Dissertação

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática
ELABORAÇÃO DE UMA PROPOSTA DE
ENSINO DA ASTRONOMIA COM O USO DO GALILEOSCÓPIO
Franklin Rinaldo Rodrigues da Silva
Belo Horizonte
2016
Franklin Rinaldo Rodrigues da Silva
ELABORAÇÃO DE UMA PROPOSTA DE
ENSINO DA ASTRONOMIA COM O USO DO GALILEOSCÓPIO
Dissertação apresentada ao Programa de
Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e
Matemática (Área: Física) da PUC Minas, como
requisito parcial para obtenção do título de
Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Lev Vertchenko
Área de concentração: Ensino de Física
Belo Horizonte
2016
FICHA CATALOGRÁFICA
Elaborada pela Biblioteca da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
S586e
Silva, Franklin Rinaldo Rodrigues da
Elaboração de uma proposta de ensino da astronomia com o uso do
galileoscópio / Franklin Rinaldo Rodrigues da Silva. Belo Horizonte, 2016.
91 f. : il.
Orientador: Lev Vertchenko
Dissertação (Mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.
Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática.
1. Astronomia - Estudo e ensino. 2. Telescópios - Estrelas. 3. Aprendizagem
por atividades. 4. Software educacional. 5. Professores de física. 6. Limites. I.
Vertchenko, Lev. II. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Programa
de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática. III. Título.
CDU: 53:373
À minha mãe, Maria Dalva da Silva,
por todo incentivo; e ao meu amor;
Kellyne Alves; pelo amor e cumplicidade.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, em primeiro lugar, pela vida, saúde e as bênçãos em minha
vida.
À minha grande incentivadora e grande amor de minha vida, Kellyne Belém, e
meu filho Nicolas Davi, pelo amor, compreensão e carinho, por estarem sempre do
lado em todas as etapas de estudo e trabalho. Sem vocês não teria conseguido!
À minha mãe e pai ao mesmo tempo, Maria Dalva, pelo amor, carinho e apoio
nesta caminhada.
Aos irmãos, Keile, Vera, Cristina, Socorrinha, João, por compreenderem
minhas ausências, além do Ita, que mesmo no seu momento difícil, se prontificou a
me ajudar. (Foi uma grande ajuda)
Ao meu orientador prof. Dr. Lev Vertchenko, por toda atenção, carinho,
paciência e ensinamentos para construir esse trabalho. Agradeço por ter guiado nos
momentos de dificuldade e desânimo e ter me ensinado a amar, ainda mais, a Física
e a Astronomia, e pelo excelente educador que é.
Aos amigos do mestrado: José Carlos, Luciana, Érica, Jardel e Ricardo, por
tudo que vivemos nos dois anos de curso e pela troca de experiências. As
gargalhadas, os grupos de estudo, as viagens, aos almoços, foram produtivos e
inesquecíveis.
Aos meus alunos e colegas de trabalho, e aí cito o Prof. Ms. Moisés Barros,
que foi um grande incentivador.
Às instituições de ensino, que incentivam sempre e sempre confiam sua
atenção à minha disciplina, além de participarem com muita dedicação na pesquisa.
A todos que participaram, direta ou indiretamente, na realização desse
trabalho.
Deus não tem filhos preferidos, mas tem filhos que o preferem.
(Alberto Einstein)
RESUMO
Este trabalho apresenta uma proposta de ensino de Astronomia com uso de
instrumentos visualizadores do céu, com destaque maior para a utilização do
Galileoscópio, que é uma pequena luneta, distribuída a escolas de todo o Brasil, que
participaram da Olimpíada Brasileira de Astronomia, no ano de 2009. Para a escolha
do tema, foi realizada uma pesquisa com professores e com alunos, na área de
Física, para a elaboração de um material que seja importante no processo de ensino
e de aprendizagem no Ensino Médio. Como atividade preliminar, foi aplicado, junto
aos alunos, um estudo dirigido, com o objetivo de identificar o conhecimento prévio
sobre Astronomia. Essa atividade teve como finalidade ajudá-los a fazer a ligação
entre as disciplinas já estudadas e a Astronomia, além de suas aplicações em sala
de aula. Os dados coletados contribuíram para a identificação dos conhecimentos
prévios dos alunos. O estudo visa contribuir para uma melhoria sólida no ensino da
Astronomia, em que a teoria e a prática sejam entrelaçadas por situações
comumente encontradas na prática profissional. A proposta consiste em uma
sequência de atividades observacionais com instrumentos, como luneta, binóculo, e
também a olho nu, simulações em software livre (Stellarium) e discussão em grupo
com alunos. A propositura é de fácil aplicação e realça a prática da observação
celeste. O produto educacional é dirigido a professores de Física, para ser utilizado
no planejamento de suas aulas. O conjunto de atividades tem, como fundamento, a
familiarização do aluno com conceitos que não são corriqueiros nas aulas regulares
do Ensino Médio, como a magnitude limite de um instrumento de observação, o
brilho de uma estrela e a prática da observação do céu, seguindo a metodologia da
aprendizagem baseada em problemas. Nesse referencial, o professor tem um papel
de mediador no processo de ensino e de aprendizagem, motivando os alunos a
conhecerem e compreenderem as situações vivenciadas na prática observacional.
Palavras-chave: Astronomia. Luneta. Galileoscópio. Magnitude Limite. Brilho de
uma estrela.
ABSTRACT
This paper presents an astronomy teaching proposal to use heaven viewer
instruments, most notably the use of Galileoscope, which is a small telescope,
distributed to schools throughout Brazil, which participated in the Olympiad of
Astronomy, in the year 2009. For the choice of subject, a survey of teachers and
students was held in physics, for the development of a material that is important in
the process of teaching and learning in high school. As a preliminary activity, it was
applied to the students, a directed study with the objective of identifying prior
knowledge about astronomy. This activity aimed to help them make the connection
between the subjects already studied and astronomy, as well as its applications in
the classroom. The data collected contributed to the identification of students' prior
knowledge. The study aims to contribute to a strong improvement in the teaching of
Astronomy, in which theory and practice are interwoven with situations commonly
encountered in professional practice. The proposal consists of a sequence of
activities with observational instruments, such as scope, binoculars, and also with the
naked eye, simulations on free software (Stellarium) and group discussion with
students. The filing is easy to apply and enhance the practice of celestial
observations. The educational product is intended for physics teachers to use in
planning their lessons. The set of activities has at its basis, to familiarize the student
with concepts that are not commonplace in regular classes of high school, as the
limiting magnitude of an observation instrument, the brightness of a star and the
practice of observing the sky, following the methodology of problem-based learning.
In this framework, the teacher has a role of mediator in the process of teaching and
learning, motivating students to know and understand the situations experienced in
observational practice.
