volume i - SEED - Estado do Paraná

ISBN 978-85-8015-054-4
Cadernos PDE
VOLUME I
Versão Online
2009
O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOS
DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE
SECRETARIA DE ESTADO DA
EDUCAÇÃO
Superintendência da Educação
Diretoria de Políticas e Programas
Educacionais
Programa de Desenvolvimento Educacional
ROSALINA SANCHES CANO SUREK
ESTRATÉGIAS DIDÁTICAS E PROVAS DA
OLIMPÍADA BRASILEIRA DE ASTRONOMIA PARA A
APRENDIZAGEM DE CONCEITOS CIENTÍFICOS NO
ENSINO FUNDAMENTAL II
ARAPONGAS - PR
2011
ROSALINA SANCHES CANO SUREK
ESTRATÉGIAS DIDÁTICAS E PROVAS DA
OLIMPÍADA BRASILEIRA DE ASTRONOMIA PARA A
APRENDIZAGEM DE CONCEITOS CIENTÍFICOS NO
ENSINO FUNDAMENTAL II
Artigo final destinado à Secretaria de Estado
da Educação do PR (SEED), como requisito
parcial ao Programa de Desenvolvimento
Educacional (PDE) sob a orientação da
Professora Msc. Patrícia de Oliveira Rosa da
Silva.
ARAPONGAS - PR
2011
ESTRATÉGIAS DIDÁTICAS E PROVAS DA OLIMPÍADA
BRASILEIRA DE ASTRONOMIA PARA A APRENDIZAGEM DE CONCEITOS
CIENTÍFICOS NO ENSINO FUNDAMENTAL II
Rosalina Sanches Cano Surek¹
Patrícia de Oliveira Rosa-Silva²
RESUMO
O presente estudo descreve a intervenção pedagógica de um projeto de
Ciências voltado para o ensino fundamental II, com a finalidade de aplicar
estratégias didáticas de modo a instigar a curiosidade e criatividade dos alunos
e direcioná-los a uma aprendizagem moldada pela tridimensionalidade do
conhecimento astronômico, através da experimentação. Motivo pelo qual
buscamos neste trabalho criar alternativas para ajudar a compreensão dos
conteúdos básicos dentre eles, o Sistema Solar, os fenômenos celestes como
o dia e a noite, os principais movimentos da Terra, o movimento aparente do
Sol, a observação a olho nu do céu estrelado, noções sobre localização e
orientação pela constelação Cruzeiro do Sul e crateras da Lua. Entre as
estratégias utilizadas, consideramos que a modelagem do Sistema Solar
auxiliou na elaboração de imagens e escala dos astros; o geódromo facilitou a
compreensão sobre os movimentos dos astros; o gnômon criou alternativas
que ajudaram a determinar os pontos cardeais e a direção Norte/Sul; a luneta
mostrou-se um importante recurso para se conhecer as crateras da Lua. O
trabalho teve início com a coleta de dados feita através de um questionário
contendo questões extraídas da seção de provas da Olimpíada Brasileira de
Astronomia e Astronáutica (OBA) níveis II e III, a fim de dimensionar os
conhecimentos prévios Além disso, foram feitos registros escritos a respeito
dos astros e fenômenos celestes observados no Universo. Os resultados
obtidos apontaram que as diferentes estratégias didáticas forneceram
subsídios que confirmaram a aprendizagem significativa, revelando a
importância da experimentação no ensino/aprendizagem.
Palavras-chave: OBA.
Ensino/Aprendizagem.
Estratégias
didáticas.
Fenômenos
celestes.
¹ Pós-graduação em Biologia (FAFIJAN), Graduada em Ciências (FUNIOESTE) e Habilitação
em Biologia (FAFIJAN), Docente do Colégio Estadual Marquês de Caravelas.
² Mestrado em Ensino de Ciências e Educação Matemática, (UEL), Graduada em Ciências e
Biologia (FIES), UEL, Docente do Departamento de Biologia Geral.
3
TEACHING STRATEGIES AND EVALUATIONS OF BRAZILIAN
OLYMPIC OF ASTRONOMY FOR LEARNING SCIENTIFIC CONCEPTS IN
THE ELEMENTARY SHOOL II
ABSTRACT
The present study describes the teach interventions of a science project, into a
high school, to apply abstracts teach strategies that can stimulate the student
curiosity, creativity, investigation and guide them to a learning shaped by a
three-dimensionality astronomical knowledge, through trial. Reason why the
search in this work is to create alternatives to help the comprehension of basic
stuff between them, the solar system, celestial phenomenon like day and night,
the mainly earth movement, the seeming sun movement, to see the starry sky,
notion of localization and to be guide by the constellation of the southern cross
and lunar craters. Between the used strategies we consider that the model of
solar system helps to form images and stars scales, the ____ which helps the
comprehension about the stars movement, the gnomon creates alternatives to
determinate the cardinal points and the north/south direction; the telescope
shown its importance to recognize the lunar craters. The work had began a
search of information done by a questionnaire with asks taken from OBA (
Brazilian Olympiad of Astronomy and Astronautics) tests from the II and III
levels, to know the size of the prevail knowledge, besides that, it had being
done by written records about celestials phenomenon observed in the universe.
The results had indicated that different strategies provided subsides that
confirm the real learn, showing the importance of the teach/learning.
Key-words: – OBA, strategies and evaluations, celestial phenomenon,
Teach/learning.
1
INTRODUÇÃO
A Astronomia é parte integrante dos conteúdos estruturantes da
disciplina de Ciências na rede Estadual do Paraná. É uma ciência que desafia
os alunos e os impulsiona às descobertas dos fenômenos celestes que nos
rodeiam. Na escola, cabe ao educador garantir a ascensão dos educandos ao
conhecimento sistematizado, abordando-o de forma criativa e desafiadora, a
fim de despertar cada vez mais o interesse deles. A forma de ensinar os
conteúdos de Astronomia geralmente é através da memorização de conceitos
ou desenhos, o que dificulta a compreensão e atribuição de significados a
4
respeito dos fenômenos astronômicos. Nessa perspectiva, buscamos trabalhar
com estratégias didáticas diferenciadas, fator esse fundamental para a
construção do conhecimento. Com isso, este trabalho, visou o desenvolvimento
de atividades por meio de elaboração de modelos e observações dos
fenômenos celestes.
Segundo Faria (2007) e Queiroz (2008), faz-se necessário gerar novas
possibilidades de focar os assuntos referentes à Astronomia, para potencializar
o processo de ensino e aprendizagem, pois “o ensino da Astronomia como pólo
gerador e motivador do aprendizado é fundamental” (FARIA, 2007, s/p). Nesse
contexto, procuramos facilitar a compreensão dos estudantes do Ensino
Fundamental a respeito de alguns conteúdos de Astronomia, por meio da
experimentação. Dentre eles, destacaram-se o Sistema Solar, fenômenos
celestes como o dia e a noite, os principais movimentos da Terra, o movimento
aparente do Sol, observação a olho nu do céu estrelado, noções sobre
localização pelo Cruzeiro do Sul e crateras da Lua.
A experimentação está presente no ensino de Ciências desde sua
origem e são estratégias de ensino fundamentais, pois podem
contribuir para a superação de obstáculos na aprendizagem de
conceitos científicos, não somente por propiciar interpretações,
discussões e confrontos de ideias entre os estudantes, mas pela
natureza investigativa (PARANÁ, 2008, p. 23).
Este trabalho refletiu sobre o ensino e aprendizagem da Astronomia,
levando o educando a uma viagem pelo Universo, cheia de instigação e
descobertas: O que os alunos trouxeram de conhecimento prévios para o ponto
de partida da viagem? Quais os conhecimentos que os alunos adquiriram
durante a viagem? Então, sabendo que o conhecimento deve ser reconstruído
com diversos elementos, as atividades com instrumentos astronômicos
reuniram um conjunto de métodos que permitiu buscarmos o entendimento
dessas questões para avançarmos no aprendizado.
A partir da experimentação foi possível despertar a criatividade do
aluno e do educador, meio este que motivou o aluno a participar da aula
potencializando
e
concretizando
o
processo
do
conhecimento
e
5
contextualizando o conteúdo específico. Tendo em vista que os alunos
demonstram
grande
interesse
nas
aulas
experimentais,
tornou-se
imprescindível unir a teoria à prática e propiciar um ensino de Ciências mais
atraente e compreensível.
