CONTRIBUIÇÕES DO MNPEF PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA NA REGIÃO SUDESTE

## CONTRIBUIÇÕES DO MNPEF PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA NA REGIÃO SUDESTE

## Joel Cassa Neto 1 , João Paulo Casaro Erthal 2

1 Universidade Federal do Espírito Santo/joel.cassa@edu.ufes.br

2 Universidade Federal do Espírito Santo/Departamento/Escola, jperthal@gmail.com

## Resumo

A astronomia, como uma ciência fundamental que investiga corpos celestes e fenômenos fora da atmosfera terrestre, possui uma importância significativa tanto na prática cotidiana quanto na reflexão sobre questões existenciais. O ensino de astronomia na educação básica é valorizado por sua capacidade de despertar a curiosidade científica dos alunos e promover uma visão integrada do conhecimento. No entanto, a implementação dessa disciplina nas escolas brasileiras ainda enfrenta desafios. Este estudo visa examinar a contribuição do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF) para a disseminação do ensino de astronomia na região Sudeste do Brasil. A pesquisa analisou dissertações do MNPEF, focando especificamente naquelas relacionadas à astronomia. A metodologia envolveu a coleta e análise quantitativa dos dados provenientes dos acervos das instituições atreladas ao MNPEF na região Sudeste. Foram identificados e categorizados três parâmetros principais: nível educacional, estratégias pedagógicas e tópicos de Física abordados. Os resultados revelam uma predominância de dissertações que tratam do Sistema Solar e que utilizam abordagens teóricas, com uma crescente adoção de estratégias digitais. Este estudo destaca as características da região Sudeste em relação ao ensino de astronomia e sugere que futuras iniciativas de formação e desenvolvimento de materiais didáticos considerem um equilíbrio maior entre as diferentes abordagens pedagógicas para melhorar a qualidade do ensino.

Palavras-chave : Ensino de Astronomia, MNPEF.

## Introdução

A astronomia é uma ciência natural que estuda corpos celestes e fenômenos que acontecem fora da atmosfera terrestre. É uma área do conhecimento muito antiga, e pesquisadores afirmam que 'O impacto da astronomia nas sociedades tem início na pré-história com as primeiras ideias sobre o Universo e as observações dos movimentos aparentes do Sol, Lua e estrelas'. (Força, et al., 2007, p. 1).

Desde que o homem olhou para o céu e começou a questionar o que eram as estrelas, porque estavam ali, analisando-o e tentando entendê-lo, já estava 'fazendo ciência'. Compreender os fenômenos do universo sempre foi objeto de interesse da humanidade, desde as mais antigas civilizações.

O estudo e aplicação do conhecimento sobre astronomia é muito relevante pois alcança vários contextos, sendo útil para sociedade de várias formas, tanto de forma prática como na definição dos sistemas de referência para a localização em terra e no espaço, tanto na navegação dos navios, aviões e sondas espaciais; na movimentação na superfície da Terra através do sistema de GPS ( Global Positioning System ou Sistema de Posicionamento Global) o qual baseia-se nas informações colhidas por satélites em órbita da Terra, quanto de forma mais conceitual e abstrata, tendo interesse em discutir cientificamente questões existenciais da humanidade e a formação da consciência humana.

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20 a 24 de janeiro de 2025 - Niterói - RJ

Ensinar astronomia na educação básica é importante por várias razões. Primeiramente, estudar astronomia pode ser um elemento motivador, 'que desperta a curiosidade científica dos alunos e seu interesse pela ciência. Falar sobre astronomia atrai a atenção e curiosidade dos alunos, facilitando seu processo de ensinoaprendizagem' (Ferreira; Almeida; Oliveira; 2014, p. 101).