Keywords: Astronomy. Telescope. Galileoscope. Magnitude Limit. Brightness of a
Star.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – Comparação entre as magnitudes aparente e absoluta .................. 38
FIGURA 2 – Esquema do olho humano com seu banco óptico .......................... 44
FIGURA 3 – Modelo simplificado do olho, mostrando a trajetória dos raios ..... 44
FIGURA 4 – Variação do diâmetro da pupila ......................................................... 45
FIGURA 5 – Sistema prismático de Porro (à esquerda) e de teto (à direita) ...... 46
FIGURA 6 – Galileoscópio na caixa, em partes e já montado, na sequência ..... 47
FIGURA 7 – Crescimento do número total de alunos participantes na OBA ao
longo dos anos ........................................................................................................ 47
FIGURA 8 – Esquema da formação da imagem na luneta ................................... 48
FIGURA 9– Alunos na montagem do Galileoscópio............................................. 54
FIGURA 10 – Alunos fazendo observações com o Galileoscópio ...................... 55
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Quantidade de trabalhos publicados por temas abordados .......... 22
TABELA 2 – Magnitude de algumas estrelas na escala de magnitude visual ... 43
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1 – Você já estudou ou estuda conteúdos de Astronomia? .............. 65
GRÁFICO 2 – Você conhece algum conteúdo associado à Astronomia? .......... 66
GRÁFICO 3 – Você já observou o céu a olho nu? ................................................ 66
GRÁFICO 4 – Você já observou o céu com algum instrumento? ....................... 67
GRÁFICO 5 – Qual instrumento de observação já teve contato? ....................... 68
GRÁFICO 6 – As aulas seriam mais proveitosas se fosse utilizado algum
instrumento de observação? ................................................................................. 68
GRÁFICO 7 – Você teve alguma aula ou orientação sobre Astronomia? .......... 69
GRÁFICO 8 – Participou de algum curso de Astronomia? .................................. 70
GRÁFICO 9 – Você tem acesso fácil à Internet? .................................................. 70
GRÁFICO 10 – Você possui algum instrumento de observação em casa ou no
trabalho? .................................................................................................................. 71
GRÁFICO 11 – Você já realizou observações através de telescópio?................ 72
GRÁFICO 12 – Você utilizou ou utiliza a Carta Celeste em suas aulas? ............ 72
GRÁFICO 13 - sua escola recebeu o Galileoscópio? ........................................... 73
GRÁFICO 14 – Você costuma utilizar o Galileoscópio em suas aulas? ............. 73
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12
1.1 Justificativa ........................................................................................................ 12
1.2 Objetivo da proposta......................................................................................... 16
1.3 O Estado da Arte ............................................................................................... 18
2 FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICA E PEDAGÓGICA .............................................. 24
2.1 O aprendizado, segundo Lev S. Vygotsky ...................................................... 24
2.2 O desenvolvimento humano ............................................................................ 27
2.3 A Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) .................................................. 28
2.4 A aplicação da teoria sociointeracionista no ensino da Astronomia ........... 29
3 SISTEMA DE MAGNITUDES ................................................................................ 33
3.1 O brilho dos astros............................................................................................ 33
3.2 Evolução histórica do sistema de magnitude ................................................. 34
3.3 Uma luz no fim do “tubo” ................................................................................. 36
3.4 Um novo sistema de magnitude....................................................................... 39
3.5 Instrumentos de observações .......................................................................... 43
3.5.1 O olho .............................................................................................................. 43
3.5.2 O binóculo ....................................................................................................... 45
3.5.3 O Gallileoscópio (luneta) ............................................................................... 46
3.5.4 Determinação da ampliação da imagem no Galileoscópio ......................... 49
4 A METODOLOGIA ................................................................................................. 50
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 53
APÊNDICES ............................................................................................................. 65
APÊNDICE A – Pesquisa Quantitativa ................................................................... 65
APÊNDICE B – Roteiro de uma aula observacional com instrumentos de
observações e um software livre ........................................................................... 76
APÉNDICE C – Roteiro para montagem da luneta (Galileoscópio) ..................... 83
12
1 INTRODUÇÃO
Toda história tem um começo, até mesmo a história do universo. Há 13,7
bilhões de anos, um misterioso evento deu origem ao universo, uma grande
explosão! É a história da criação de cada átomo, estrela e galáxia. Mas esta também
é a nossa história, como ao longo de muito tempo, o homem criou uma imagem do
universo, tentou explicá-lo através da Ciência, e descobriu seu lugar dentro dele.
Por milhares de anos, suas observações celestes e foram registradas em
livros que enchiam bibliotecas, copilando um vasto conhecimento sobre o universo,
como se originou, e como poderá acabar. Nas bibliotecas das escolas brasileiras,
podemos encontrar livros que citam esses trabalhos. O roteiro ainda está sendo
escrito, a tinta ainda está úmida no papel, e pesquisas ainda devem apontar
caminhos e aperfeiçoar esse conhecimento e novas descobertas devem ser feitas,
tanto na área cientifica como na acadêmica. O ensino da Astronomia vai por essa
trilha, buscando novos métodos para que seja expandida e aperfeiçoada.
1.1 Justificativa
Em alguns dos livros de Física da Educação Básica, principalmente do Ensino
Médio, que é utilizada no Brasil, verificamos em uma breve leitura que aborda a
Astronomia com pouco destaque. A abordagem dos conteúdos, quando o tema é
apresentado, não faz nenhuma referência à experimentação com instrumentos de
observação, o que permite constatar um déficit significativo no ensino da
Astronomia. Fazendo um levantamento em dez livros didáticos1 adotados nas
escolas de Ensino Médio da cidade de Teresina-PI, verificamos que o tema da
Astronomia está inserido no capítulo da Gravitação Universal, sendo, a abordagem,
em todos eles, a mesma: a aplicação das Leis de Kepler e a Força Gravitacional de
Newton. Isso significa que há apenas uma temática quantitativa do conteúdo de
Gravitação.
1
RAMALHO JÚNIOR; FERRARO; SOARES (1993); KAZUHITO; FUKE; CARLOS (1991);
SANTA’ANNA et al. (2010); SILVA; BARRETO FILHO (2010); STEFANOVITS (2013); BONJORNO;
BONJORNO; RAMOS (1998); KAZUHITO; FUKE (2011); FERRARO; PENTEADO (2012); GASPAR
(2010); DOCA; GUALTER; NEWTON (2010).
13
Constatamos, então, a necessidade da reforma das práticas de ensino e,
portanto, uma mudança de paradigmas, refletindo sobre a forma de pensar e de
atuar, pois, conforme preconizam os PCN+ do Ensino Médio (BRASIL, 2002),
Há, portanto, um amplo conjunto de atividades, como as exemplificadas,
que podem contribuir para que o ensino de Física promova competências
de caráter cultural e social, conferindo ao conhecimento científico suas
dimensões mais humanas. (BRASIL, 2002, p. 85).
Nesse sentido, acreditamos que atividades fora das instalações físicas da
escola possuem um papel fundamental, e que a experimentação poderá produzirá
frutos que contribuirão, de forma decisiva e significativa, no processo de ensino e de
aprendizagem, e na vida do aluno, já que o documento ainda enfatiza que “É
indispensável que a experimentação esteja sempre presente ao longo de todo o
processo de desenvolvimento das competências em Física, privilegiando-se o fazer,
manusear, operar, agir, em diferentes formas e níveis”. (BRASIL, 2002, p. 81).
O processo de ensino e de aprendizado depende de vários fatores para ser
bem-sucedido, tais como: um currículo que estimule as práticas pedagógicas em
sala de aula, uma formação continuada e adequada do professor, para o
aprimoramento de sua práxis, uma abordagem do conteúdo que estimule o aluno em
busca do conhecimento e, não podemos deixar de ressaltando uma estrutura e
ambientação escolar que estimule os aspectos mencionados.
O Ministério da Educação (MEC), no documento denominado “Ensino Médio
Inovador”, postula que:
Dessa forma, novas propostas curriculares podem promover inovações nas
práticas educacionais. Entendemos que o desenvolvimento de novas
experiências curriculares estimula práticas educacionais significativas e
permite que a escola estabeleça outras estratégias na formação do cidadão
emancipado e, portanto, intelectualmente autônomo, participativo, solidário,
crítico e em condições de exigir espaço digno na sociedade e no mundo do
trabalho. (BRASIL, 2009, p.16).
Nesse contexto, o desenvolvimento de um guia para ser utilizado por
professores no ensino da Astronomia poderá contribuir, possibilitando novas práticas
de ensino da Física – especificamente no âmbito na Astronomia –, como é proposto
na Lei de Diretrizes e Bases da Educação Básica (BRASIL, 1996).