2
A astronomia como fascínio do ser humano
Desde a antiguidade, a Astronomia aguça a curiosidade, desperta o
interesse nos mais variados segmentos, e busca incessantemente desvendar
os enigmas dessa tão complexa ciência do saber, vinculada com diversas
outras áreas, sobretudo, na educação, e seguramente é uma importante fonte
de conhecimento. “A astronomia é considerada a mais antiga dentre todas as
ciências, sendo certo que, em sua luta pela sobrevivência, o mais primitivo ser
humano se interessou em observar os fenômenos que ocorriam a sua volta”.
(FARIA, 2007, p.13).
De acordo com que afirma Leite e Hosoume (2007, p. 48), “o fascínio
pelo céu tem levado o homem a observá-lo e criar teorias sobre o Universo
desde a mais remota antiguidade”. A observação a olho nu do céu estrelado
permite a identificação das principais constelações do hemisfério sul que
servem como referencial para acompanhar as mudanças que ocorrem na
esfera celeste ao longo do ano, e a educação tem sido o impulsionador na
aquisição do conhecimento a respeito das teorias do Universo.
O movimento aparente dos astros serve como um leme para o homem
desde os primórdios de sua existência, estudos na área têm demonstrado a
relevância da pesquisa na análise sobre os fenômenos cíclicos e importância
dessa sincronia para os seres vivos. “Desde a mais remota Antiguidade,
fenômenos cíclicos, como o nascer e o ocaso do Sol, ou as estações do ano
nortearam a vida dos homens”. (BOCZKO; LEISTER, 2006, p.42).
Contemplar os movimentos aparentes dos astros sempre foi algo que
impressionou e instigou o homem ao longo de sua vida, os conhecimentos
adquiridos através das observações permitem aos pesquisadores a fazer
6
previsões a respeito do tempo, identificar a melhor época para o plantio,
nortear as viagens, ou seja, assessorar o homem em diferentes áreas da
ciência de modo mais rápido e preciso. “Observações das posições aparentes
do Sol, da Lua, e das constelações, permitiam conhecer as unidades de tempo
para descrever os ciclos da agricultura e para ajudar na orientação das viagens
marítimas”. (BOCZKO; LEISTER, 2006, p.35).
Segundo Faria (2007, p.13), “o desconhecimento da verdadeira
natureza dos astros deve ter produzido no homem primitivo um sentimento
misto de curiosidade, admiração e temor, levando-o a acreditar na natureza
divina dos corpos celestes”.
As versões mais antigas das observações do
Universo levam-nos a crer que o homem atribuía aos corpos celestes, a
divindade, por imaginar que estes exerciam influência direta naquilo que ocorria
na Terra, sendo provavelmente a partir desses sentimentos que surgiram os
primeiros interesses relacionados à Astronomia.
Os primeiros modelos cosmológicos científicos podem ser
encontrados em obras de filósofos como Pitágoras de Samos (sé. VI
a. C.) e Platão (séc. IV a. C.). O modelo platônico de universo era
composto por duas esferas: uma esfera terrestre, sobre a qual vivam
os homens, e uma celeste, na qual estavam coladas as estrelas
(COSTA, 2006, p. 228).
A inspiração de Pitágoras e Platão alavancou os estudos a respeito dos
movimentos celestes, modelos esses que foram de grande valia nas pesquisas
para que pudessem ocorrer tantas transformações no mundo atual.
Os primeiros indícios matemáticos surgiram a partir dos modelos
propostos por Eudoxo, e estes balizaram os estudos de Aristóteles que foi além
da Idade Média, deparando-se com as teorias de Copérnico. “Uma contribuição
significativa foi dada por Eudoxo (séc. IV a. C.), que propôs um modelo de
esferas concêntricas, cada uma um planeta, com a Terra ocupando a esfera
central e as estrelas presas à esfera mais externa”. (COSTA, 2006, p. 228).
O modelo proposto por Cláudio Ptolomeu defendia a ideia da Terra
ocupando o centro do Universo, e o Sol e os demais astros giravam ao seu
redor, ou seja, o geocentrismo. Séculos mais tarde, surge o Heliocentrismo,
7
modelo criado por Nicolau Copérnico que defendia o Sol no centro do Sistema
Solar e que a Terra girava com os demais planetas ao seu redor. “A visão
heliocêntrica do Universo chega com Copérnico, em 1543, em seu tratado De
Revolutionibus, onde ele propõe um modelo simples do Sistema Solar, com o
Sol no centro do sistema”. (BOCZKO; LEISTER, 2006, p.37).
O ensino de Astronomia deve proporcionar ao educando condições
para que ele possa enriquecer os conhecimentos prévios e modificar
determinados entendimentos adquiridos, e através desses reelaborar seus
conceitos e avançar.
A partir do momento que os professores conhecem as concepções
alternativas de seus alunos previamente, podem desenvolver aulas
que busquem desmistificar as concepções alternativas não
condizentes a realidade e tornar as concepções condizentes a
realidade mais plausíveis e inteligíveis aos seus estudantes (IACHEL;
LANGHI; SCALVI, 2008, p.30).
Trabalhar com diferentes estratégias didáticas é de suma importância
para a reconstrução do conhecimento e as atividades com instrumentos
astronômicos são de grande relevância para a consolidação da aprendizagem.
“As atividades experimentais devem ser consideradas estratégias de ensino
que permitam o estudante refletir sobre o conteúdo em estudo e os contextos
que o envolvam”. (PARANÁ, 2008, p.72).
Na intervenção pedagógica, além da elaboração de modelos e
observações dos fenômenos celestes, foram realizados leituras, desenhos,
estudos e construção de um Objeto de Aprendizagem Colaborativa (OAC),
com o objetivo de repensar as estratégias didáticas, a fim de que os alunos
reelaborassem seus conceitos a respeito de alguns conteúdos de Astronomia.
Dentre eles destacaram o Sistema Solar, os fenômenos celestes como o dia e
a noite, os principais movimentos da Terra, o movimento aparente do Sol,
observação a olho nu do céu estrelado, noções sobre localização e orientação
pela constelação Cruzeiro do Sul e crateras da Lua. Entre as atividades
astronômicas destacaram-se a modelagem do Sistema Solar, o gnômon, o
relógio noturno, a luneta e o jogo da memória com as constelações, além de
8
indicação de sites, sons e vídeos, proposta de atividades, sugestões de leituras
entre outros.
A modelagem do Sistema Solar auxiliou na elaboração de imagens e
escalas dos astros, tirando a impressão de que os astros são planos, de que
estejam próximos uns dos outros, de que estão enfileirados como apresentado
em alguns livros didáticos, além de ver o tamanho descomunal do Sol em
relação aos planetas e as cores características dos mesmos. Essa dificuldade
ocorre em consequência da forma de apresentar os conteúdos referentes ao
Sistema Solar em sala de aula e também pelas ilustrações apresentadas nos
diferentes meios impressos, mesmo quando explicito que as imagens estão
fora de escala, nem sempre os estudantes conseguem ter noções reais das
dimensões e das distâncias existentes entre os astros. “O Sistema Solar
aparece em vários livros didáticos, através de figuras esquemáticas, onde é
mostrado fora de uma escala definida, dificultando assim, sua compreensão”.
(CANALLE, 2009, p.30).
Diante da impossibilidade de visualizar os movimentos dos astros
algumas ferramentas nos favorecem a concretização e reelaboração de alguns
conceitos e o uso do geódromo é um forte aliado no estudo dos movimentos.
“Em situações que não é possível observar diretamente algum fenômeno, é
comum usarmos representações que apresentam, pelo menos, algumas
características da realidade”. (TRIVELLATO et al., 2006, p. 192).
O gnômon é um instrumento astronômico muito educativo, e também
considerado o mais antigo entre os instrumentos de observação da sombra
para se encontrar os pontos cardeais a partir do movimento aparente do Sol.
Vários pesquisadores destacam a relevância do instrumento para se localizar a
direção Norte e Sul, dentre os quais se destacam: Faria (2009), Valle (2007),
Canalle (1997) e Boczko; Leister (2006). Além de favorecer a identificação dos
pontos cardeais e a direção Norte e Sul, é possível observar o movimento
aparente do Sol e os diferentes tamanhos da sombra projetada pela vareta. A
menor sombra do dia aponta para a direção Sul, e ao amanhecer a sombra
aponta para o lado oeste e ao entardecer para o lado leste. ”A direção da
sombra de um gnômon ao longo do dia varia e vai diminuindo até o meio-dia
9
solar verdadeiro quando o sol atinge o ponto mais alto no céu e depois vai
aumentando à medida que vai entardecendo”. (SALVADOR, 2007, p.7).
