A OBSERVAÇÃO DO CÉU E O "SULEAR" NA CONSTRUÇÃO DA ESPACIALIDADE NO ENSINO DE ASTRONOMIA: uma análise do projeto de ação conjunta sul-americana

## A OBSERVAÇÃO DO CÉU E O "SULEAR" NA CONSTRUÇÃO DA ESPACIALIDADE NO ENSINO DE ASTRONOMIA: uma análise do projeto de ação conjunta sul-americana

Thais Alexandre 1 , Cristina Leite 2

1 IF-USP/ Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências/ thais.alexandre@usp.br ² IF-USP/ Departamento de Física Experimental/ crismilk@usp.br

## Resumo

A construção da noção de espacialidade é fundamental para a compreensão dos fenômenos astronômicos, já que a astronomia requer o entendimento de formas, dimensões, escalas, mudanças de referencial e movimento dos corpos celestes. Esta pesquisa se propõe a analisar três componentes centrais na construção da espacialidade: a proporção, a profundidade (terceira dimensão) e o referencial do observador. Apesar de vivermos constantemente em interação com o espaço tridimensional, o desenvolvimento da compreensão espacial é complexo e exige aprendizagens. Este trabalho visa apresentar esses três elementos, detalhar seu processo de construção e abordar as dificuldades associadas. Além disso, explora como o referencial do observador pode promover saberes locais, como o "Sulear", que contrasta com a perspectiva eurocêntrica frequentemente adotada no ensino de astronomia. A pesquisa inclui uma análise qualitativa de uma atividade colaborativa, a Observação do Equinócio de Março, que exemplifica como atividades práticas podem apoiar a construção da espacialidade e fomentar uma visão contextualizada da astronomia. O trabalho conclui que a valorização do referencial topocêntrico local, em vez de uma aplicação acrítica dos conhecimentos do Hemisfério Norte, pode enriquecer o ensino de astronomia ao fortalecer a conexão com o entorno e os conhecimentos locais.

Palavras-chave : Sulear; Ensino de astronomia; Espacialidade

## Introdução

A astronomia é reconhecida como uma das ciências mais antigas, com raízes entrelaçadas ao desenvolvimento humano. Essa presença histórica é evidenciada por monumentos como o observatório de Chichén Itzá, construído pelos maias na América Central por volta do ano 1000 d.C. Esse observatório apresenta uma arquitetura sofisticada, com aberturas cuidadosamente alinhadas para permitir a observação de determinados astros que eram de interesse para a civilização maia (Navarro, 2010).

- O céu continua a nos encantar e faz parte do nosso cotidiano, sendo assim integrado a educação básica, com grande potencial para despertar o interesse dos estudantes, explorar elementos histórico-culturais, ampliar sua visão de mundo e favorecer temáticas interdisciplinares (Leite et al., 2021). Além disso, a Astronomia ocupa um espaço relevante na educação básica, estando presente em documentos curriculares como a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) (Brasil, 2018), especialmente na área de Ciências da Natureza, no eixo temático Terra e Universo.
- O desenvolvimento da educação em astronomia requer aprendizagens importantes, dentre elas a construção de uma noção espacial (Leite e Hosoume, 2009). Isso ocorre porque essa ciência exige a compreensão de formas, dimensões,

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

escalas, profundidade, mudanças de referencial de observação e movimento dos corpos celestes, tarefas bastante complexas (Leite, 2006).

A construção dessa noção espacial precisa ser desenvolvida, não é intuitiva ou natural (Lanciano, 2014; Camino et al., 2009; Leite, 2006; Robilotta, 1985). E para essa construção, destacamos nesta pesquisa três elementos importantes: a compreensão do referencial do observador, a proporção e a profundidade (Matias, Leite, 2011; Leite, 2006).

- A proporção está vinculada à comparação das dimensões (espaço e/ou tempo), preferencialmente em escala de distâncias, diâmetros, períodos de translação e/ou rotação dos astros (Leite, 2006; Matias e Leite, 2011).
- Já a profundidade se relaciona à terceira dimensão do espaço. Pode ser desenvolvida, por exemplo, através da forma dos objetos celestes e a profundidade do céu (Matias e Leite, 2011).
- O referencial do observador é o ponto de partida para o estudo de um objeto ou fenômeno astronômico (Matias e Leite, 2011; Lanciano, Camino, 2008). E neste trabalho, indicamos dois tipos, o topocêntrico e o externo à Terra. O topocêntrico leva em consideração o plano do horizonte onde o observador se encontra. É semelhante a considerar que o observador está em um plano tangente à superfície (figura 1) (Boczko, 1984; Lanciano, Camino, 2008). Ele é construído a partir do plano do horizonte e da vertical local, que são perpendiculares entre si.