Em pesquisa realizada com alunos e docentes, obtivemos resultados
expressivos que indicam uma carência no ensino da Astronomia, sobretudo com uso
14
de instrumentos de observação. Acreditamos, então, que as atividades propostas
neste trabalho poderá ser implicar em um ganho no aprendizado dos alunos.
Entendemos, ainda, que o aluno, após as atividades propostas no guia,
poderá desenvolver noções sobre a magnitude limite de um instrumento óptico e
sobre brilho de uma estrela, possibilitando-lhe fazer comparação entre o brilho das
estrelas e se familiarizando com esses conceitos; poderá compreender, também,
porque não é possível visualizar algumas estrelas a olho nu, devido à limitação de
abertura do olho humano, mesmo em um dia de céu limpo. Portanto, seu
conhecimento poderá será ampliado com conceitos e compreensões que não seriam
vistos nas aulas regulares de Física.
Novas abordagens dessas temáticas possibilitarão entusiasmar o aluno,
envolvendo-o de forma que deseje ir além da sala de aula, buscando o
conhecimento contínuo, caminhando ao lado de novos conceitos e novas visões de
mundo. Porém, essa proposta demanda tempo e dedicação, já que de acordo com o
documento “Ensino Médio Inovador”, do MEC (BRASIL, 2009, p.13),
Não se trata de uma proposta fácil; antes, é um grande desafio a ser
construído processualmente pelos sistemas e instituições de ensino,
visando a práticas curriculares e pedagógicas que levem à formação plena
do educando e possibilitem construções intelectuais elevadas, mediante a
apropriação de conceitos necessários à intervenção consciente na
realidade.
Para tanto, o produto do nosso trabalho trata-se de um guia, distribuído em
três etapas, com instruções detalhadas para a montagem e o uso de uma luneta,
distribuída para várias escolas participantes da Olimpíada Brasileira de Astronomia
(OBA), denominada pela organização de Galileoscópio. Esse guia, assim como um
conjunto de atividades elaborado pelo pesquisador, foi aplicado em sala de aula, em
novembro de 2015, a fim de que pudesse ser aprimorado e, após verificadas as
suas potencialidades, ser publicado como produto dessa dissertação.
A primeira etapa consiste na apresentação do olho humano como instrumento
de observação relevante para os conhecimentos preliminares de brilho e de
magnitude (além da influência da poluição luminosa e da atmosfera em observações
astronômicas), em que explanamos uma visão ampla sobre o céu, mostrando aos
alunos a diferença entre estrelas e planetas, apresentando as constelações e o
formato que as estrelas constituem no céu. Fazemos, também, uma demonstração
15
do software STELLARIUM2 (on line), que possibilita os alunos uma visão digital do
céu, conhecendo algumas características físicas de algumas estrelas e planetas.
Ainda nessa primeira etapa, e ainda com o auxílio do STELLARIUM, variamos
a magnitude nesse software e fazemos comparações entre o que é visto na tela do
computador e a olho nu, sendo, com isso, introduzido o conceito de magnitude.
Posteriormente, o aluno percebe a ausência de algumas estrelas que não são
notadas a olho nu. Desse modo, ao calcular a magnitude limite do olho, segundo os
estudos de Vertchenko e Silveira (2010), os alunos compreendem porque as
estrelas não podem ser vistas em visão desarmada.
Na segunda etapa, temos a inclusão de um binóculo, para, mais uma vez,
determinar a magnitude limite do instrumento possibilitando os alunos visualizar
estrelas não visíveis a olho nu. Essas estrelas são, primeiramente, visualizadas no
STELLARIUM, que mostra a sua posição no céu. Esse exercício pode ser repetido
variando a magnitude da estrela no software até que não seja possível ver a estrela
procurada.
A terceira etapa é focada no Galileoscópio (luneta), usada, no primeiro
momento, para identificar os planetas, por meio de sua eclíptica identificada
anteriormente no STELLARIUM, que é a projeção na esfera celeste da trajetória dos
planetas em torno do Sol. Dessa forma, o aluno pode compreender que os planetas
possuem uma espécie de “rastro” no céu, ou seja, viajam sempre em um mesmo
caminho, o que permite a diferenciação entre os planetas e as estrelas, que são
fixas no céu.
Outra atividade é a de determinar a magnitude limite do instrumento, com a
ajuda do software, variando, a magnitude limite. Destarte, um conjunto de atividades
pode ser realizado, tal como a observação da Lua, de alguns planetas e das luas de
Júpiter. É válido ressaltar que apenas o software não é fator determinante da
qualidade da aula, mas, sim, o conjunto atividade de mediação do professor e da
ajuda dos instrumentos de observação disponíveis no momento, além da luneta.
16
1.2 Objetivo da proposta
O objetivo deste trabalho é relacionar e discutir temas associados à
Astronomia, uma área científica espetacular e intrigante, capaz de gerar grande
curiosidade (UNBISKI, 2013, p. 01). O poeta Mário Quintana declama: “Se as coisas
são inatingíveis... ora! Não é motivo para não querê-las... Que tristes os caminhos,
se não fora a presença distante das estrelas!” (QUINTANA, 2005, p.213). Seguindo
a linha de raciocínio desse poeta, fatos relacionados ao celeste têm o poder de atrair
o aluno, pois muitos almejam viajar além dos livros e sentem-se órfãos por não
possuírem uma ferramenta para tal. Oliveira Filho e Saraiva (2000, p. 484) justificam
esse fascínio, pois:
O estudo da astronomia tem fascinado as pessoas desde os tempos mais
remotos. Razão para isso que se torna evidente para qualquer um que
contemple o céu em uma noite limpa e escura... E a curiosidade para saber
o que há além do que podemos enxergar é inevitável.
A motivação desta pesquisa se deu a partir da distribuição de 22.000
unidades de galileoscópio, que são pequenas lunetas refratoras com lentes em suas
extremidades acopladas em um tubo de aproximadamente 40 cm, para as escolas
brasileiras que participaram da XII Olimpíada Brasileira de Astronomia (NOGUEIRA;
CANALLE, 2009), o que aponta uma quantidade expressiva de lunetas disponíveis
para o ensino da Astronomia. O objeto em questão é um instrumento adequado para
uma introdução às observações celestes, pois sua manipulação é fácil por parte dos
discentes e os conceitos astronômicos podem ser assimilados com maior facilidade
em sua aplicação didática. Com esse instrumento, podemos visualizar e analisar
muitos corpos celestes o que pode aguçar a curiosidade do aluno, instigando-o a
desvendar o que acontece no limite mais remoto de nossa visão ocular. Canalle e
Souza (2005, p. 121) citam que: “A principal ferramenta de trabalho do astrônomo é
o telescópio. O manuseio do mesmo é sempre motivo de enorme curiosidade por
parte de alunos do Ensino Fundamental ou Médio e até mesmo dos respectivos
professores”.
A intenção é explorar a curiosidade do aluno através da sedução de um céu
estrelado que lhe permita fazê-lo compreender que a Astronomia pode proporcionar
o desvendar dos mistérios e o conhecer do Universo, transmitindo ao aluno noções
básicas, tanto de Astronomia quanto de Física.
17
Essa proposta apresenta atividades práticas de observação celeste, textos,
dados, tabelas e um guia de utilização da luneta, que podem ser acompanhados do
binóculo e do software livre (STELLARIUM), criando um ambiente para que o aluno
possa desenvolver habilidades e competências mediadas pelo professor de Física
no Ensino Médio. Concomitantemente, será necessário ter contato com alguns
conteúdos iniciais, tais como a magnitude limite de um instrumento óptico e brilho
dos astros, sob uma visão mais convidativa do ponto de vista observacional, através
de um elemento motivador, produzindo um ambiente favorável ao processo de
ensino e de aprendizagem, despertando a busca pelo desconhecido.