A luneta é um importante recurso para se conhecer algumas
características da Lua, principalmente crateras provocadas pelos impactos dos
meteoritos e os relevos. A Lua sempre foi alvo de admiração para os
observadores e estudiosos, sobretudo em certas fases, que permitem uma
melhor visualização quando se utiliza a luneta como recurso. “As crateras
lunares são facilmente observadas, assim como seu relevo, principalmente nas
luas crescente e minguante”. (CANALLE, 1994, p. 9). Para a construção da
luneta, utilizam-se tubos de papelão de diâmetro diferenciados, para que se
possa encaixar um tubo no outro, e lentes de óculos ou lupas com diâmetro
idêntico aos tubos colocados em certa distância, favorecendo assim, um
aumento do objeto observado. “A luneta é constituída de duas lentes
convergentes, que colocadas uma na frente da outra, separadas por certa
distância, faz com que os objetos distantes sejam vistos como próximos.”
(CANALLE, 1994, p.10). A luneta nos revela a importância da experimentação
como estratégia didática para a consolidação da aprendizagem, bem como a
facilidade da construção e manuseio da mesma.
A observação a olho nu do céu estrelado permite a identificação das
principais constelações do hemisfério Sul, principalmente do Cruzeiro do Sul,
constelação utilizada para encontrar os Pontos Cardeais e a direção Norte e
Sul, a observação auxiliada por um planisfério celeste rotativo tornou mais fácil
a localização e identificação das mesmas. Além disso, quando se identifica o
Cruzeiro do Sul pode se encontrar a hora local utilizando como recurso o
relógio noturno ou estelar. Buscar meios para controlar o tempo sempre foi um
enigma para a humanidade “o relógio noturno é talvez, o mais simples dos
marcadores de tempo envolvendo observações das regularidades dos
fenômenos celestes”. (NEVES, 1999, s/p).
Dentre as 88 constelações catalogadas, a de maior importância para
nós do hemisfério Sul, sem dúvida, é a Cruzeiro do Sul, constituída por 54
estrelas, sendo as de maior representatividade: Magalhães, a estrela mais
brilhante da constelação, Mimosa, Rubídea, Pálida e a famosa Intrometida. “O
Cruzeiro do Sul não se compõe apenas das cinco estrelas habituais que
10
formam a figura de um cruzeiro, mas sim de um “retângulo” no céu abrangendo
todos os objetos dentro dessa área”. (LANGHI; NARDI, 2007, p. 94).
O Cruzeiro do Sul é uma constelação antiga e utilizada como referência
desde a época da navegação. Podemos localizar facilmente o Ponto Cardeal
Sul, quando imaginariamente prolongamos 4,5 vezes o eixo maior da cruz,
partindo da estrela gama, conhecida como Rubídea em direção à estrela alfa
conhecida como Magalhães, onde se encontra o Polo Celeste Sul (PCS). A
partir da base imaginária da estrela Magalhães traça-se uma reta perpendicular
até o ponto onde corta a linha do horizonte, ali é o Ponto Cardeal Sul.
O Cruzeiro do Sul é facilmente encontrado, pois além das estrelas
que a formam e que parecem desenhar uma cruz no céu, perto dela
há outras duas estrelas, muito brilhantes, que alinhadas
imaginariamente parecem apontar para essa constelação (FARIA,
2007, p.36).
No céu encontramos outras constelações com formato de cruz, a falsa
cruz, porém é impossível confundi-las com o verdadeiro Cruzeiro do Sul, afinal
a estrela épsilon conhecida como Intrometida mesmo com o brilho fraco
interfere no formato da cruz, o que não se contempla no falso Cruzeiro do Sul.
“A estrela épsilon do Cruzeiro do Sul tem brilho fraco e não faz parte de
nenhum dos braços da cruz, é apelidada, por isso, de “Intrometida”“. (FARIA,
2007, p.37).
Na perspectiva de contribuir para um novo olhar sobre a aprendizagem
dos estudantes a respeito dos fenômenos celeste, buscamos recriar estratégias
didáticas voltadas ao ensino de Astronomia, dentre elas destacaram-se: a
modelagem do Sistema Solar, o geódromo, o gnômon, confecção do relógio
noturno ou estelar, observação a olho nu do céu estrelado, localização e
orientação pela constelação Cruzeiro do Sul e o uso da luneta.
11
3
Objetivo
Este trabalho teve como objetivo analisar a compreensão que os
estudantes externaram a respeito de determinados conhecimentos básicos,
dentre eles, destacam-se os fenômenos celestes como o dia e a noite, os
principais movimentos da Terra, o movimento aparente do Sol, crateras da Lua
e noções sobre orientação e localização pelo Cruzeiro do Sul.
4
Procedimentos metodológicos
Nesta pesquisa buscamos conhecer as necessidades educacionais dos
alunos na área da Astronomia, aplicando estratégias didáticas diferenciadas,
visando melhorias na disciplina de Ciências e auxiliando a professora no
processo de ensino. O trabalho foi desenvolvido no último bimestre do ano
letivo de 2010, com alunos de 5ª série (6º ano) e 8ª série (9º ano) com idade
entre dez e catorze anos no Colégio Estadual Marquês de Caravelas - Ensino
Fundamental, Médio e Profissionalizante do município de Arapongas - PR. A
turma constituída por 16 alunos de ambos os sexos, sendo doze alunos de 8ª
série e quatro alunos de 5ª série identificados pelas três primeiras letras do
nome, a fim de resguardar a respectiva identidade.
As atividades contempladas na intervenção pedagógica foram a
modelagem do Sistema Solar, o geódromo, o gnômon, o relógio noturno ou
estelar, uso da luneta, observação a olho nu do céu estrelado e noções sobre
localização e orientação pela constelação Cruzeiro do Sul.
Iniciamos o
trabalho com a coleta de dados feita através de um questionário contendo
questões extraídas da seção de provas da OBA nível II e III, além de registros
escritos a respeito de astros e fenômenos celestes observados no Universo.
Com o objetivo de agregar o máximo de informações possíveis, a respeito das
atividades desenvolvidas foram feitas gravação das falas dos alunos, fotos, e
registros escritos ao término de cada atividade.
12
Neste trabalho, analisamos um recorte da análise dos registros escritos
de apenas seis alunos. Privilegiou para análise os dados dos conhecimentos
prévios e dos conhecimentos aprendidos ao final do processo. Para a
interpretação da resolução das questões, fomos guiados pelos gabaritos das
questões da OBA.
Os 16 alunos foram convidados a responder o questionário para
análise dos conhecimentos adquiridos no dia 22/02/2011, mas o grupo
restringiu-se em apenas seis alunos, por coincidir com horário de aula para os
alunos do período vespertino e também pelas atividades complementares que
alguns alunos do período matutino realizam na própria escola em contraturno.
A professora solicitou aos estudantes que se colocassem em pontos distantes
um do outro para evitar a troca de ideias. Salientamos também, que as
questões seriam respondidas sem consulta e sem explicações, para assegurar
a fidedignidade dos dados. Disponibilizamos além das questões impressas,
lápis, canetas e borrachas para evitar a comunicação entre os alunos. Optamos
por coletar os dados pós-intervenção pedagógica no retorno às aulas no ano
de 2011, para averiguar o alcance da aprendizagem significativa dos
estudantes.
Nas correções das questões da OBA, tanto para análise dos
conhecimentos prévios quanto para análise dos conhecimentos adquiridos,
utilizamos os termos completa (C) quando interpretada inteiramente correta,
seja por ilustrações ou explicações, incompleta (I) quando interpretada
parcialmente correta, seja por ilustrações ou explicações, e equivocada (E)
quando interpretada totalmente errada, exceto na última questão da análise
dos conhecimentos adquiridos que utilizamos apenas dois termos, correta (C) e
aproximou-se da resposta correta (A).
4.1
Questionário e registros escritos dos alunos
O trabalho teve início no dia 19/10/2011, com a coleta de dados feita
através de um questionário contendo 12 questões extraídas da seção de
13
provas da OBA níveis II e III On-line do site: www.oba.org.br, a fim de
dimensionar os conhecimentos prévios dos alunos. O questionário com as
questões foram divididas em quatro grupos, sendo que algumas questões com
alternativas a e b, abordando conteúdos de Astronomia recomendados na
disciplina de Ciências. Dentre eles, o Sistema Solar, os fenômenos celestes
como o dia e a noite, os principais movimentos da Terra, o movimento aparente
do Sol, noções sobre localização e orientação pela constelação Cruzeiro do
Sul, observação noturna dos principais astros e crateras da Lua. Além disso, foi
feito registros escritos a respeito dos astros e fenômenos celestes observados
no Universo.
