal ótica, e fazendo um recorte especial para a física no ensino médio, é preciso um desenvolvimento contínuo de competências e habilidades já adquiridas, mas também a ampliação desses conhecimentos a partir de estratégias, didáticas e formatos inovadores, a fim de sustentar o letramento científico a cada nova descoberta da ciência. Nesse sentido, duas categorias são propostas: Matéria e Energia e Vida, Terra e Cosmos, a qual nos interessa para o presente trabalho, e

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

que propõe aos estudantes uma análise da 'complexidade dos processos relativos à origem e evolução [...] do cosmos.' (p.549). Aqui se encaixaria, portanto, o ensino da Física de Partículas e sobre Raios Cósmicos. Observa-se, contudo, que essa abordagem é dificultosa nas escolas e perpassa por uma série de desafios, tais como a complexidade do conteúdo, insegurança e a falta de formação dos professores (Saran, 2012, p.27), a falta de infraestrutura (Azevedo, 2008), lacunas no saber científico dos estudantes, entre outros, os quais entravam esse ensino mais aprofundado em ambientes formais e utilizando estratégias convencionais.

Além disso, há também a dificuldade de se adequar a linguagem de descobertas que estão na fronteira do conhecimento (e que por isso só são completamente dominadas pelos próprios pesquisadores, em geral, muito distantes do público leigo), ao público em geral. A BNCC, na competência específica 3 de CNT dispõe o desenvolvimento da habilidade dos estudantes de

'comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).' (BNCC, 2018, p.558)

- O entrave aqui é a falta dessa mesma habilidade aos professores ao adaptarem a linguagem do conteúdo a ser recebido pelos estudantes. Como comunicar descobertas sobre raios cósmicos, tema inerente à Física nuclear e à Física de partículas, de maneira compreensível a estudantes de ensino médio?

Falar sobre ciência para o público em geral é um desafio comunicacional de formatação do conhecimento, na busca de adaptar a linguagem científica própria de uma determinada área para uma linguagem acessível. Adilson de Oliveira, professor da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), exemplifica que

'a física usa a matemática para expressar seus conceitos. Dependendo do ramo da física, essa matemática pode ser tão complexa que apenas os especialistas que trabalham com o tema são capazes de entender.' (Oliveira, em 10 jul. 2024)

A educação não-formal é um aliado importante para suprir lacunas do ensino formal, conforme afirmam Bianconi e Caruso (2005). Diferente do ensino informal, que ocorre por meio de experiências cotidianas, a educação não-formal é organizada e sistematizada, geralmente fora do sistema escolar. Centros e museus de ciência têm a capacidade de ultrapassar os limites da sala de aula, alcançando aqueles fora do ambiente escolar. A mediação é crucial nesses espaços, pois promove diálogos entre visitantes e experimentos, facilitando novas aprendizagens (Moraes et al., 2007). Moraes ressalta que a eficácia da mediação depende da habilidade do mediador em adaptar a linguagem e o conteúdo ao conhecimento prévio dos visitantes, superando desafios de comunicação científica.

Porto et al. destacam ainda a relevância das interações sociais que acontecem nos museus de ciências. Pesquisas sobre a aprendizagem nesses ambientes (ou até mesmo em escolas) têm demonstrado que quanto mais enriquecedora for a vivência sociocultural oferecida ao aprendiz, mais eficaz será a construção do seu conhecimento. À vista do disposto pela BNCC, Zimmermann e Mamede (2005) vêm nos indicar que ambientes museológicos são ferramentas que não só motivam a aprendizagem, mas também contribuem para esse letramento científico e tecnológico, beneficiando os estudantes e a sociedade.

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O Pátio da Ciência é um espaço público, um centro de ciências aberto à visitação da comunidade, localizado no Instituto de Física (IF) da Universidade Federal de Goiás (UFG). Com o objetivo de divulgar, popularizar a ciência e contribuir para uma alfabetização científica, recebe visitantes, em geral escolas de ensino médio, e dispõe de demonstrações de experimentos, em sua maioria, das áreas da Física e da Química. Como um projeto de extensão universitário, busca proporcionar também experiências universais a todos os visitantes, disponibilizando a eles uma gama de interdisciplinaridade e possibilidades múltiplas de aprendizado. Para tal, o Pátio da Ciência possui espaços que possibilitam esse intercâmbio de ideias e que buscam aproximar a comunidade à área acadêmica (Carvalho, 2022).

O Prof. Dr. Ricardo Avelino Gomes, também do IF, é pesquisador colaborador do Fermi National Accelerator Laboratory (FERMILAB) e do Argonne National Laboratory (ANL). Em 2010, produziu um artigo com o título 'Olhando o céu do fundo de um poço', para a Revista UFG (https://revistas.ufg.br/revistaufg/issue/view/1864), e abordou conceitos sobre a Física de Partículas e sobre raios cósmicos, explicando a partícula Múon. Esse texto, com a proposta de linguagem mais acessível, contudo, apenas foi divulgado na instância de house organ , ou seja, revista interna criada pelos próprios colaboradores, com o objetivo de estabelecer um canal de comunicação e compartilhar informações de interesse mútuo.