Langhi (2004, p. 87) cita Tignznelli para justificar tal motivação, de forma que
ela seja
[...] motor poderoso o suficiente para permitir ao docente [...] aproveitar a
sua curiosidade (dos alunos) por essa ciência para não somente
desenvolver conceitos básicos, mas favorecer o desenvolvimento de outros
pertencentes a diferentes disciplinas.
Assim, a mediação do professor será o ponto crucial, pois deve direcionar
todo o trabalho em atividades em grupo ou individuais, cabendo ao aluno seguir o
guia, determinando as magnitudes das estrelas observadas, além de conhecer por
equações, o seu brilho e a relação com a distância da Terra. O objetivo deste
trabalho é elucidar relações úteis para o conhecimento da luneta.
O galileoscópio pode ser considerado um pequeno telescópio refrator e, em
sua concepção, a abertura corresponde ao diâmetro da objetiva (lente que se
encontra na frente do instrumento). Quanto maior a abertura, melhor será o
instrumento, pois, assim, teremos uma maior captação da luz emitida pelo objeto
observado, o que ocasiona uma melhor visão do objeto. A partir desse momento
pretendemos que os alunos progridam em relação a alguns conceitos básicos de
Astronomia, que são pouco abordados nos livros didáticos.
18
1.3 O Estado da Arte
Neste tópico, faremos um estudo sobre o estado da arte com ênfase nas
práticas observacionais para o ensino de Astronomia no Ensino Médio,
aprofundando as informações sobre trabalhos publicados nos últimos anos em
ensino de Astronomia e tendo como foco os instrumentos de observação como
facilitadores do processo de ensino e de aprendizado da Ciência no Ensino Médio.
Nesse sentido, Ferreira (2002) aponta uma amplificação no divulgar de
pesquisas no ensino da Astronomia, o que mostra que avançamos no conhecimento
do ensino da arte relacionada ao “céu”.
Também nessa varredura, Langhi (2004) realizou um levantamento das
alternativas para o ensino de Astronomia, possibilidades direcionadas ao aluno e,
principalmente, aos educadores, além da necessidade de criar propostas de
formação continuada para docentes da área. Marrone Júnior (2007) explorou artigos
com pesquisadores brasileiros sobre a Astronomia, com a intenção de cooperar para
a continuidade desse ensino, fortificar os estudos, bem como revitalizar a memória
na área da educação astronômica (NARDI; LANGHI; 2010). Essas pesquisas nos
permitem conhecer melhor suas concepções, além de certificar a melhor forma de
divulgação desses conhecimentos, aprimorando-a em seu avanço (BRETONES;
MEGID NETO; 2005).
Betrones e Megid Neto (2005) possuem um trabalho acerca do ensino da
Astronomia, por meio de uma catalogação de trabalhos sobre o tema, datados até o
início do século XXI, com informações minuciosas como ano da publicação, tema
abordado, além do gênero temático e seu conteúdo. Essas informações contribuem
para do ensino da Ciência, pois seus dados norteiam o caminho a ser trilhado em
publicações futuras, apontando para o campo que necessite de um desenvolvimento
ou ampliação nas pesquisas.
Para confirmar nossas suspeitas quanto à produção de trabalhos com o uso
de instrumentos de observação, buscamos informações mais delineadas em três
fontes bastante relevantes no Brasil: a Revista Latino-Americana de Educação em
Astronomia (RELEA), o Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF), e a Revista
Brasileira de Ensino de Física (RBEF). A escolha das fontes se deu por sua
pertinência e qualidade científica relacionada ao conteúdo proposto. Alguns
trabalhos transitam entre essas fontes, pois apresentam temáticas e conteúdos
19
semelhantes, tais como: a gravitação universal, o campo magnético da Terra e a
Astrofísica; temas presentes tanto na Física, como na Astronomia (LANGHI; NARDI,
2010).
Na Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia (RELEA),
encontramos 49 trabalhos voltados para o estudo da Astronomia e, analisando os
temas, obtivemos a constatação que em 15 deles a temática era voltada para a
educação e o ensino, e uma das implicações desses estudos tem sido assistir,
principalmente, o professor, que não encontra aparato para o ensino da Ciência,
ficando, muitas vezes, sem um subsídio para o exercício da docência (DARROZ et
al., 2011). Com a crescente presença da Astronomia em programas escolares e
mídias, faz-se necessário o desenvolvimento de outras fontes de pesquisas, com
suporte adequado ao ensino em questão (BRETONES, 2008).
Verificamos, ainda, a formação do professor como tema principal no conteúdo
de astronomia em oito trabalhos, o que permite inferir que uma parcela significativa
dos professores apresenta falhas ligadas à sua formação inicial com relação a
tópicos astronômicos (LANGHI; NARDI, 2010). Acreditamos que essa preocupação
se mostra presente, principalmente, na formação acadêmica do docente, conforme
postulam Nardi (2010), e Longhini e Gomide (2014). Essa problemática tem sido de
discussão relevante em outros textos investigados como apontam Brasil (2001);
Oliveira, Voelzke e Amaral (2007); Bretones (2008); Rosado e Mota (2015); e
Sobreira (2005), que corroboram que o ensino carece de alguns cuidados,
principalmente em relação à sua abordagem em livros didáticos e em sua instrução
(LANGHI, 2010).
Em 15 (quinze) dos trabalhos, ratificou-se o contexto histórico da Astronomia.
Essa temática constitui a importância dos estudos sobre um currículo dos elementos
históricos mais importantes à construção do conhecimento (BARROS; OVIGLI,
2014). A investigação dos temas astronômicos está destacada em sete artigos, pois,
sendo um tema interdisciplinar, está contido no campo da educação, seja no
cotidiano, ou de forma lúdica, acarretando o saber didático histórico presente em
diferentes áreas da educação.
Avançando ainda na pesquisa na Revista Latino-Americana de Educação em
Astronomia (RELEA), constatamos que apenas dois artigos citam o uso de
instrumentos de observação, como luneta, binóculo ou telescópio, entretanto, ambos
tinham, como caráter principal, um esquema metodológico para a observação, em
20
um, de Júpiter e suas luas (IACHEL; LANGHI; SCALVI, 2008) e, no outro, um
dispositivo óptico simples para projetar a imagem do Sol em um anteparo (CATELLI;
et al., 2009); os três sem nenhuma aplicação didática para o ensino.
As publicações em ensino com o uso de instrumentos de observação na
Astronomia não têm acompanhado o mesmo ritmo de outras temáticas. Assim,
devemos, então, nos reportarmos à importância da experimentação como
ferramenta que possibilita um maior envolvimento dos indivíduos no processo de
ensino e de aprendizagem (ROBERTO JUNIOR; REIS; GERMINARO, 2014).
Ainda nesse periódico, há dois trabalhos que destacam a luneta e a
relacionam à utilização de instrumentos visualizadores celeste, incrementando-a
como ferramenta didática e adicionando-a ao ensino da Astronomia apenas como
um processo de construção da ferramenta, utilizando materiais facilmente
disponíveis no comércio, com baixo custo e de fácil montagem (CANALLE, 1994),
enquadrando-a como uma forma de encantar o aluno, motivando-o para o tema
proposto, favorecendo, assim, uma aprendizagem significativa (NOGUEIRA;
CANALLE, 2009).
O avanço no ensino da Astronomia está correlacionado com a evolução dos
instrumentos ópticos e de observação (BRETONES, 2011), e essa evolução
tecnológica fornece aparatos para que possamos avançar nos conhecimentos.