Analisando os registros escritos foi possível constatar que os alunos
apresentavam uma concepção razoável a respeito dos oito planetas do
Sistema Solar e que Plutão foi rebaixado a planeta anão, mas desconheciam
escala de tamanho e distância dos astros.
Apresentavam algumas
informações sobre as Três Marias, e descreviam-na como uma constelação e
não como estrelas da constelação de Órion. Houve uma referência a respeito
da constelação Cruzeiro do Sul e Polar como guia na época da navegação, e
também o 1º satélite em orbita, o 1º ser vivo lançado no espaço e o 1º foguete
a chegar à Lua. O questionário e os registros escritos forneceram subsídios
para se investigar as concepções básicas dos conteúdos de Astronomia. Por
meio das respostas dos alunos fizemos um levantamento geral sobre os
principais conceitos e equívocos adquiridos ao longo dos anos estudados na
área de Astronomia.
4.2
Modelagem do Sistema Solar
Para que os alunos adquirissem uma visão concreta das dimensões
dos do Sistema Solar, nos reunimos nas dependências do colégio no dia
21/10/2010 e confeccionamos os planetas em escala de tamanho e colorido de
acordo com as cores características para identificá-los. Geralmente os livros
didáticos apresentam as ilustrações do Sistema Solar sem escala, induzindo os
14
alunos a conceitos errôneos. Para os planetas menores utilizamos massa de
modelar e para os maiores bolas de isopor. O Sol foi representado por um
balão de aniversário tamanho gigante de cor amarela. Os astros foram
dispostos obedecendo à ordem de distância. A partir da modelagem do
Sistema Solar os alunos tiveram noções de escala de tamanho e de distância
dos astros. Além disso, puderam verificar a coloração dos astros do Sistema
Solar, sobretudo do Sol, tempo de “vida”, tempo que a luz leva para chegar ao
planeta Terra, constelação e galáxia da qual faz parte, bem como as
consequências que a falta deste acarreta nos seres vivos.
4.3
Geódromo
Atividade realizada no dia 26/10/2010, onde os estudantes puderam
recordar os movimentos dos astros, utilizando como estratégia didática o
geódromo. No primeiro momento foi colocado aos alunos que os astros (Sol,
Terra e Lua) apresentados no experimento estavam fora de escala de
distâncias e de tamanhos, visto que o experimento impossibilitaria tal relação.
Em princípio, foi necessário responder alguns questionamentos a respeito do
aparelho, para então explorarmos seus recursos por meio de perguntas e
respostas.
Fig. 1 Geódromo
15
4.4
Gnômon
Atividade realizada no dia 04/11/2010, das 09h 00min às 13h 00min,
com alunos do período vespertino e, das 13h 00min às 15h 00min, com
estudantes do período matutino para acompanhar o movimento aparente do
Sol e fazer as respectivas aferições para encontrar as direções Norte e Sul e os
pontos cardeais. Obtivemos a primeira medida com 29,8cm às 9h: 46min;
durante o procedimento os alunos mostraram-se surpresos com as posições da
sombra em relação ao Sol e também com a diminuição da mesma ao longo da
trajetória. Um dos momentos mais marcantes foi em torno das 13h: 00min
quando o Sol estava exatamente sobre nossas cabeças e apresentava a menor
sombra do dia com 4,4 cm voltada para o Sul, remetendo-os as questões da
OBA realizada no início da implementação para análise dos conhecimentos
prévios. As aferições continuaram no período vespertino até quando
encontramos uma sombra com a mesma medida da sombra do período
matutino. Os estudantes foram convidados a aproximarem do experimento para
traçarmos a bissetriz e a perpendicular para encontrarmos os pontos Norte e
Sul e a partir daí o lado Leste e Oeste. Com essa atividade os estudantes
aprenderam determinar os pontos cardeais e a direção Norte e Sul e analisar
os diferentes tamanhos da sombra ao longo do dia, e em qual hora do dia a
sua sombra é menor e para qual direção cardeal ela está voltada.
Fig. 2 Gnômon
16
4.5
Relógio noturno ou estelar
Realizamos essa atividade no 08/11/2010. Construímos dezesseis
relógios noturno com papel Paraná, cartolina americana, dezesseis xerox com
as três partes do relógio (círculo, disco dos dias das horas e o ponteiro do
relógio estelar) que serviram como molde, cola e rebite. O circulo e o ponteiro,
foram colado no papel Paraná o disco na cartolina americana e,
posteriormente, recortados e colocados na seguinte ordem: circulo base, disco
dos dias e das horas e por último o ponteiro fixado com um rebite. O
experimento foi um dos recursos utilizado na observação a olho nu do céu
estrelado para se encontrar a hora local.
4.6
Lunetas, observação a olho nu do céu estrelado e relógio noturno
ou estelar
Na noite do dia 18/11/2010, o professor PDE Luiz Bomfim, do Grupo de
Ensino e Divulgação de Astronomia de Londrina (GEDAL), ministrou uma
palestra a respeito do Sistema Solar para os alunos do projeto, os quais
estavam acompanhados de seus pais e para os estudantes da 5ª série D. Após
a palestra nos dirigimos ao pátio do colégio para observarmos os astros, por
meio de lunetas, incluindo a luneta recebida da OBA. Os participantes
observaram as crateras da Lua. Além disso, cada aluno participante do projeto
recebeu um planisfério celeste rotativo e o relógio noturno confeccionado por
eles. Na observação a olho nu do céu estrelado identificamos o planeta Júpiter
e algumas constelações da época, por meio do planisfério celeste rotativo. Não
foi possível identificar a hora local através do relógio noturno no horário e data
da observação, visto que a constelação Cruzeiro do Sul tornar-se-ia visível a
partir da 0h. Essa atividade teve como objetivo conhecer as crateras da Lua,
17
observar a olho nu o céu estrelado para identificar as principais constelações e
identificar a constelação Cruzeiro do Sul, e a partir desta encontrar a hora local.
Neste artigo analisamos o recorte de questões que, para o seu
entendimento, requerem um trabalho pedagógico com o uso do geódromo
como recurso para estudar os movimentos de rotação e translação e o dia e a
noite, o gnômon para identificação dos pontos cardeais e a direção Norte e Sul
e orientação pela constelação Cruzeiro do Sul. Foram utilizadas sete questões
para análise dos conhecimentos adquiridos, sendo que algumas subdividem
em alternativas (a e b), totalizando 11questões.
5
Apresentação e análises dos dados
Apresentamos, a seguir, os principais resultados referentes às
atividades astronômicas desenvolvidas. As questões a seguir referem-se aos
dados pré-intervenção.
5.1
Questões adaptadas da OBA para análise dos conhecimentos
prévios
1) O movimento que a Terra faz ao redor de si mesma chamamos de rotação e
o movimento que ela faz ao redor do Sol chamamos de translação. (III OBA,
2001, p.2).
a) Qual dos dois movimentos acima é o responsável pelo surgimento do dia e
da noite? Gabarito: Rotação.
Les: Rotação. (C)
Tha: Translação. (E)
Ste: Translação. (E)
Raf: Translação. (E)
Isa: Rotação. (C)
Ale: Rotação. (C)
b) Quantos dias duram o movimento de translação e o movimento de rotação?
Gabarito: 365 dias (aproximadamente).
18
Les: Eu acho que sempre. (E)
Tha: 365 dias. (I)
Ste: Dura um ano. (I)
Raf: 365 dias. (I)
Isa: Translação 325 dias e rotação 1 dia.(I)
Ale: Translação 365 dias
e a cada 4 anos 366, ano bissexto. Rotação 24 horas ou 1 dia. (C)
O objetivo da pergunta foi o de avaliar quais as compreensões que os
alunos externavam a respeito dos conceitos de translação, rotação e a duração
dos movimentos do planeta Terra, conceitos estes estudados desde o Ensino
Fundamental I. Analisando as respostas do questionário para análises dos
conhecimentos prévios, notamos que 50% dos alunos confundiram o
movimento que o planeta Terra faz em torno do próprio eixo (rotação) com o
movimento ao redor do Sol (translação) (questão a). Em relação à duração dos
movimentos questão b, apenas um dos alunos citou a duração de ambos os
movimentos exatamente como exigido na questão, portanto uma resposta
correta 17%. A maioria das respostas 67% foi interpretada como incompleta,
por citar apenas a duração de um dos movimentos. Outro ainda interpretou a
questão de maneira equivocada 17%.