Outro fator importante a ser destacado é que astronomia é altamente interdisciplinar. Segundo (Langhi; Nardi, 2014; p.50) 'devido ao seu elevado caráter interdisciplinar e à possibilidade de diversas interfaces com outras disciplinas (...), os conteúdos de Astronomia podem proporcionar aos alunos uma visão menos fragmentada do conhecimento'.

Na Base Nacional Comum Curricular (BNCC), a astronomia está inserida principalmente na seção '5.3.1. Ciências da natureza e suas tecnologias no ensino médio: competências específicas e habilidades', na competência específica 2, que denota a necessidade do estudante:

Analisar e utilizar interpretações sobre a dinâmica da Vida, da Terra e do Cosmos para elaborar argumentos, realizar previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vivos e do Universo, e fundamentar e defender decisões éticas e responsáveis (BRASIL, 2023, p. 556).

Apesar de toda relevância descrita anteriormente, o ensino de astronomia ainda ocorre de forma tímida nas escolas brasileiras. Entretanto, algumas iniciativas têm viabilizado o estudo e implementação do ensino de astronomia em diferentes níveis educacionais. Dentre essas, destacam-se as dissertações e produtos educacionais do MNPEF. No trabalho de Pereira e Erthal (2022), foram analisadas 1208 dissertações do MNPEF entre 2013 a 2020, das quais, segundo os autores, noventa e cinco se relacionavam á tópicos de Astronomia.

- O MNPEF é uma iniciativa da Sociedade Brasileira de Física e seu objetivo principal é capacitar, ao nível de mestrado, um quantitativo elevado de professores da Educação Básica, com ênfase no desenvolvimento profissional em aspectos teóricos e metodológicos relacionados ao ensino de Física (MNPEF, 2021).
- O foco do programa está no domínio dos conteúdos de Física que são apresentados em sala de aula e na utilização de metodologias que auxiliem os processos de ensino e aprendizagem, afim de melhorar a qualidade do trabalho realizado e de motivar, informar, experimentar e demonstrar tais fenômenos. Essas metodologias são escolhidas pelo mestrando e seu orientador e colocadas em prática em sala de aula, a partir da confecção e utilização de um produto educacional (MNPEF, 2021).

Este trabalho é parte de uma pesquisa em fase de finalização que busca analisar como as produções do MNPEF, a nível nacional, tem abordado tópicos de astronomia. Assim, nesse recorte, serão apresentados resultados relativos a região Sudeste. Sendo a mais populosa e mais economicamente desenvolvida do país, abriga uma grande concentração de Instituições de Ensino Superior, o que lhe confere um papel estratégico no cenário educacional brasileiro.

Além disso, essa região possui uma presença significativa de polos do MNPEF, com uma produção expressiva de dissertações, o que pode refletir um impacto potencial na formação de professores e na qualidade do ensino de ciências.

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## Percurso metodológico

Inicialmente foram feitas buscas no site do MNPEF para obtenção informações referentes aos polos distribuídos em todo o Brasil. Na sequência, foram selecionados os polos da região Sudeste.

Listados os polos, foram iniciadas as buscas pelas dissertações, a qual, a priori, foi realizada no acervo disponível na página MNPEF. Em seguida, foi realizada uma busca individualizada no site cada polo, acessando diretamente a página oficial da instituição responsável, nas quais foram consultados os acervos de dissertações disponíveis.

Foram analisados todos os documentos disponíveis nas plataformas citadas. Para tal foram utilizados elementos da análise de conteúdo segundo Bardin (2011), empregando as fases de: pré-análise, exploração do material e tratamento dos resultados. Cabe destacar que o trabalho foi realizado de acordo com os materiais que estavam disponíveis nas plataformas investigadas e que nem todas aparentavam estar devidamente atualizadas.

A pré-análise foi realizada por meio da leitura flutuante dos títulos e resumos das dissertações e dos produtos educacionais que estavam disponibilizados. Nessa etapa foi possível identificar as dissertações relacionadas à astronomia e organizar o material documental para a pesquisa em questão. Dissertações que explicitamente abordaram temas de astronomia ou continham produtos educacionais relacionados a essa temática foram selecionadas para análise.