Nesse sentido, apontam os Parâmetros Curriculares Nacionais para os 3º e 4º ciclos
do Ensino Fundamental (BRASIL, 1998, p.39), que:
Telescópios potentes permitiram constatar a existência de outras galáxias e
verificar que todas elas se distanciam entre si. Essa observação gerou a
criação de um modelo do Universo em expansão a partir de uma grande
explosão, o Big-Bang. Com isso, surgiram novas questões sobre a origem
do Universo e sua evolução. Se teve um início, debate-se a possibilidade de
poder ter um fim ou se se trata de um Universo pulsante, o qual se
expandiria e depois se contrairia, cujo fim coincidiria com o próprio início,
que se repetiria indefinidamente.
Como já dito, buscamos encontrar também no Caderno Brasileiro de Ensino
de Física (CBEF), outro veículo de periódicos no ensino da Ciência, dados que
possam refletir informações sobre o ensino da arte celestial com uso desses
instrumentos (luneta, binóculo, pequenos telescópios). Novamente, ressaltamos, que
o intuito foi verificar se a comunidade acadêmica tem utilizado esses métodos para
tal finalidade. Em uma busca propedêutica, encontramos o trabalho de Marrone
21
Júnior e Trevisan (2009), que traçou um perfil das pesquisas de Astronomia no
Brasil, no período de 1984 a 2005. Eles perceberam que apenas 6,8% de um total
de 552 artigos publicados trazem alguma referência a essa Ciência. A jornada
desses autores também nos fornece um material de pesquisa vasto, o qual
possibilita um mapa da produção acadêmica. Outra informação pertinente, ainda
nesse trabalho anteriormente citado, é a relação entre o saber oriundo da pesquisa,
sua veiculação e o saber docente inseridos na formação continuada dos professores
(MARRONE JUNIOR; TREVISAN, 2009).
No Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF), verificamos 59 artigos que
tratam a temática da Astronomia de alguma forma. Porém, ao filtrarmos a pesquisa
com a busca da utilização de lunetas ou pequenos telescópios, encontramos apenas
três trabalhos, são eles: “Simplificando a luneta com lente de óculos” (NOGUEIRA;
CANALLE, 2009); “A luneta com lente de óculos” (CANALLE, 2004); “Laboratório
caseiro - A luneta com lente de óculos” (CANALLE, 1994). Esse último apresenta
apenas a construção de um telescópio refrator para o ensino da Astronomia, não
detalhando possíveis possibilidades de utilização prática deste na sala de aula.
Em sua
maioria, os trabalhos pesquisados e selecionados presentes no
CBEF, focam na formação docente, tendo destaque o trabalho proposto por Espirito
Santo e Esteves (2012), que sugere a utilização do telescópio como um estudo
motivador para o ensino da Física, especificamente no que diz respeito à Física
Óptica, tornando-o menos teórico e mais próximo da prática. Ressaltamos, também,
que, mesmo com um número considerável de publicações, esses trabalhos tendem
a concentrar as ações para a formação de professores, ensino e educação e
aprendizagem significativa. Em 15 (quinze) artigos temos o ensino da Astronomia é
o tema principal, contudo, nenhum deles propõe o uso de algum objeto motivador,
como a luneta, por exemplo.
Na Revista Brasileira de Ensino de Física, catalogamos 12 (doze) trabalhos,
de 1997 a 2015, que avistam, de alguma forma, o tema da Astronomia. Na tabela
seguinte temos uma classificação da distribuição dos temas abordados
22
Tabela 1 – Quantidade de trabalhos publicados por temas abordados
Gênero
Quantidade
Revisão/revisão de conteúdos
03
Formação de professores
02
Ensino e Educação
06
Cursos didáticos
01
FONTE: Dados da Pesquisa
Averiguamos os trabalhos encontrados na Revista, fontes da pesquisa, e
concluímos que a quantidade de publicações associadas à Astronomia cresce
anualmente, o que comprova o comprometimento de pesquisadores na Ciência
astronômica. Assim, apesar do número pequeno de publicações com ênfase no
tema, observamos que, com o passar dos anos, essa quantidade vem crescendo.
(LANGHI; NARDI, 2010). Além desses canais de divulgação da Astronomia, há
também os diversos encontros periódicos para o ensino dessa Ciência, todavia não
são o foco de nossa pesquisa.
Na área de educação em Astronomia, os trabalhos de Bretones e Megid Neto
(2006) e Canalle (2006), organizam um estudo sobre trabalhos apresentados nas
Reuniões Anuais da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), de 1977 a 2003.
Adiante, temos Ortelan e Bretones (2012) que investigam os trabalhos apresentados
nas reuniões anuais da SAB (BUSSI; BRETONES, 2013). Segundo Betrones (2013),
os textos referentes a recursos didáticos estão direcionados à confecção de oficinas
e ambientes virtuais e à construção de lunetas para pequenas observações,
conforme mencionados.
Podemos considerar que o número de publicações divulgadas na Revista
Latino-Americana de Educação em Astronomia (RELEA), no Caderno Brasileiro no
Ensino de Física (CBED) e na Revista Brasileira no Ensino de Física (RBEF)
incrementam o estudo de forma considerável, podendo, inclusive, notar um avanço
na contribuição de grupos de pesquisa de várias instituições cujos trabalhos têm
mostrado maior visibilidade por meio da participação de orientadores e orientandos
(BUSSI; BRETONES, 2013), todavia, notamos um baixo número de publicações que
estimulem o uso de lunetas, binóculos ou pequenos telescópios em atividades
experimentais.
23
Em nossa busca sobre trabalhos que citam instrumentos na inserção do
ensino da Astronomia, portanto, as publicações foram poucas, o que nos incentivar a
contribuir com um material voltado para a prática da observação, na perspectiva de
agregar conhecimento, alavancar o avanço do ensino e do aprendizado, visto que a
atuação do professor em sua atividade oportuniza troca e elaboração de
conhecimentos pelos alunos (PUZZO et al., 2004). Acreditamos que este trabalho
poderá contribuir para melhor explicar alguns dos fenômenos básicos da
Astronomia.
Para
tanto,
esse trabalho
está
assim dividido:
neste
capítulo
1,
apresentamos a proposta, sua justificativa e os principais objetivos que
pretendíamos alcançar; no capítulo 2, apresentamos o referencial teórico. O capítulo
3 mostra uma evolução histórica do sistema de magnitude e brilho das estrelas; no
capítulo 4, mostramos a descrição do produto: o roteiro e a metodologia para sua
implementação; já no capítulo 5, apresentamos a análise do roteiro implementado,
com a discussão dos resultados, seguindo, então, das conclusões, e, logo após, os
apêndices. Nos apêndices A e B estão as amostras dos testes aplicados na
realização do roteiro de uma aula observacional com instrumentos, e no apêndice C
consta um roteiro para montagem da luneta (Galileoscópio).
24
2 FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICA E PEDAGÓGICA
O referencial teórico deste trabalho está embasado na pedagogia do
bielorrusso Lev S. Vygotsky (1896-1934), que estudou Direito, Filosofia, Medicina e
lecionou Literatura, Psicologia e Pedagogia. O pesquisador contribuiu decisivamente
para as concepções do ensino e da aprendizagem e das práticas pedagógicas,
seguindo uma linha materialista, em que frisava que o desenvolvimento e a
aprendizagem
eram
fenômenos
que
caminhavam
juntos,
reputando
uma
aprendizagem na qual não existiriam contextos pré-definidos. A aprendizagem
poderia ser granjeada na escola, em ambiente extraescolar, na vivência, nos locais
mais distintos e todas se concatenam. Essa dualidade de desenvolvimento e de
aprendizagem é realçada por Rabello e Passos (2006, p.6): “Dentro da reflexão
construtivista sobre desenvolvimento e aprendizagem, tais conceitos se interrelacionam, sendo a aprendizagem a alavanca do desenvolvimento.”