2) Você sabe que toda vez que faz aniversário é porque se passou mais um
ano para você, certo? Isto significa que o planeta Terra deu mais uma volta ao
redor do Sol desde o seu último aniversário. Muito bem, esperamos que você já
tenha estudado a forma do movimento da Terra ao redor do Sol. Uma das
figuras abaixo é a que melhor representa o movimento da Terra ao redor do
Sol. (A trajetória do planeta Terra ao redor do Sol é quase circular, ou seja,
forma de uma elipse com pouca excentricidade). a) Pinte (de qualquer cor) a
figura que em sua opinião melhor representa o movimento da Terra ao redor do
Sol. b) Na figura que você escolher no item (a) desenhe o Sol (basta fazer um
ponto) no lugar que melhor representa o lugar que ele deve ocupar. A partir da
ilustração (elipse) do movimento da Terra ao redor do Sol pode-se entender a
Teoria do Heliocentrismo, Sol fixo e os astros girando ao redor. (IV OBA, 2003,
p. 3). Gabarito: A posição do Sol na primeira figura da esquerda para a direita é
quase no centro. Se escolherem a segunda figura da esquerda para a direita
devem colocar o Sol muito próximo do centro.
19
Fig. 3 Gabarito
Fig. 4 Les (E)
Fig. 6 Ste (E)
Fig. 8 Isa (E)
Fig. 5 Tha (E)
Fig. 7 Raf (C)
Fig. 9 Ale (E)
A questão teve como finalidade analisar quais os entendimentos dos
alunos em relação à excentricidade da órbita da Terra, a posição ocupada pelo
Sol em relação ao planeta Terra e a Teoria do Heliocentrismo. As ilustrações
da órbita da Terra trazidas nos livros didáticos geralmente induzem há uma
interpretação errônea, geralmente com órbitas muito excêntricas. Um
significativo número de alunos interpretou a órbita da Terra de forma
equivocada. Muitos deles ilustraram o Sol no centro da órbita e outro ainda
ilustrou o Sol do lado externo da órbita. Constatamos que a maioria dos
estudantes desconhece a forma quase circular da trajetória da Terra, ou seja,
quase sem excentricidade, além de colocarem o Sol no centro ou do lado
externo da órbita, quando deveria colocá-lo numa posição quase no centro da
figura. Todos apontaram a Teoria do Heliocentrismo, onde Sol está “fixo”, e os
demais astros do Sistema Solar giram ao seu redor.
3) Espero que você tenha observado a sua sombra, porque para responder
esta questão você precisa ter observado a sua sombra. Provavelmente você
percebeu que sua sombra é mais comprida ao amanhecer e ao entardecer, não
é mesmo? Suponha (que seja inverno para responder ao item b) abaixo. (III
OBA, 2000, p. 2).
20
a) Para qual direção cardeal está voltada sua sombra ao amanhecer e ao
entardecer? Gabarito: 3a) No amanhecer ela está voltada para o oeste e no
entardecer ela está voltada paro leste.
Les: Sul. (E)
Tha: Não respondeu. (E)
Ste: Não respondeu. (E)
Raf: Oeste. (E)
Isa: Ao amanhecer para o oeste e ao entardecer para o leste. (C)
Ale: Ao amanhecer ao leste e ao entardecer ao oeste. (E)
b) Em qual hora do dia a sua sombra é a mais curta e para qual direção cardeal
ela aponta nesta hora? Gabarito: 3b) Ela é mais curta ao meio dia (para ser
exato, quando o Sol cruza o meridiano local mas vamos aceitar que a resposta
esteja correta se for escrito que é ao meio dia) e aponta para o lado cardeal
Sul.
Les: Não respondeu. (E)
Tha: Não respondeu. (E)
Ste: não respondeu. (E)
Raf: Às12: 00h, para o sul. (C)
Isa: Ao amanhecer para o oeste. (I)
Ale: Meio-dia, para nenhum lugar,
pois o Sol fica exatamente em cima. (E)
O conteúdo abordado nessa questão tem como intenção analisar as
concepções que os estudantes exteriorizam a respeito dos pontos cardeais e
as direções Norte e Sul, bem como o movimento aparente do Sol ao longo do
dia. A maioria dos estudantes interpretou a direção cardeal da sombra no
amanhecer e entardecer (questão 5a) de maneira equivocada e três deles não
responderam. Para Isa, a direção da sombra no amanhecer está voltada para o
lado oeste e ao entardecer para o lado leste, acertando a resposta. Enquanto
Ale errou a questão ao dizer que no amanhecer está para o lado leste e ao
entardecer para o lado oeste.
Na questão 5b, em relação ao horário da menor sombra do dia e da
direção da mesma, ficou evidente que o aluno Ale desconhece que a menor
sombra está voltada para o lado Sul, e que o “Sol está a pino no Trópico de
Capricórnio no dia 21/12” (CANALLE, 2011, p.3), enquanto Isa indicou a
sombra apenas do amanhecer. O aluno Raf acertou a questão, Les, Tha e Ste
não responderam.
4) Constelações são grupos de estrelas que formam “desenhos” no céu. As
estrelas de uma mesma constelação estão próximas de uma mesma direção
21
no céu e por isso parecem estar próximas uma das outras. A maior parte
destes “desenhos” foi criada pela imaginação dos povos antigos. Os desenhos
abaixo mostram três constelações que podem ser vistas nos céus do Brasil:
Cruzeiro do Sul, o gigante Órion e o Escorpião. Esperamos que você possa ver
estas constelações no céu.
a) Pinte as “Três Maria” da constelação Órion na figura abaixo. Faça (um
circulo ao redor das estrelas que constituem a constelação Cruzeiro do Sul,
menos de vermelho). (VIII, OBA, 2004, p. 2). Gabarito: 3a): No primeiro quadro
o aluno deve ter pintado somente as três Marias estrelas. No segundo quadro o
aluno deve ter pintado ou circulado as estrelas do Cruzeiro do Sul. (Vide figura
abaixo).
Fig. 10 Gabarito
Fig. 11 Les (E)
Fig. 12 Tha (E)
Fig. 13 Ste(C)
Fig. 14 Raf (E)
Fig. 15 Isa (E)
Fig. 16 Ale (C)
22
b) A estrela de maior brilho aparente de cada constelação é chamada de Alfa,
daquela constelação. A estrela de maior brilho aparente da constelação de
Escorpião é ANTARES, logo é Alfa do Escorpião. Esta Antares é uma estrela
supergigante vermelha. Ela é muito maior do que o Sol. Na figura acima, na
constelação do Escorpião, Antares foi desenhada maior do que as outras. Pinte
Antares de vermelho. (VIII, OBA, 2004, p. 2). Gabarito: É só pintar ou indicar a
bolinha de maior tamanho na figura da direita da pergunta.
Essa questão buscou instigar a curiosidade dos alunos para conhecer
e identificar as principais constelações do hemisfério Sul: Órion, Cruzeiro do
Sul e Escorpião. No quadro que se refere à constelação de Órion, 67% dos
alunos acertaram a questão ao pintar as Três Marias. Raf e Isa pintaram as
Três Marias de Órion como sugerido, porém Raf errou quando circulou uma
outra estrela e Isa quando pintou outra. Em relação ao Cruzeiro do Sul, 67%
dos alunos erraram a questão, apenas Ale e Ste interpretaram a resposta
corretamente ao circular às estrelas do Cruzeiro do Sul.
Analisando as respostas do quadro onde se encontra a constelação de
Escorpião, observamos que 83% dos alunos pintaram corretamente a estrela
Antares. Isa não interpretou corretamente a questão, quando pintou mais do
uma estrela e bem menores do que a sugerida pela questão.
5) As constelações sempre aguçaram a curiosidade e a imaginação da
humanidade, pela imagem e beleza formada no céu, e a educação destaca a
importância delas no ensino da Astronomia, dentre elas “existe uma muito
famosa no nosso hemisfério sul. Esta constelação recebe o nome de Cruzeiro
do Sul” ela está presente na bandeira nacional, time de futebol, importante para
a navegação, etc. (III OBA, 2001, p. 2).
a) Qual é a forma desta constelação? Gabarito: Ela tem a forma de uma cruz.