Figura 1 - Referencial topocêntricoFonte: <http://astro.if.ufrgs.br/esf.htm>

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Já o referencial externo à Terra está associado à utilização de modelos. Visto que não é viável levar os estudantes fisicamente a diferentes localizações do universo para realizar observações em diferentes referenciais.

- A compreensão de cada um desses elementos de construção da espacialidade, apresenta desafios, discutiremos alguns deles.

Uma das dificuldades está associada às limitações do sistema visual humano, que não é eficiente para identificar grandes objetos e distâncias (Szamosi, 1986). Além disso, há uma limitação cognitiva. Segundo Casatti (2001), as grandes magnitudes são tão complexas de serem compreendidas quanto as microscópicas. Isso ocorre pois essas medidas escapam a nossa realidade. Compreender, por exemplo, as dimensões dos planetas ou a distância das estrelas exige esforço de abstração.

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A construção da terceira dimensão desses corpos é desafiadora, pois exige acesso a eles a partir de diferentes ângulos. Segundo Robilotta (1985), essa compreensão demanda movimento. No entanto, como o acesso aos objetos celestes é limitado, a construção de sua forma tridimensional torna-se complexa. Um exercício essencial é realizar observações em diferentes momentos, já que uma única observação não basta para formar uma imagem tridimensional (Leite, 2006).

Desse modo, a noção espacial é construída a partir da articulação entre sensações e conhecimentos. No caso da astronomia, em que os objetos são extremamente grandes ou distantes, nossas sensações não são suficientes para construir a noção de espaço tridimensional, exigindo, portanto, uma abstração sensorial. No entanto, uma vez construída, essa noção influencia a maneira como observamos o nosso entorno, levando-nos a acreditar que conseguimos ver os objetos em três dimensões (Robilotta, 1985). Ao considerar a espacialidade como uma abstração sensorial, torna-se evidente que não se trata de um conceito simples.

Assim, este trabalho visa destacar a espacialidade como um elemento essencial para o aprendizado de alguns elementos da Astronomia, explorando como ela pode ser construída a partir de três aspectos principais: o referencial do observador, a proporção e a profundidade. Para mostrar como essa construção pode ser feita, será apresentada uma análise de uma proposta de observação. Essa proposta faz parte do projeto Equinócio de Março desenvolvido por Camino et al. (2009), um dos referenciais teóricos aqui mencionados.

## Referencial do Observador e o Sulear

Como já definimos anteriormente, o referencial do observador refere-se ao local da observação de um fenômeno ou astro celeste. Neste trabalho uma ênfase maior será dada ao Topocêntrico, visto que ele estimula um vínculo maior com o nosso entorno.

Discutir sobre esse referencial é importante, pois nem sempre é evidente que a mudança de posição na superfície terrestre pode alterar a forma como observamos um determinado objeto. Um exemplo, são as fases da Lua: quando observadas no Hemisfério Sul (HS), elas aparentam ter uma forma, enquanto no Hemisfério Norte (HN) parecem diferentes (figura 2). Contudo, os livros didáticos nem sempre fazem essa distinção.

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Como a posição na superfície do planeta interfere na forma como observamos o céu, compreender a localização espacial também é um elemento importante. Campos (2022) ao investigar os modos como são ensinados os pontos cardeais, identificou que é comum que se ensine da seguinte forma: o estudante deve apontar a mão direita em direção ao nascer do Sol e a mão esquerda em direção ao poente, de modo que o Norte se encontra à frente e o Sul atrás do observador. Essa proposta de organização é coerente com a construção de saberes sobre o céu vistos do HN, uma vez que os estudantes são orientados a se direcionarem para o Norte, o que facilita a observação noturna da estrela polar. No entanto, ao importar esse esquema para o HS, nossos estudantes também ficam posicionados de frente para o Norte e podem perder de vista uma importante constelação no nosso hemisfério, o Cruzeiro do Sul.