2.1 O aprendizado, segundo Lev S. Vygotsky
Segundo Vygotsky, o desenvolvimento intelectual do aluno está relacionado à
sua interação com a sociedade, ou seja, ele deve estar em contato com outros
indivíduos para que oportunize seu desenvolvimento. Segundo Melo e Teixeira
(2012, p.1),
O ser humano cria maneiras de se relacionar com o mundo, toda a história
individual e coletiva dos homens está ligada ao seu convívio social. Sendo
assim, a compreensão do desenvolvimento não pode ser justificada,
apenas, por fatores biológicos. O desenvolvimento ocorre a partir de
diversos elementos e ações que se estabelecem ao longo da vida do
sujeito. Neste processo, sem dúvida, a interação com outras pessoas
desempenha papel fundamental na formação individual.
Esse
desenvolvimento
transmuta
profundamente
a
sociedade,
proporcionando aos indivíduos participantes uma reflexão e um acréscimo ao
processo de comunicação cada vez mais complexo e natural. Discentes, com
potencialidades mínimas, podem desenvolvê-las com a ajuda de parceiros,
chamados “Mediadores do Processo”. Isso seria insistir até que tais habilidades
parciais fossem transformadas em totais, é o que acentuam Vasconcellos e Valsiner
(1995, p.32), ao mencionarem:
25
Temos que trabalhar, portanto, com a estimativa das potencialidades da
criança, potencialidades estas que, para tornarem-se desenvolvimento
efetivo, exigem que o processo de aprendizagem, os mediadores e as
ferramentas estejam distribuídos em um ambiente adequado.
Na Pedagogia, a mediação fica a cargo do professor que trabalha dessa
forma em todo o processo. Desse modo, os procedimentos são internalizados, o que
possibilita ao aluno a apropriação de conteúdo, tornando possível a ele compartilhar
com outros as suas experiências.
O papel do professor é de ímpar importância em todo o processo,
funcionando como uma ponte que liga o conhecimento a ser adquirido pelo aluno
adquira e ao aluno em si. Para Vygotsky (1984, p. 33), “[...] o caminho do objeto até
a criança e desta até o objeto passa pelo outro”. Esse é um dos primeiros conceitos
de Vygotsky, considerado importante para o entendimento das suas ideias e o
conceito de mediação.
Para tanto, o professor entusiasmado deve mediar a aprendizagem utilizando
estratégias que levem o aluno a se tornar independente, suscitando o conhecimento
do potencial, de modo a criar uma Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP). Essa
zona seria a distância entre o nível de desenvolvimento real, determinado pela
capacidade
de
resolver
problemas
mais
independentes,
e
o
nível
de
desenvolvimento proximal, demarcado pela capacidade de solucionar problemas
com ajuda de um parceiro mais experiente. (VYGOTSKY, 1984).
São as aprendizagens que ocorrem na ZDP que fazem o aluno se
desenvolver ainda mais, ou seja, o desenvolvimento com aprendizagem na ZDP leva
a um maior aprimoramento. Por isso, dizemos que, para Vygotsky, tais processos
são indissociáveis. De acordo com Rabello e Passos (2006, p.5): “É justamente
nesta zona de desenvolvimento proximal que a aprendizagem vai ocorrer. A função
de um educador escolar, por exemplo, seria, então, a de favorecer esta
aprendizagem, servindo de mediador entre a criança e o mundo”.
Fleith (1999, p. 26), sobre essa mediação, assevera que: “sua atitude [do
professor] é extremamente poderosa no sentido de influenciar o aluno, tanto positiva
como negativamente. Ele pode e deve interferir no ensino das habilidades criativas,
estimulando o aluno para que este apresente seu melhor desempenho”.
De posse dessas informações, temos elementos suficientes para estabelecer
uma ligação entre o desenvolvimento e a aprendizagem.
26
No contexto cultural, o desenvolvimento do aluno criativo se dá movido por
mecanismos, por método e planejamento produzidos e provocados por mediadores.
Assim, segundo Rabello e Passos (2006, p.6), citando Creche Fiocruz (2004),
Para Vygotsky, o processo de aprendizagem deve ser olhado por uma ótica
prospectiva, ou seja, não se deve focalizar o que a criança aprendeu, mas
sim o que ela está aprendendo. Em nossas práticas pedagógicas, sempre
procuramos prever em que tal ou qual aprendizado poderá ser útil àquela
criança, não somente no momento em que é ministrado, mas para além
dele. É um processo de transformação constante na trajetória das crianças.
As implicações desta relação entre ensino e aprendizagem para o ensino
escolar estão no fato de que este ensino deve se concentrar no que a
criança está aprendendo, e não no que já aprendeu. Vygotsky firma está
hipótese no seu conceito de zona de desenvolvimento proximal (ZDP).
Dessa forma, o amadurecimento do aluno será o próximo passo alcançado;
ele, então, poderá caminhar em busca de algo mais real e profundo no aprendizado
desejado. Essa proximidade entre professor e aluno defendida por Vygotsky é
fundamental para que o discente possa transpor a barreira do nível de
desenvolvimento real e o nível de desenvolvimento potencial. “A Zona de
Desenvolvimento Proximal define aquelas funções que ainda não amadureceram,
mas que estão em processo de maturação, funções que amadurecerão, mas que
estão presentemente em estado embrionário”. (VYGOTSKY, 1998, p. 113).
Isso determina o papel do professor-mediador, que fica em contato direto com
o aluno em sala de aula, desempenhando uma função fundamental nesse processo.
A mediação será capaz de verificar deficiências e estimularia o aluno a transpor as
barreiras que ele não seria capaz de ultrapassá-las individualmente no futuro. A
experiência do professor, segundo Vygotsky, ajudá-lo-á a chegar a um estágio de
potencial mais elevado até então não alcançado sozinho, ajudando a interagir como
os outros da sociedade e descobrindo o seu próprio potencial. Porém, isso não seria
feito de forma agressiva, mas, incentivando e motivando sempre o aluno a alcançar
seu potencial. “A interferência do professor não pressupõe, no entanto, uma
pedagogia diretiva, autoritária e, menos ainda, uma relação hierárquica entre
professores e alunos.” (OLIVEIRA, 1993, p. 62).
Oliveira (1993, p.62) ainda evidencia que:
O professor tem o papel explicito de interferir o desenvolvimento proximal
dos alunos, provocando avanços que não ocorreriam espontaneamente. O
único bom ensino, afirma Vygotsky, é aquele que se adiante a
desenvolvimento. Os procedimentos regulares ocorrem na escala
27
demonstração, assistência, fornecimento de pistas, instruções – são
fundamentais na formação do “bom ensino”.
Definida a parceria e a relação, em que o professor será fundamental na
condução e na mediação do processo de ensino e de aprendizagem, segundo
Vygotsky, podemos concordar com Vilarinho (2004, p. 5), quando coloca que:
Para ser verdadeira e humana tal relação e claro, o processo de
aprendizagem, deve “nascer” com o estabelecimento da mesma. Ela nasce
pelo dialogismo dos participantes, na ação de conscientizando mútua não
só da responsabilidade e inteireza de cada um deles – mas também do que
se pretende da relação em si; pelo respeito mútuo, para que mutuamente
propiciem seu dever homem pela relação. Isto só se dará com o
rompimento da “situação – limite” imposta pelo imaginário coletivo; se dará
com a ação do docente em fazer acontecer o “inédito viável”.