Les: Forma de cruz. (C)
Tha: Forma de cruz. (C)
Ste: São quatro estrelas 2 de um lado e uma em cada ponto.(E)
Raf: Formato de cruz.(C)
Isa: Um cruzeiro. (C)
Ale: Uma cruz. (C)
23
b) Se você está de pé olhando para o Cruzeiro do Sul como pode localizar o
ponto cardeal Sul? Prolongando-se 4,5 vezes o eixo maior do cruzeiro entre as
estrelas Magalhães e Rubídea encontra-se o Pólo Sul Celeste, e a partir daí
traça-se uma perpendicular para se encontrar o Ponto Cardeal Sul. Gabarito:
Prolongando quatro vezes e meia o braço maior do Cruzeiro do Sul a partir de
sua estrela mais brilhante, no sentido do pé da cruz, achamos o pólo sul
celeste do lugar. Desse ponto, traçando uma perpendicular ao horizonte,
achamos o ponto cardeal Sul.
Les: Olhando a estrela de baixo. (E)
Tha: Não respondeu. (E)
Ste: Não respondeu. (E)
Raf: Olhando mais para baixo do Cruzeiro. (E)
Isa: Não respondeu. (E)
Ale: É a maior estrela. (E)
Essa questão teve como intenção estimular a observação, a
identificação da constelação Cruzeiro do Sul, para encontrar o ponto Cardeal
Sul, constelação constituída por 54 estrelas, dentre as quais destacam cinco:
estrela Magalhães (alfa), estrela Mimosa (beta), estrela Rubídea (gama),
estrela Pálida (delta) e a estrela Intrometida (épsilon). Um expressivo número
de alunos desconhece a constelação Cruzeiro do Sul, principalmente de que é
constituída por cinco estrelas principais.
A maioria dos participantes afirmou que a constelação Cruzeiro do Sul
apresenta forma de uma cruz, exceto Ste, que apresentou uma resposta
confusa. No que se refere à questão b, ao solicitar a localização do ponto
cardeal Sul utilizando o Cruzeiro do Sul como referencial, os alunos Tha, Ste e
Isa não responderam. Enquanto um dos alunos afirmou que devemos olhar
para a estrela de baixo. Outro, ainda, diz que temos que olhar um pouco mais
para baixo do Cruzeiro. Para outro aluno, o ponto cardeal Sul é a maior estrela.
Analisando os conhecimentos prévios dos alunos, verificamos que eles
conhecem a forma da constelação, mas desconhecem a constituição da
constelação, sobretudo, das cinco principais estrelas que a compõe. Além
disso, desconhecia que é possível encontrar o ponto Cardeal Sul utilizando o
24
eixo maior do Cruzeiro. Para a resposta da alternativa a, 83% dos alunos
acertaram a questão.
As próximas questões referem-se aos principais dados extraídos pósintervenção, que forneceram subsídios para as inferências.
5.2
Questões adaptadas da OBA para análise dos conhecimentos
adquiridos
1a) Por que existe o dia e a noite? Além da resposta, faça um belo desenho
para ilustrar o seu raciocínio. b) Como é chamado esse movimento e quantas
horas ele dura? (II OBA, 1999, p. 3). Gabarito:1a) Dia e a noite existem porque
a Terra gira em torno do eixo de rotação dela. 1b) Chamamos de movimento
de ROTAÇÃO e sua duração é de aproximadamente 24 horas.
Fig. 17 Les: a) Porque a Terra gira em torno do seu próprio eixo, então enquanto em
um lado do mundo é dia, do outro é noite. b) Movimento de rotação, dura mais ou menos 24
horas. (C)
Fig. 18 Tha: a) Por causa do movimento que a Terra realiza em torno do próprio eixo.
b) Rotação dura 24 horas. (C)
Fig. 19 Ste: a) Porque a Terra se move. b) Rotação 24 horas. (C)
Fig. 20 Raf: a) Movimento da Terra, ela faz esse movimento de rotação em torno dela
mesma. b) Rotação 24 horas. (C)
25
Fig. 21 Isa: a) O dia e a noite acontece por causa da rotação da Terra. b) Rotação/24
horas. (C)
Fig. 22 Ale: a) Por causa da rotação, a Terra gira ao redor do Sol. b) Rotação 23
horas e 43 minutos. ( I )
Todos os alunos afirmaram que o movimento que a Terra realiza em
torno de si mesma é chamado rotação e que a duração é de aproximadamente
24 horas. Como podemos observar, os estudantes afirmaram que o dia e a
noite existem em consequência do movimento que a Terra realiza. A maioria
dos estudantes afirma que a Terra gira ao redor de si mesma, ou seja, em
torno do próprio eixo, mas para Ale a Terra gira ao redor do Sol por causa da
rotação. A grande maioria dos alunos ilustrou a trajetória da Terra em torno do
próprio eixo, alguns com bastante clareza e detalhes, exceto Ste que ilustrou o
planeta Terra com um dos lados representado pelo Sol e outro pela Lua,
demonstrando entendimento no movimento, porém no que se refere ao
conceito explicitou apenas que a Terra se move. Nesses trechos, ficou evidente
que a utilização do geódromo como metodologia de ensino auxiliou na
compreensão dos estudantes a respeito do movimento de rotação.
2)Todos nós moramos num grande “ônibus”, chamado planeta Terra, que nos
leva ao redor do Sol o tempo todo e do qual não podemos descer e nele não há
nenhum motorista! Como vê, estamos numa grande enrascada! Desenhe a
trajetória, isto é, o caminho que este “ônibus”, digo, planeta Terra, faz ao redor
do Sol ao longo de um ano, supondo que o Sol fique sempre parado. Não use
perspectiva, ou seja, desenhe imaginando que está vendo o movimento da
Terra, bem de cima do Sol, mas bem longe dele, claro. (IX OBA, 2006, p. 3).
Gabarito: A figura que melhor representa o movimento de translação da Terra é
26
um círculo, uma vez que a órbita da Terra é uma elipse de baixíssima
excentricidade, ou seja, baixíssimo achatamento.
Fig. 23 Les (C)
Fig. 26 Ale (C)
Fig. 24 Tha (C)
Fig. 27 Ste (C)
Fig. 25 Raf (C)
Fig. 28 Isa (C)
Todos os alunos desenharam a Terra descrevendo uma trajetória ao
redor do Sol quase circular, concordando com a ideia de uma órbita com pouca
excentricidade. A maioria dos alunos colocou as setas indicando que a Terra
gira no sentido anti-horário, ou seja, de oeste para leste, exceto Les, que se
equivocou ao desenhar o movimento de rotação no sentido anti-horário e a
translação no sentido horário e a aluna Isa que não indicou a direção do
movimento. Outro aluno ainda desenhou a trajetória ao redor do Sol no sentido
anti-horário e um boneco colocado em cima do Sol, fato bastante interessante,
que pode ter ocorrido por duas razões: a não conclusão da leitura da questão
até o final, ou ainda, imaginar-se realmente olhando o movimento da Terra de
cima do Sol, apesar da observação feita no final da questão.
Com esses dados podemos proferir que os estudantes exteriorizaram
por meio de ilustrações sobre o movimento de translação da Terra, órbita
quase circular, ou seja, praticamente sem excentricidade e sentido dos
movimentos. Esses dados, ao serem confrontados com o questionário aplicado
anteriormente, mostram um avanço no aprendizado ao focar os movimentos da
Terra ao redor do Sol por meio do geódromo, demonstrando a relevância do
instrumento astronômico como estratégia didática.
27
3)Hoje, todos sabemos que nem o Sol é o centro do Universo. Ele é apenas o
centro do sistema solar. Mas, até por volta de 1610, quase todo mundo
acreditava que a Terra estava parada que tudo girava ao seu redor.
a) Se vivesse naquela época, talvez até você acreditasse que a Terra estava
parada. Escreva uma evidência que nos faz pensar que a Terra está parada.
(XII OBA, 2009, p.3). Gabarito: Não sentimos a Terra girar. Vemos tudo girar ao
nosso redor, etc.