Campos (2019) aponta que essa importação de conhecimentos do HN sem a devida adaptação é prejudicial para a construção de conhecimentos próprios do Sul.

Tais representações, porque trazidas de outros contextos sem as devidas problematizações, prejudicam pontos de vista e saberes locais - disciplinares ou não interferindo negativamente em outras percepções e consequentemente, nas leituras do mundo e da palavra entre populações urbanas e rurais, assim como entre aquelas de culturas locais distintas. (Campos, 2019, p.14).

É importante destacar que essa importação parece indicar uma valorização dos conhecimentos do Norte, como superiores ao Sul (Campos, 2022), reforçando uma ideia construída ao longo da história da humanidade, colocando a Europa como o berço do conhecimento.

A astronomia no Hemisfério Sul enfrenta desafios derivados de uma longa tradição eurocêntrica que centraliza conhecimentos do Hemisfério Norte e subestima os saberes locais. A colonização europeia trouxe consigo uma hierarquização cultural e científica, que reprimiu violentamente os conhecimentos indígenas, tratando-os como hereges e irrelevantes (Brighenti, 2015). Esse processo de inferiorização epistêmica, epistemicídio, estabelece o conhecimento ocidental como único e superior, marginalizando saberes indígenas e sulistas (Oliveira et al., 2023). A persistência dessa colonialidade resulta na imposição de referenciais, como o 'nortear', que ignora as particularidades espaciais e culturais do Hemisfério Sul, limitando a construção de uma espacialidade topocêntrica e contextualizada.

Em resposta a essa dominação, Campos (1991) propôs o conceito de "sulear" como um movimento contra-hegemônico que valoriza conhecimentos do Sul e questiona a centralidade do norte como único referencial. Esse conceito sugere que, para construir uma compreensão mais significativa da astronomia, é necessário abandonar o 'nortear' como guia universal e adotar o referencial do observador situado no Sul, valorizando elementos como o Cruzeiro do Sul em vez da Estrela Polar, e promovendo uma visão enraizada nos horizontes locais. Campos (2022) destaca que "sulear" não é apenas uma adaptação prática, mas um posicionamento ideológico e geopolítico que permite desenvolver saberes orientados pela realidade sulista. Assim, ao adotar o referencial topocêntrico, o ensino de astronomia favorece a construção de conhecimentos espaciais da astronomia.

## Análise da proposta de observação do equinócio de março

De forma a exemplificar uma forma de construir a espacialidade no ambiente de ensino, apresentamos uma análise qualitativa de uma proposta de ação conjunta

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com professores e estudantes de diversas localidades na América do Sul (Brasil, Uruguai e Argentina). Essa atividade foi escolhida por envolver uma interação entre diversos países, e por trazer uma contextualização muito interessante, que é específica de cada localização geográfica. Um dos objetivos do projeto foi comparar as observações realizadas em distintas localidades, e discutir semelhanças e diferenças de cada localidade (Camino et al, 2009).

A ação foi dividida em duas etapas: a primeira consistiu em observar as sombras projetadas por gnômons ao longo de um dia, e a segunda em realizar a atividade com Globos Terrestres Paralelos (Camino et al., 2009). Ao longo de um dia de Equinócio (2009), os participantes registraram as medidas das sombras dos gnômons, marcando-as no chão com linhas de barbante que conectavam a extremidade superior do gnômon à extremidade da sombra (figura 3). Ao final, as linhas formaram o plano do Equador Local (Camino et al., 2009). Com base nessas marcações, foram realizadas atividades como a determinação das linhas Norte-Sul e Leste-Oeste, além do plano do Equador local.

A segunda parte da atividade, Globos Terrestres Paralelos (Camino et al., 2009; Lanciano, 2014), foi utilizado um globo terrestre fixo em uma base como modelo da Terra. O observador posicionava sua localização (por exemplo, São Paulo) no topo do globo, alinhando-o com o eixo Norte-Sul real. Ao ser exposto ao Sol, o globo recebia a luz da mesma maneira que a Terra naquele momento. Assim, o plano horizontal local correspondia ao plano tangente à esfera terrestre no ponto de observação, e a direção vertical local se alinhava radialmente ao globo. O "palito-observador" colocado no globo representava o observador, de modo que ele representava um modelo da observação que estava sendo feita com o gnômon em tamanho real. A linha do meridiano e a direção Leste-Oeste no globo refletiam o sentido de rotação do céu em torno da Terra (Lanciano, 2014, p.188).