Por isso, percebendo a importância do tema abordado e o potencial de divulgação científica extensa, a assessoria de comunicação do Pátio da Ciência deliberou a execução desse projeto com o objetivo de propor uma adaptação de linguagem e forma do texto original para algo que aproxime o conteúdo ao público geral do Pátio.

## Referencial teórico

## Museus e escolas

Uma campanha do governo brasileiro visa garantir que crianças estejam matriculadas e frequentem escolas, resultando em um aumento no número de estudantes. No entanto, a educação não atende a todas as expectativas, o que pode levar ao desinteresse e à crença de que os "estudantes não gostam de ciência" (Zimmermann; Mamede, 2005), ignorando a importância de experiências de aprendizado envolventes. Os museus têm grande potencial para colaborar com as escolas, emocionando e inspirando crianças e jovens. Embora os museus de ciência ofereçam amplas oportunidades de aprendizado, não substituem as escolas. Diante disso, Porto et al . surgem com o válido questionamento: por que não unir esforços?

Cabe recapitular que a linguagem científica é complexa e requer adaptação. Os museus são espaços de aprendizagem que abordam conteúdos difíceis de serem ensinados em escolas (Gaspar, 1993). Para que a parceria entre museus e escolas seja eficaz, é essencial que ela seja educativa e que os mediadores sejam interativos e adaptativos. Além disso, os professores devem estar prontos para utilizar os recursos do museu. Já foi demonstrado em pesquisa que, em certa visitação, os estudantes participavam da exposição enquanto seus professores mudamente observavam, tiravam uma 'folga' (Zimmermann; Silva, 2005). Esse comportamento observado na Experimentoteca do Instituto de Física (um centro de ciência da Universidade de Brasília), com estudantes do Ensino Médio, revelou a

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necessidade da via de mão dupla, do professor participante que correlaciona o conteúdo exposto e o trabalho em sala de aula. Por isso, Porto et al . sintetizam o entendimento de que:

'A realização da parceria museu-escola se dá pela construção de novas relações entre o museu e a escola e entre os seus atores. Para que a parceria funcione, é necessário profundo envolvimento dos profissionais das duas instituições nas tarefas e nas metas educacionais a serem atingidas e, ao mesmo tempo, há que se preservar a identidade de cada uma delas, independentemente do fato de terem objetivos comuns.' (Porto et al ., 2010, p.38)

## Adaptação do conteúdo ao público

A adaptação da linguagem é fundamental para a divulgação científica, pois transforma o significado e a representação do conhecimento na mente do indivíduo, impactando o aprendizado (Belkin et al., 1976). O primeiro passo é definir o que comunicar e para quem, o que orienta as estratégias a serem utilizadas. Uma análise útil é observar o comportamento de visitantes em visitas anteriores, por meio de questionários e enquetes, para avaliar se a comunicação gerou aprendizado (Screven, 1976, apud Mora, 2007). Essa abordagem permite modificar a mensagem, o veículo ou a estrutura da exposição.

A linguagem é central no processo educacional (Moita Lopes, 1994, p. 355), principalmente quando extrapola-se a função apenas de comunicação, da transmissão de conhecimentos prontos, e possibilita ao estudante uma interação ativa, seja falando, seja ouvindo, seja lendo, seja escrevendo (Moraes, 2010). Pires e Veit (2006, p.242) propõem, então, a inserção de Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) no ensino de Física. A fim de ampliar a interação entre estudante-conhecimento-professor e proporcionar esse contato por meio de uma nova linguagem, utiliza-se recursos tecnológicos de informação e comunicação como estímulo ao aprendizado. É nessa estratégia que o Pátio da Ciência centra os esforços ao produzir um conteúdo audiovisual de um texto pensado em linguagem mais acessível, dando visibilidade ao conteúdo e transmitindo-o por meio de diversos recursos tecnológicos (Instagram, site, monitor físico).