Les: Temos a sensação de estarmos parados e que tudo está girando
em torno de nós. (C)
Tha: Não sentimos nada. Nada se mexe. (C)
Ste: Nós não vemos girar, e parece que o Sol gira. (C)
Raf: O Sol que parece estar se mexendo. (C)
Isa: Como nós não sentimos a Terra se mexer, e também quando
olhamos para o céu vemos o Sol se movendo, parece que estamos
parados. (C)
Ale: A posição do Sol e da Lua que parecem estar sempre parados. (E)
Para as Diretrizes Curriculares do Estado do Paraná (PARANÁ, 2008,
p. 65), ”os fenômenos celestes são de grande interesse dos estudantes, porque
por meio deles buscam-se explicações alternativas para acontecimentos
regulares da realidade, como o movimento aparente do Sol”. A maioria dos
estudantes acatou a ideia de que a Terra estava parada, portanto atribuíram
sentido ao conceito de movimento aparente do Sol ao afirmarem que o Sol é
quem gira, pois se pode ter a impressão de que a Terra parece estar parada,
mesmo com uma velocidade de aproximadamente de 1600 Km/h na linha do
equador. Ale equivocou-se ao dizer que o Sol e a Lua parecem estar parados,
não interpretando a resposta.
Observar as diferentes mudanças na esfera
celeste no decorrer do dia, sobretudo, o nascer do Sol do lado Leste e o pôr do
Sol no Oeste, permite compreender que esse movimento aparente ocorre
devido o movimento de rotação da Terra, movimento esse que nos dá a
impressão de que a Terra está parada.
4) Galileu apontou sua luneta para Júpiter, e para seu espanto, viu quatro luas
girando ao seu redor. A conclusão dele foi que, se as luas de Júpiter podiam
girar ao redor de Júpiter, então a Terra também poderia girar ao redor do Sol.
28
Abaixo, temos um desenho de Galileu, no qual se mostra a posição de três luas
(os asteriscos) de Júpiter (disco) em três diferentes datas (1, 2,3). Na terceira
data (linha 3) ele só viu duas luas. Onde estava a terceira lua para que fosse
vista?(XI OBA, 2009, p. 3). Gabarito: Atrás ou na frente de Júpiter.
Fig. 29 Luas de Júpiter
Les: Ela está atrás de júpiter. (C)
Tha: A 3ª está atrás de Júpiter. (C)
Ste: Atrás de Júpiter. (C)
Raf: Atrás de Júpiter. (C)
Isa: Escondida em um eclipse. (E)
Ale: Do outro lado de Júpiter. (C)
Como podemos notar, a maioria dos estudantes assegurou que a
terceira lua está atrás de Júpiter. Para um deles, a lua estava do outro lado de
Júpiter. Um dos alunos diz que a Lua encontra-se escondida em um eclipse. As
respostas dos alunos apresentaram evidências condizentes a respeito dos
movimentos dos astros ao redor do planeta Júpiter, levando o aluno a
compreender que tais movimentos, não são exclusividade do planeta Terra.
5) a) A sua sombra da manhã e a do meio-dia são do mesmo comprimento?
b) Para qual direção cardeal a sombra apontou quando estava mais curta? (IV
OBA, 2001, p.1). Gabarito: 5a) Não são do mesmo comprimento. De manhã a
sombra é longa, pois o Sol está baixo no horizonte e ao meio-dia ele está no
ponto mais alto no céu e a sombra é a mais curta do dia. 5b) Aponta para o
lado cardeal Sul.
Les: Não. A sombra da manhã é mais comprida. No Sul. (C)
Tha: Não. Pela manhã é mais comprida. O Sul é o local que tem a
menor sombra. (C)
Ste: Não. A sombra varia ao longo do dia e vai diminuindo até o meio
dia. Para o Sul. (C)
Raf: Não. Varia com o passar das horas, de manhã mais comprida.
Direção Sul. (C)
Isa: Não. No amanhecer é mais comprida. Sul. (C)
Ale: Não. No horário de pico a sombra é menor de manhã é mais
longa. Sul nas nossas costas. (C)
29
Como podemos observar, todos os alunos afirmaram que a sombra da
manhã e do meio dia não apresentam o mesmo comprimento. Ste explica que
a sombra varia ao longo do dia e diminui ao se aproximar do meio dia. O
estudante Raf esclarece que a sombra varia com o passar das horas e que de
manhã é mais comprida. O aluno Ale deixa claro que no horário de pico temos
a menor sombra e que pela manhã é mais longa. Os relatos dos alunos deixam
claro que os estudantes interpretaram a questão corretamente, porque
compreenderam o conceito de movimento aparente do Sol, ao observarem os
diferentes comprimentos de sombras da vareta do gnômon decorrentes da
trajetória do Sol ao longo do dia. Além disso, constataram que a menor sombra
apresentada durante o movimento está voltada para a direção Sul, e que a
partir desta pode-se encontrar as direções Norte, Leste e Oeste. Nesses
transcritos, ficou claro que o uso do gnômon como estratégia de ensino ajudou
os estudantes a encontrar os pontos cardeais, a observar as diferentes
mudanças na esfera celeste no decorrer do dia, sobretudo, o nascer do Sol do
lado Leste e o pôr do Sol do lado Oeste, compreendendo que esse movimento
aparente ocorre devido o movimento de rotação da Terra.
6)Suponha que um dia você precise se orientar pelo Cruzeiro do Sul, mas
deixou em casa o seu relógio astronômico noturno. Você lembra que, quando
saiu de casa, às nove da noite, o Cruzeiro estava bem de pé. Agora, você está
perdido, num lugar deserto, mas consegue ver o Cruzeiro do Sul, e ele está
inclinado em 45 graus em relação à posição anterior. (XI OBA, 2008, p. 3).
a) Que horas são neste momento? Sugestão: faça uma figura e/ou uma
continha. Gabarito: Meia noite [= 9 h + 3 h ( = 45 graus)].
Les: Meia noite ou 0h: 00min. (C)
Ste: Ás 22h: 30min. (E)
Tha: Meia noite. (C)
Raf: Às 0h: 00min ou meia
noite. (C)
Isa: Às 0h: 00min ou meia noite. (C)
Ale: A meia noite ou 0h:
00min. (C)
30
Fig. 30 Les (C)
Fig. 31 Tha (c)
Fig. 33 Isa (C)
Fig. 32 Raf (C)
Fig. 34 Ale (C)
Conforme orientação do astrônomo Faria (2001, s/p), “é possível
orientar-se usando a constelação do Cruzeiro do Sul, visível no céu,
atualmente, desde as primeiras horas da noite”. Para a maioria dos estudantes
quando o Cruzeiro do Sul inclinou-se a 45º marcou meia noite, interpretando
corretamente a questão. As diferentes formas de apresentar a resolução da
questão demonstrou que eles compreenderam que é possível nos orientar por
meio do Cruzeiro do Sul. Também verificamos que um dos estudantes errou a
resposta e também não apresentou nenhuma forma de cálculo ou ilustração.
b) Agora já se passou mais algum tempo, mas você ainda não conseguiu
chegar de volta à sua casa e o Cruzeiro do Sul já se inclinou 90 graus, ou seja,
está deitado. A cidade onde você está perdido fica perto da Linha do Equador,
e por isso o Cruzeiro está se pondo neste momento. Novamente, que horas
são? Gabarito: 3 h da manhã [= 9 h + 6 h ( = 90 graus)].
Les: Ás 06h: 00min da manhã. (E) Tha: Ás 06h: 00min da manhã. (E)
Ste: Meia noite. (E)
Raf: Às 3h: 00min da manhã. (C)
Isa: As 06h: 00min. (E)
Ale: Às 3h: 00min da manhã. (C)
Somente dois estudantes acertaram a resposta da questão 6b, pois
levaram em consideração a inclinação do Cruzeiro do Sul a 90º, a partir das
21h. Outros consideraram a inclinação de 90º a partir da meia noite, ou 45º,
encontrando uma resposta para às 06h da manhã. A interpretação da questão
31
levou alguns alunos a esse raciocínio, talvez fosse necessário acrescentar um
ponto de referência dos graus em relação à 0h, além da linha do Equador,
momento em que o Cruzeiro está se pondo. Outro, ainda, diz que o Cruzeiro do
Sul a 90º marcou meia noite. Contudo, podemos concluir que os estudantes
compreenderam que a posição do Cruzeiro do Sul inclina 15º a cada uma hora,
e que podemos nos orientar por meio dele. O baixo número de acertos da
questão deve-se ao fato da impossibilidade de identificação do Cruzeiro do Sul
no dia da observação noturna, visto que a constelação tornar-se-ia visível a
partir da meia noite. Outro agravante é a falta de hábito e apreço de observar a
regularidade da constelação no dia-a-dia. Para facilitar a localização das
constelações, recomendamos o uso do relógio estelar e do planisfério celeste
rotativo para entender a esfera celeste como uma circunferência, que é medida
em graus.