Para analisar essa proposta apresentamos quatro categorias, que foram previamente definidas. Três delas são os elementos de construção da espacialidade, que já foram detalhados anteriormente, a Proporção , o Referencial do Observador e a Profundidade . Mas como forma de saber sobre a construção de conhecimentos direcionados ao Sul, apresentamos a quarta categoria, Hemisfério de referência. Para organizar as categorias e facilitar a visualização, apresentamos o quadro a seguir.

Quadro 1- Categorias de análise

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Na atividade, é possível identificar a construção de alguns elementos importantes da espacialidade, a Proporção e o Referencial do Observador . Dentro da Proporção, é possível comparar as sombras feitas pelo gnômon em tamanho real e as obtidas com o palito-observador no globo paralelo, que apresentam tamanhos distintos, mas é perceptível que apresentam um mesmo ângulo e uma mesma proporção, visto que recebem raios solares com um mesmo ângulo. Assim há uma construção da Proporção , fazendo uma Comparação da Aparência/Forma das sombras.

A construção do Referencial do Observador , é identificada no desenvolvimento da atividade como um todo. Há a construção do referencial Topocêntrico , visto que todas as referências das observações são feitas com base no olhar para o entorno, através dos pontos cardeais geográficos, e da observação do movimento do Sol ao longo do dia. Assim o Referencial do Observador desenvolvido é o Topocêntrico , considerando o Movimento do Sol, a Forma de seu movimento do céu, e o Tempo que ele leva para realizar esse movimento.

Além disso, é importante notar que os referenciais Topocêntricos são reafirmados quando são feitas as comparações das observações de cada localidade, mostrando as respectivas particularidades.

Mas há também uma Transição entre os referenciais através do globo paralelo. De modo que é possível comparar o que é observado em escala real através do gnômon e comparar com uma observação de uma localidade externa à Terra. De modo que há uma transição entre os dois referenciais, o Topocêntrico e o Externo à Terra , e novamente trazendo de Espaço, Tempo e Movimento , como explicado na categoria anterior.

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Como a atividade tem um grande foco no Topocêntrico, é possível identificar que o Hemisfério de Referência é o Hemisfério Sul, através da Representação da Terra, com o Globo ; além de apresentar os Pontos Cardeais de forma coerente com cada posição.

Desse modo encontramos nesta atividade, uma boa proposta de construção da espacialidade e que também tem um foco no desenvolvimento de um olhar mais voltado para o entorno. Valorizando, neste caso, a construção de conhecimentos do Sul.

Um outro ponto interessante é que esta atividade proporciona torna sólida a transição entre o 'aqui e agora' com a visão global, permite preencher aquele salto, que, muitas vezes, é ignorado tanto nos currículos escolares, como em livros didáticos, com graves prejuízos para a compreensão daquilo que se observa diretamente (Lanciano, 2014, Camino et. al. 2009)

## Algumas considerações

A espacialidade é reconhecida como essencial na construção de conhecimentos em astronomia. Para que essa compreensão se desenvolva plenamente, é necessário trabalhar cuidadosamente seus componentes fundamentais: proporção, profundidade e o referencial do observador. Na atividade analisada podemos dizer que, dois desses elementos se destacam como centrais e são abordados de forma eficaz.

A construção do referencial a partir do local do observador ressalta a necessidade de valorizar conhecimentos do Hemisfério Sul. Ao confrontar imagens das fases da Lua ou orientações cardeais que refletem a perspectiva do Hemisfério Norte, nem sempre é intuitivo perceber a complexidade dessas discrepâncias. As consequências desse desalinhamento são significativas: dificultam a construção de conhecimentos contextualizados, desvalorizam saberes locais e limitam uma compreensão ampliada do mundo (Campos, 1991, 2022; Freire, 1991).

Valorizar o que é construído localmente significa fortalecer a construção de conhecimentos da astronomia a partir do referencial topocêntrico de cada local, no nosso caso, valorizando o Sulear. Isso pode trazer benefícios no processo de ensino e aprendizagem da astronomia, possibilitando uma construção mais coerente entre a aprendizagem escolar e as observações cotidianas.

## Agradecimentos

Agradecimentos à agência FAPESP e ao programa de pós graduação PIEC pelo apoio a esta pesquisa.

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