## Metodologia

## Elaboração da proposta didática

Para produção do vídeo baseado no artigo do Prof. Dr. Ricardo Avelino Gomes, quatro etapas foram observadas. A partir do documento importado, a primeira etapa foi realizar três tipos de leitura, consecutivamente, as quais a silenciosa, com concentração; a reflexiva, para a análise e a interpretação do texto; e a oral, para desenvolver habilidades de comunicação. Cada tipo de leitura contribuiu para a apreensão do texto e da mensagem, principalmente para observar a melhor forma de comunicar o conteúdo de maneira clara e assertiva. A segunda etapa envolveu a gravação do vídeo. Por causa da extensão do texto, originalmente

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com 5 páginas, a duração do produto oral também seria extensa e, por essa razão, optou-se pela gravação em estúdio, utilizando Teleprompter ('TP'), microfone lapela e fundo verde, para facilitar na edição. O material bruto resultou em 15 minutos, com uma cena de corte, e foi editado durante dois meses, a terceira etapa do processo. Esse prazo de edição se deve à dificuldade encontrada em achar o melhor ponto de remoção do fundo em um aplicativo limitado por assinatura, o CapCut . Além disso, foi observada a dificuldade em selecionar imagens correspondentes ao assunto, por vezes sendo necessário a produção de arte de autoria própria. A quarta e última etapa foi a publicação e será apresentada já no próximo tópico, de resultados e discussão.

## Resultados & Discussão

O vídeo final, também intitulado 'Olhando o céu do fundo de um poço', é a íntegra do artigo produzido pelo Prof. Dr. Ricardo Avelino Gomes e foi publicado no site (https://patiodaciencia.ufg.br/) e no Instagram (@patiodaciencia\_ufg) próprios do Pátio da Ciência. Em relação à divulgação nas mídias sociais, houve a dificuldade de publicação do vídeo, seja pelo não suporte de tamanho, seja por falta de engajamento. Sobre o tamanho do vídeo, finalizado em 13 minutos, das plataformas a serem utilizadas para divulgação (site, Instagram e monitor de vídeo), o Instagram foi a mais discutida. Para a publicação de vídeos, são três caminhos possíveis: Story , Reels e Feed , cada um com uma particularidade. O Story exibe conteúdos de, no máximo, um minuto (60 segundos); o Reels , de até um minuto e meio (90 segundos); e o Feed , de até uma hora (60 minutos), ou seja, o único caminho possível de publicação na plataforma. Contudo, outro fato chama a atenção, o engajamento. Vídeos muito longos são pouco difundidos nas redes sociais, as quais apresentam um caráter mais dinâmico e imediato, portanto prevalecem conteúdos de curta duração. Para suprir essa necessidade, discutiu-se a possibilidade de reduzir o tempo de vídeo para 5 minutos, destacando aspectos principais do conteúdo e orientando, na legenda (área descritiva embaixo da publicação), o acesso na íntegra por meio do site ou em visita presencial ao Pátio da Ciência.

O vídeo conta uma história científica a partir dos múons, que são similares aos elétrons, mas com massa 200 vezes maior. Eles foram descobertos em raios cósmicos, que são partículas de alta energia vindas do espaço e que colidem com a atmosfera terrestre, gerando chuveiros atmosféricos de novas partículas.

Figura 01: Chuveiro atmosférico, que gera o Múon

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Os múons surgem da desintegração dos píons, que são produzidos na interação dos raios cósmicos com a atmosfera. Então, percorrem a atmosfera até a superfície da Terra, desafiando a mecânica clássica de Newton e confirmando a teoria da relatividade de Einstein, que descreve a dilatação do tempo para partículas em alta velocidade. Também destaca experimentos como o Main Injector Neutrino Oscillation Search (MINOS), no Fermilab, que detectam esses múons para estudar suas propriedades, calibrar telescópios de raios cósmicos e monitorar a temperatura da estratosfera.

Figura 02: Laboratório Fermilab, do qual o Prof. Dr. Ricardo Avelino Gomes é pesquisador colaborador

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Além disso, explica que a proporção entre múons positivos e negativos ajuda a compreender a composição dos raios cósmicos e pode fornecer informações sobre a presença de antimatéria no universo.

O vídeo, produto final do presente trabalho, pode ser assistido, portanto, nos seguintes links diretos:

- ● Site: Versão estendida
- ● Instagram: Versão resumida

## Conclusão

Infere-se, portanto, que a produção do material audiovisual alvo deste projeto é de suma importância haja vista a necessidade de adaptar o conteúdo científico complexo, no caso, sobre Física Nuclear e Física de Partículas, para uma linguagem acessível ao público geral. Essa proposta causará impacto positivo nas visitas ao Pátio, proporcionando aos visitantes o contato com um conteúdo inexplorado ou até um suporte para o ensino dos conceitos físicos associados aos raios cósmicos. Observa-se, também, que a existência de uma assessoria em comunicação foi essencial e um ponto forte do processo, principalmente na disponibilidade de ferramentas audiovisuais e do estúdio, além do conhecimento técnico comunicacional. Apesar disso, algumas limitações também foram encontradas, como com o aplicativo de edição de vídeo na versão gratuita e os formatos de publicação nas redes sociais. Tais problemas foram superados e o produto final serve de fundamento para futuras adaptações de conteúdos e produções, além da integração em diversas exposições temáticas, a exemplo da exposição 'Universo: Matéria e Energia', a serem desenvolvidas pelo Pátio da Ciência.

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