7) A constelação Cruzeiro do Sul é formada por cinco estrelas principais:
Estrela de Magalhães, Mimosa, Rubídia, Pálida e a Intrometida. Veja a figura
abaixo. Observação: Pólo celeste é o ponto onde o eixo de rotação da Terra
“fura” a esfera celeste. (XII OBA, 2009, p. 3).
a) Utilizando a figura abaixo, encontre o Pólo Celeste Sul. Para tanto, basta
fazer um prolongamento de 4,5 vezes do comprimento imaginário do “braço
maior” da cruz, no sentido da estrela Rubídea para a Estrela de Magalhães.
Faça um X no local encontrado.
b) Encontre também o Ponto Cardeal Sul. Para tanto basta traçar um segmento
de reta perpendicular ao horizonte, unindo o Pólo Celeste Sul à linha do
horizonte. Coloque um Y no local. Gabarito:
Fig. 35 Gabarito
32
Fig. 36 Les: Correto (C)
Fig. 37 Tha: Correto (C)
Fig. 39 Ste: Aproximou (A)
Fig. 40 Raf: Aproximou (A)
Fig. 38 Ale: Correto (C)
Fig. 41 Isa: Aproximou (A)
Os estudantes aprenderam a localizar o pólo celeste sul onde o eixo
imaginário da Terra “fura” a esfera celeste. Traçaram as linhas perpendiculares
no horizonte apontando a direção Sul, fato esse que comprova uma boa
interpretação do enunciado questão. Três alunos, Les, Tha e Ale acertaram a
resposta encontrando corretamente o Pólo Celeste Sul posição X, na quarta
linha debaixo para cima, e o Pólo Cardeal Sul, na abscissa, indicado pela
posição Y, entre os algarismos três e quatro.
Ste e Raf aproximaram-se da resposta, encontrando a posição X na
quinta linha debaixo para cima, e a posição Y, entre os algarismos quatro e
cinco da abscissa. Isa, no entanto, encontrou o Pólo Celeste Sul X na sexta
linha debaixo para cima e o Pólo Cardeal Sul na abscissa, posição Y, entre os
algarismos cinco e o seis. A falta de familiaridade do uso do papel quadriculado
no momento da resolução da questão levou Ste e Raf encontrarem a posição X
uma quadrícula depois da resposta correta, e a posição Y na abscissa, entre os
algarismos quatro e cinco. Enquanto que para Isa a posição X, foi encontrada
duas quadrículas acima da resposta correta e a posição Y na abscissa, entre
os algarismos cinco e seis. Se considerarmos os dados iniciais com os dados
33
atuais,
podemos
observar
que
houve
um
aumento
significativo
no
entendimento de localização e orientação pela constelação Cruzeiro do Sul.
6
Considerações finais
Verificamos que o ensino de Astronomia com diversas estratégias
didáticas e com recursos tridimensionais, ofereceu condições para que os
alunos compreendessem os conceitos e pudessem aplicá-los em questões da
OBA. Nesse contexto, o papel da professora foi o de desafiar os alunos a
discutirem sobre os fenômenos celestes apresentados com a finalidade de que
eles entendessem os conhecimentos abordados e ampliassem a rede de
significados, em que eles puderam reelaborar os conceitos, enriquecendo,
assim, o seu repertório. Os dados nos revelaram que os conteúdos de
Astronomia estudados por meio das atividades astronômicas, despertou no
aluno interesse e entusiasmo pelas aulas, propiciou maior interatividade entre
os participantes, facilitou a assimilação dos conceitos, pois ampliou os
conhecimentos prévios modificando determinados entendimentos, ou seja,
gerou aprendizagem significativa. “A aprendizagem significativa no ensino de
Ciências implica no entendimento de que o estudante aprende conteúdos
científicos escolares quando lhes atribui significados” (PARANÁ, 2008, p. 62).
Além disso, as atividades astronômicas auxiliou a professora no processo de
ensino, atendendo as necessidades da educação, mostrando-se estratégias
didáticas inovadoras, favorecendo o processo de ensino e aprendizagem.
7
Referências
BOCZKO, R; LEISTER, N. V. As ferramentas do astrônomo. In: FRIAÇA, A. C.
S. et al. (orgs.). Astronomia: uma visão geral do Universo. 2. ed. Reimp. São
Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2006. 35 – 47.
CANALLE, J. B. G; et al. Provas e Gabaritos da Olimpíada Brasileira de
Astronomia e Astronáutica. Disponível em:
34
<http://www.oba.org.br/site/index.php?p=conteudo&idcat=9&pag=conteud>.
Acesso em 11 jun. 2011.
CANALLE, J. B. G. Oficina de astronomia. Rio de Janeiro, 1994. (Apostila).
Disponível em: http://www.telescopiosnaescola.pro.br/oficina.pdf. Acesso em
05 abr. 2009.
COSTA, R. D. D. Cosmologia. In: FRIAÇA, A. C. S. et al. (orgs.). Astronomia:
uma visão geral do Universo. 2. ed. Reimp. São Paulo: Editora da Universidade
de São Paulo, 2006. 227-230.
FARIA, R.P. Iniciação à astronomia. São Paulo: Ática, 2007.
FARIA, R. P. Fundamentos de Astronomia.(org.). 9. ed. São Paulo: Papirus,
2007. Disponível: em
<http://www.livrariaresposta.com.br/v2/produto.php?id=59090&origem=1>.
Acesso em: 03 mai. 2011.
FARIA, R. P. Na direção das estrelas. Revista Ciência hoje das crianças. ed.
135, mar. 2010. Disponível em:<
http://chc.cienciahoje.uol.com.br/revista/revista-chc-2003/135/na-direcao-dasestrelas>. Acesso em 01 mar. 2011.
FARIA, R. P. Se oriente rapaz. Jornal da Unicamp. Ano XV - nº 163.
Disponível em:
http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/jun2001/unihoje_ju163pag10.
html. Acesso em 06 mar. 2011.
IACHEL, G.; LANGHI, R.; SCALVI, R.M.F. Concepções alternativas de alunos
do ensino médio sobre o fenômeno de formação das fases da Lua. Revista
Latinoamericana de Educação em Astronomia-RELEA, n. 5, p. 25-37, 2008.
Disponível em: <http://www.fae.ufmg.br/abrapec/CR2/p801.pdf>. Acesso em 27
nov. 2009.
LANGHI. R.; NARDI. R. Ensino Astronomia: erros conceituais mais comuns
presentes em livros didáticos de ciências. Caderno Brasileiro de Ensino de
Física, v.24, n.1, 87-111, abr. 2007. Disponível em:
<http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/viewFile/6055/12760>.
Acesso em 01 mar. 2011.
LEITE, C; HOUSOUME, Y. Os professores de ciências e suas formas de
pensar a astronomia. Revista Latino Americana de Educação em
Astronomia- RELEA, n.4, p. 47-68. Disponível em:
<http://www.astro.iag.usp.br/~foton/relea/index.html>. Acesso em 18 set. 2009.
NEVES, M. C. D. Astronomia do fazer: alguns instrumentos úteis para a
compreensão dos fenômenos do céu e da história da astronomia.
Disponível em: <http://www.google.com.br/#hl=ptBR&source=hp&q=instrumento+astronomico+relogio+estelar+&btnG=Pesq>.
Acesso em 23 nov. 2009.
PARANÁ, Estado. Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes Curriculares
da Rede Pública de Educação Básica do Estado do Paraná – Ciências.
Curitiba, 2008.
QUEIROZ, V. Astronomia presente nas séries iniciais do ensino
fundamental das escolas municipais de Londrina. 2008. Dissertação
(Mestrado em Ensino de Ciências e Educação Matemática) – Universidade
Estadual de Londrina, Londrina.
SALVADOR, A.J. Matemática do Sol, gnômon e sombra. Disponível em: <
http://www.google.com.br/#hl=ptBR&source=hp&q=atividade+astronomica+gnom&btnG=Pesquisa+Google&met
35
a=&aq=f&oq=atividade+astronomica+gnom&fp=269fba844b048839 >. Acesso
em 22 nov. 2009.
TRIVELLATO, J.et al Ciências, natureza & cotidiano: criatividade,
pesquisa, conhecimento. São Paulo: FTD, 2006. (Coleção natureza &
cotidiano).
VALLE, C. Terra e Universo: Manual do professor. Curitiba: Positivo, 2004.
(Coleção Ciências).
36