Na exploração do material foi realizada a categorização e identificação de três parâmetros principais para cada dissertação:

- · Estratégia/Material pedagógico contido nos produtos educacionais: Categorização das estratégias pedagógicas e materiais utilizados, tais como abordagens teóricas, práticas ou digitais.
- · Nível educacional: Identificação do nível de ensino ao qual o trabalho se destinava.
- · Tópico de Física relacionado ao Ensino de Astronomia: Determinação do tópico de Física abordado, usando como referencial a apostila do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. A apostila, disponível online com acesso livre e possui 12 capítulos (INPE, 2018).

Na etapa de tratamento dos dados, os elementos extraídos durante a exploração do material foram interpretados de forma controlada, categorizando e agrupando elementos comuns no que se refere as estratégias/material pedagógico nível educacional descrito pelos próprios autores; e seguindo os temas da apostila de referência do INPE para elencar os tópicos de Física discutidos nos trabalhos.

Os materiais/estratégias presentes nos produtos educacionais foram classificados em 3 categorias distintas. As abordagens teóricas, neste trabalho, caracterizam-se pela utilização de roteiros, apostilas, ou materiais de leitura que não demandam de interação prática ou uso de ferramentas digitais. Foram classificadas como abordagens práticas as que tinham ênfase na utilização de experimentos em sala de aula, construção de modelos físicos e aulas práticas. Foram elencadas como abordagens digitais os produtos educacionais com foco em uso de jogos digitais,

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simulações computacionais, e outros recursos digitais interativos utilizados como ferramenta pedagógica.

As informações foram extraídas e registradas de acordo com os parâmetros supracitados. Para obter um panorama quantitativo e qualitativo mais claro, os dados foram tabulados, permitindo uma análise comparativa e a visualização de tendências através de gráficos e tabelas.

## Resultados e Discussões

Ao longo da pesquisa, foram encontradas 50 dissertações relacionadas ao ensino de astronomia, distribuídas entre dois polos no Espírito Santo, quatro polos em Minas Gerais, quatro polos no Rio de Janeiro e três polos em São Paulo, totalizando 13 polos investigados. Esse processo envolveu a análise minuciosa das dissertações disponíveis em cada polo e seus respectivos produtos educacionais, garantindo a inclusão de trabalhos relevantes ao tema proposto. A tabela seguinte mostra o quantitativo de dissertações encontradas para cada estado e o recurso metodológico preponderante presente no produto educacional.

Tabela 01: Classificação das estratégias utilizadas nos trabalhos encontrados

Os resultados apresentados na tabela 1 mostram que apesar do Espírito Santo ser o estado com menor número de polos na região Sudeste, esse se destaca pela maior produção de dissertações no âmbito do MNPEF sobre astronomia. Tal fator pode estar relacionado a existência de grupos de pesquisas sobre ensino de astronomia dentro dos polos capixabas. É possível extrair da tabela que a perspectiva de trabalhos teóricos, com foco em roteiros, apostilas, textos, livros tem sido mais privilegiada do que outras abordagens nos produtos educacionais. Entretanto, podese ainda verificar que a utilização de recursos digitais tem sido bastante utilizada nas propostas presentes nos produtos educacionais, mostrando que os trabalhos produzidos no MNPEF têm trazido as tecnologias de informação e comunicação (TIC) para dentro das salas de aula.