2.2 O desenvolvimento humano
Vygotsky, em seu trabalho, vislumbra o desenvolvimento humano entrelaçado
com a evolução, e afirma que este nem sempre é retilíneo e uniforme, ocorrendo em
diversas áreas da existência, como, por exemplo: afetivo, cognitivo, social e motor.
Nessa linha, escrevem Rabello e Passos (2006, p. 1) que
Este caminhar contínuo não é determinado apenas por processos de
maturação biológicos ou genéticos. O meio (e por meio entenda-se algo
muito amplo, que envolve cultura, sociedade, práticas e interações) é fator
de máxima importância no desenvolvimento humano.
Além disso, é de conhecimento que, ao nascer, o homem é inserido em um
mundo com definições culturais que influenciam em seu desenvolvimento. São nas
interações com essa cultura que assimilamos o desenvolvimento e o aprendizado,
evoluímos a forma de agir com a sociedade, dilatando nossas ferramentas de
atuação em um campo vasto de cultura durante toda a vida. Lucci (2002, p. 140)
destaca: “Os instrumentos são meios externos utilizados pelos indivíduos para
interferir na natureza, mudando-a e, consequentemente, provocando mudanças nos
mesmos indivíduos.”
Vygotsky estabeleceu uma conexão direta entre o comportamento e o
contexto social dos indivíduos, e a base para esse entendimento é a educação. Ele
postulou uma teoria para o desenvolvimento humano e utilizou instrumentos para tal,
como forma de linguagem de interação social e cultural. Sua teoria é destacada por
Lucci (2002, p. 151), nas seguintes assertivas:
28
a) O homem é um ser histórico-social ou, de modo mais amplo, um ser
histórico-cultural; o homem é moldado pela cultura que ele próprio cria;
b) O indivíduo é determinado nas interações sociais, ou seja, é por meio da
relação com o outro e por ela própria que o indivíduo é determinado; é na
linguagem e por ela própria que o indivíduo é determinado e é determinante
de outros indivíduos;
c) A atividade mental é exclusivamente humana e é resultante da
aprendizagem social, da interiorização da cultura e das relações sociais;
d) O desenvolvimento é um longo processo marcado por saltos qualitativos
que ocorrem em três momentos: da filogênese (origem da espécie) para a
sociogênese (origem da sociedade); da sociogênese para a ontogênese
(origem do homem) e da ontogênese para a microgênese (origem do
indivíduo único);
e) O desenvolvimento mental é, em sua essência, um processo
sociogenético;
f) A atividade cerebral superior não é simplesmente uma atividade nervosa
ou neuronal superior, mas sim, uma atividade que interiorizou significados
sociais derivados das atividades culturais e mediada por signos;
g) A atividade cerebral é sempre mediada por instrumentos e signos;
h) A linguagem é o principal mediador na formação e no desenvolvimento
das funções psicológicas superiores;
i) A linguagem compreende várias formas de expressão: oral, gestual,
escrita, artística, musical e matemática;
j) O processo de interiorização das funções psicológicas superiores é
histórico, e as estruturas de percepção, a atenção voluntária, a memória, as
emoções, o pensamento, a linguagem, a resolução de problemas e o
comportamento assumem diferentes formas, de acordo com o contexto
histórico da cultura;
k) A cultura é interiorizada sob a forma de sistemas neurofísicos que
constituem parte das atividades fisiológicas do cérebro, as quais permitem a
formação e o desenvolvimento dos processos mentais superiores.
A relação entre a linguagem e o pensamento, para Vygotsky, como visto, é
uma preocupação pertinente, pois é, antes de tudo, elemento social e, como função
inicial, dará ao homem a comunicação e a expressão. Essa função comunicativa
está estreitamente combinada com o pensamento. Assim, todo ser humano
necessita dessa função para se desenvolver, aprender e evoluir nos conhecimentos
e, associado a outros indivíduos, passará a incorporar em seu modo de agir, sentir e
pensar.
2.3 A Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP)
No processo de ensino e de aprendizagem da Astronomia, verificamos, como
elementos essenciais, tanto a mediação de um com o outro, quanto a mediação
semiótica (Ciência que tem por objeto de investigação todas as linguagens
possíveis), uma vez que as ações realizadas com a colaboração de alguém mais
capaz no âmbito da Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) estão dentro dos
limites da capacidade de entendimento dos estudantes, considerando o seu nível de
29
desenvolvimento real e projetando atividades que o levem para além desse,
potencializando a aprendizagem. Além disso, ao se utilizar palavras adequadas nas
interações, considerando que vários são os sentidos da compreensão dos
estudantes e que esses fatores interferem no processo, o professor poderá traçar
suas estratégias para que os significados em construção - conceitos, princípios,
modelos
experimentais,
observações
astronômicas
-
possam
ocorrer
sistematicamente.
No tratamento dos conteúdos escolares, o papel da palavra enquanto
instrumento material e psicológico, isto é, um signo que tanto pode indicar o objeto
em estudo quanto representá-lo como conceito (um instrumento do pensamento),
constitui fator essencial na formação do pensamento teórico e na composição da
linguagem escrita (como um sistema simbólico). Assim, os estudantes estarão
realizando internalizações dos conhecimentos de Astronomia que lhes permitirão
novas compreensões da situação em foco e a tomada de consciência.
Como foi mencionada, a linguagem tem papel fundamental na teoria de
Vygotsky, não só quanto ao aspecto comunicativo, mas, em especial, ao fator
organizador do pensamento construtivo. É durante o período escolar (principalmente
no final do Ensino Fundamental e início do Ensino Médio) que amadurecem novas
funções mentais (inclusive de origem biológica) que proporcionam aos adolescentes
e jovens novas capacidades mentais e, consequentemente, a condição de pensar
por conceitos. Para Rego (2000, p.39):
Aquelas funções mentais mais complexas, típicas do ser humano, que
envolvem o controle consciente do comportamento, como percepção,
atenção e memória, que não estão presentes no ser humano desde o seu
nascimento, enquanto que as outras funções psíquicas elementares são
aquelas que representam os mecanismos mentais mais simples como as
ações reflexas, as reações automáticas ou os processos de associação
simples.
2.4 A aplicação da teoria sociointeracionista no ensino da Astronomia
A abordagem sociointeracionista vygotskyana aplicada ao ensino de
Astronomia nos faz refletir acerca dos recursos pedagógicos existentes na
atualidade que proporcionam ao educador a oportunidade de transformar o cenário
de sua prática docente em algo atrativo a seus alunos e, ao mesmo tempo, eficaz
30
pedagogicamente. Assim, as novas tecnologias baseadas na interatividade surgem
como possíveis ferramentas pedagógicas a serem utilizadas pelo educador.
O docente, na pretensão de inovar sua prática pedagógica, pode deixar de
lado o papel de “emissor do conhecimento” e passar a ser um mediador que altera o
cenário educacional. Consequentemente, o aluno deixa de ser apenas um mero
receptor e o professor um emissor de informações sem perspectivas reais no
processo de ensino e de aprendizagem. O desafio atual do professor diante do
aluno, portanto, nesse processo, é manter o foco, a motivação e ser inovador ao
mesmo tempo, e tudo isso se torna tarefa árdua. A escola, por sua vez, vem
apresentando deficiências, pois não consegue se adaptar, na mesma velocidade, às
transformações que ocorrem na comunidade que a constitui.
Nessa percepção, o professor que pretende cativar seu aluno necessita
inserir elementos inovadores para conquistá-lo na procura do aprendizado. Em um
mundo cada vez mais digital, em que as informações brotam em telas de
computadores e celulares, aprender através da interação seria uma forma dinâmica,
e o professor deve iniciar um processo de comunicação nesse tripé professorinformação-aluno.
Os alunos contemporâneos são nativos digitais, e, por isso, lidam com a
informação de modo dinâmico e aprendem através de sua manipulação (interação).