A título de exemplo podemos citar o trabalho de Evangelista (2016) classificado como abordagem teórica, com utilização de leituras de textos, aulas expositivas, resolução de exercícios e aplicação de questionários. O autor aborda o tema 'Física moderna e contemporânea no ensino médio: uma proposta didática baseada nos três momentos pedagógicos utilizando astronomia como temática central'. Outro exemplo interessante é o trabalho de Roberto (2016) que traz uma abordagem prática na criação de um produto para dar suporte a professores de Física, no formato de um guia didático ilustrativo que visa a construção de um aparato para o ensino inclusivo de óptica geométrica, comportamento de lentes e astronomia. Cabe

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ainda destacar o trabalho Santos (2023), que traz uma abordagem digital, usando um jogo digital 'Planos além do espaço', conectando conceitos de Física com a ideia de multiverso, como ferramenta educacional.

As análises quanto ao nível educacional no qual o produto educacional foi aplicado evidenciou tendências na utilização e aplicação dos produtos educacionais produzidos sobre tópicos de astronomia. Cabe salientar que alguns produtos educacionais foram utilizados em mais de um nível educacional, e com isso o quantitativo apresentado no gráfico seguinte difere do quantitativo de dissertações encontradas. Foram 08 dissertações, e seus respectivos produtos educacionais, utilizadas no ensino fundamental, 38 no ensino médio e 06 na graduação.

Figura 01: Gráfico sobre nível educacional de aplicação dos produtos educacionais encontrados

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Pode-se observar que há uma tendência de produzir dissertações e seus respectivos produtos educacionais voltadas para o ensino fundamental e ensino médio. Alguns trabalhos foram aplicados em nível de graduação, o que corresponde a mais de 10% dos resultados para essa categoria de análise. De acordo com o Comunicado SBF/MNPEF (MNPEF, 2018) é necessário que:

O produto aborde um tema de ensino de Física dos currículos do ensino médio ou fundamental; além disso, que se tenha clareza de o produto é o principal objeto de pesquisa do aluno, a qual deve ser aplicada em uma turma regular, com os resultados relatados na dissertação (MNPEF, 2018, p. 2).

As seis dissertações que tiveram suas aplicações em curso de graduação abordavam os seguintes assuntos: Astronomia no dia a dia, Sistema Solar e Cosmologia. É fundamental que os coordenadores dos polos do MNPEF fiquem atentos a esse contexto de aplicação de produtos educacionais, de forma a garantir que os objetivos do Programa sejam cumpridos.

Algo interessante a se destacar nessa categoria é que 01 trabalho foi aplicado em turmas de Educação para jovens e adultos (EJA), contribuindo para uma formação mais ampla para esse público que em muitos casos, acaba sendo negligenciado em termos de abordagens distintas das tradicionais. O referido trabalho abordou o tema 'Meteoros e seus riscos para a vida na Terra', utilizando como estratégia pedagógica

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os Três Momentos Pedagógicos e concluiu que muitos alunos mudaram suas concepções, e que 'através da análise das gravações e diários foi possível verificar a maior autonomia e visão crítica sobre o que são meteoros e os possíveis riscos que representam para a vida na Terra, a partir das atividades realizadas' (Sant'Anna, 2017).

Os tópicos de Física relacionados ao ensino de astronomia mais trabalhados foram os capítulos 1, 3 e 9, dentre os doze capítulos da apostila do INPE, usada como referência. Cabe salientar que cada capítulo da referida apostila possui uma gama de tópicos e subtópicos. A título de exemplo, o capítulo 1, Astronomia do dia a dia, traz como tópicos: nascimento da astronomia, percepção e contagem do tempo, dias e noites, estações do ano, fases da lua, eclipses da lua e do Sol, marés dos oceanos. Todos esses são divididos em subtópicos, os quais auxiliaram na otimização da classificação das dissertações encontradas.

Tabela 02: Tópicos de Física trabalhados nas dissertações.

Observando a tabela, nota-se que há uma grande tendência entre os tópicos usados, visto que 'O sistema solar' e 'A Astronomia no dia a dia' são trabalhados na maioria das dissertações, enquanto existem 4 tópicos que não são trabalhados em nenhuma das dissertações encontradas.

A título de exemplo podemos citar o trabalho de Barros (2014) que traz uma sequência didática, para o ensino médio, que aborda o movimento dos planetas e foi classificado no item 03 da tabela. Outro exemplo interessante é o trabalho de Silva (2016) sobre o fenômeno das marés, e está classificado no item 01 da tabela.

## Considerações Finais

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Essas tendências oferecem uma visão importante sobre as práticas pedagógicas na região Sudeste, no âmbito do MNPEF, no que tange proposta concretas para o ensino de astronomia e podem orientar futuras iniciativas de formação e desenvolvimento de materiais didáticos, buscando um equilíbrio maior entre as diferentes abordagens pedagógicas.

Em termos de abordagens utilizadas, verifica-se uma certa equidade entre os trabalhos com materiais teóricos e digitais, com uma representação expressiva também para trabalhos práticos. A produção do MNPEF sobre trabalhos de astronomia se mostrou expressiva, com um quantitativo relevante de trabalhos para região sudeste, com 11 dos 13 polos da região tendo trabalhos relacionados com a temática em questão.

É possível verificar áreas temáticas que não foram exploradas na análise realizada, como Astrofísica de Ondas Gravitacionais, tema que foi foco na mídia mundial devido ao prêmio Nobel de Física de 2017, e com isso vislumbrar perspectivas para trabalhos futuros.

De uma forma geral, os resultados apresentados mostram a grande contribuição do MNPEF para o ensino de astronomia, se destacando como uma instituição que realmente produz, testa e pesquisa sobre materiais e propostas para o ensino dessa ciência, o qual tem ficado cada dia mais a deriva de acordo com as orientações educacionais vigentes.

Espera-se que esse trabalho possa auxiliar mestrandos e orientadores do MNPEF a vislumbrarem temáticas e abordagens que venham enriquecer ainda mais o ensino de astronomia no Brasil.

## Referências

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BARROS, Marconi Franki. Os movimentos dos planetas e os modelos de Universo: uma proposta de sequência didática para o ensino médio . 2014. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Departamento de Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2014.

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EVANGELISTA, Robson Leone. Física moderna e contemporânea no ensino médio: uma proposta didática baseada nos três momentos pedagógicos utilizando astronomia como temática central . 2016. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Departamento de Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2016.

FORÇA, Ana Claudia et al. A evolução dos instrumentos de observação astronômica e o contexto histórico-científico . Disponível em:

http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/outubro\_2012/artigos\_ciencias /astronomia\_historico.pdf. Acesso em: 05 jun. 2024.

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INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS (INPE). Apostila completa

[online]. São José dos Campos, 2018. Disponível em: http://www.inpe.br/ciaa2018/arquivos/pdfs/apostila\_completa\_2018.pdf. Acesso em:13 ago. 2024.

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PEREIRA, Zoraide Dangremon de Almeida; ERTHAL, João Paulo Casaro. Temas e referenciais presentes nas dissertações do Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física. REnCiMa , São Paulo, v. 13, n. 3, p. 1-17, 2022.

SANT'ANNA, Estevão Presentino. Uma proposta dialógica para o ensino de Astronomia e Energia para alunos da modalidade da Educação de Jovens e Adultos de Vitória a partir de uma problematização do tema 'meteoros' . 2017. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Departamento de Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2017.

SANTOS, Dionttan Raimundos dos. Planos além do espaço-tempo: uma proposta de jogo digital para o Ensino de evolução estelar e buracos negros . 2023. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Instituto Federal do Espírito Santo, Cariacica, 2023.

SILVA, Francisco Paiva da. O fenômeno das marés: gravitação e astronomia numa proposta de unidade de Ensino potencialmente significativo para o ensino médio . 2016. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - Departamento de Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2016.

ROBERTO, Leonardo de Areal Maximiano. Prática Inclusiva para o Ensino Inclusivo de Óptica e Astronomia. 2016. Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física) - UNIRIO, Rio De Janeiro, 2016.

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