Por essa razão, o presente trabalho pressupõe que alunos devem se sentir
motivados para que, conscientizem-se da possibilidade de se iniciar o processo de
transformação das suas concepções alternativas. Para tal, surge a necessidade de
modificar a forma da comunicação no eixo professor-informação-aluno. Será,
portanto, necessário um método capaz de atrair as atenções que podem estar
dispersas, fazendo o aluno ser levado a um ambiente mais favorável ao
conhecimento (PRENSKY, 2015).
Vale relembrar que entre as diversas publicações de ensino de Física e
Astronomia no Brasil revisitadas, percebemos que, na última década, muito se
discutiu no meio acadêmico sobre o Ensino de Astronomia, desde as séries iniciais
até o Ensino Médio (LANGHI; NARDI, 2010; MARRONE JÚNIOR; TREVISAN,
2009).
Os temas mais relevantes abordados referentes à inserção eficaz do ensino
de Astronomia são: os erros conceituais encontrados nos livros didáticos de
Ciências, as concepções alternativas apresentadas pelos alunos, a necessidade de
31
formação continuada dos professores, a falta de atividades experimentais, a
ausência de instrumentos ópticos e a inexistência de cartas celestes que orientem
alunos e professores em observações noturnas. Langhi (2004).
A grande quantidade de trabalhos publicados focados nos recortes teóricos
citados no capítulo introdutório desta pesquisa evidencia problemáticas, porém,
poucos são os que propõem uma solução, ou, ao menos, uma alternativa, para
minimizar o problema.
Com esses argumentos firmados na Teoria Sociointeracionista de Vygotsky,
podemos enfatizar a função dos professores como interventores (mediadores),
capazes de assinalar uma região atenuante ao aprendizado no ensino da
Astronomia.
Langhi (2004, p. 88) destaca que,
Dentre os diversos erros conceituais em Astronomia encontrados nos livros
analisados, destacam-se neste artigo os mais comuns, relativos a
conteúdos sobre estações do ano; Lua e suas fases; movimentos e
inclinação da Terra; representação de constelações; estrelas; dimensões
dos astros no Sistema Solar; número de satélites e anéis em alguns
planetas; pontos cardeais; características planetárias; aspectos de ordem
histórica e filosófica relacionados com Astronomia.
Nesse contexto, acreditamos que os alunos entram com conhecimento prévio,
adquirido nas séries iniciais do Ensino Médio, por exemplo, nomes de planetas,
estrelas
e
constelações,
além
de
noções
de
óptica
geométrica.
Esses
conhecimentos poderão também ser assimilados em noticiários de televisão, jornais,
internet, bem como em disciplinas de outra natureza, como a Geografia.
Assim, com esse “norte” de aprendizado e de conhecimento, verificamos a
Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) e, com a mediação, podemos levar o
aluno à Zona de Desenvolvimento Real (ZDR), estabelecendo onde se quer chegar
e quais os conhecimentos serão confirmados como objetivos reais do aprendizado.
Todavia, como indivíduo mais experiente no conhecimento, o professor será a
ponte entre o aluno e o alvo, que é o aprendizado, incentivando alunos a
trabalharem em grupo, interagindo entre si, e trocando experiências para que criem,
individualmente, um desenvolvimento.
Assim como Vygotsky, entendemos que a melhor teoria é a prática, e como
objeto de estudo da presente dissertação, introduziremos o Galileoscópio, uma
luneta, ou telescópio refrator que possibilita visualizações compensatórias dos astros
32
celestes, pois esse tem a capacidade de aproximação em cerca de 30 vezes,
comparando-se o olho nu.
Esse instrumento de observação foi enviado às escolas através da OBA, no
ano de 2009. No capítulo 3, faremos uma maior explanação sobre esse importante
equipamento didático, utilizado nas aulas de introdução à Astronomia, como forma
de iniciar o aluno na prática do estudo astronômico.
Esse interesse se deu por acreditamos que o equipamento encontra-se
subutilizado e, em alguns casos, sem objetivo definido. Verificamos nas pesquisas
realizadas para a construção deste trabalho e que será vista mais adiante, que esse
fato ocorre, principalmente, devido à falta de treinamento prático do professor, além
da ausência de guia que proporcione ao aluno, após as primeiras lições, utilizar o
equipamento de forma independente, tendo o professor como o mediador da
aprendizagem.
Nosso estudo se organiza em torno desse guia, pois acreditamos que é um
passo relevante para despertar no aluno uma busca pelo conhecimento até então
desconhecido, além de expor diversos caminhos que o capacitem a desenvolver os
conhecimentos no uso desse equipamento, com mediação do professor.
33
3 SISTEMA DE MAGNITUDES
Antes de abordarmos o sistema de magnitude que foram desenvolvido ao
longo do tempo, será de importante definir alguns conceitos presentes neste
trabalho. Segundo Sobrinho (2014), alguns conceitos são abaixo descritos:
1- Luminosidade: é a medida da quantidade de energia emitida por esta por
cada unidade de tempo.
2- Magnitude aparente: A magnitude aparente (m) de uma estrela é uma medida do
seu brilho aparente. A primeira escala para a medida de magnitude aparente foi
introduzida por Hiparcos no século II a.C.. Nesta escala as estrelas mais brilhantes
tinham m = 1 e as menos brilhantes m = 6. Em termos de brilho aparente resulta que
uma estrela de magnitude 1 é cerca de 100 vezes mais brilhante que uma estrela de
magnitude 6. (discutiremos o sistema de magnitudes desenvolvido por Hiparcos mais
adiante).
3-
Magnitude Absoluta: Para podermos comparar estrelas diferentes quanto à
luminosidade introduzimos o conceito de magnitude absoluta (M). A magnitude
absoluta de uma estrela é definida como sendo a magnitude aparente que esta teria
se estivesse a uma distância de 10 pc (pasec). (Sobrinho,2014)
3.1 O brilho dos astros
Quão mais brilhante é uma estrela que outra? Como saber se essa ou aquela
estrela tem um brilho maior, se nossa ferramenta de observação, que é o olho, tem
limitações? As pessoas veem pontos brilhantes no céu agrupados em figuras, e não
consegue identificá-los à primeira vista (BARTELMEBS; HARRES, 2014). Claro que,
para todas essas perguntas, há uma resposta. Para aferir o brilho dos astros que
são observados da superfície da Terra, os astrônomos utilizam a grandeza
magnitude, para fazer a distinção entre astros mais ou menos brilhantes.
Essa escala segue um padrão diferente de outras escalas com as quais
estamos acostumados a trabalhar, como por exemplo, o sistema de medida do
comprimento, massa etc. Isso decorre pelo fato de esta ser uma escalar universal
em termos astronômicos. Quanto à ciranda de luzes, que se apresenta no
34
firmamento, ela emociona os olhos mais apurados e atrai olhares cada vez mais
curiosos. “Porém, para que seja capaz de identificar alguma constelação, não
bastará ter o sentido da visão, precisará, por exemplo, de conhecimentos
específicos de localização das estrelas.” (BARTELMEBS; HARRES, 2014, p. 85).
Assim, é necessária uma atenção redobrada para perceber a beleza que o
céu proporciona ao nosso olhar, pois,
[...] quando observamos o firmamento estrelado, uma das primeiras coisas
que notamos é que as estrelas possuem brilhos diferentes. Algumas
estrelas chamam a nossa atenção devido ao seu brilho intenso, outras
apresentam brilho intermédio e outras são tão tênues que mal as
conseguimos ver. (PROF 2000, 2015, s.p.2).
Diferente de um padrão lógico crescente, a magnitude traz uma nomenclatura
que obedece à seguinte forma: quanto mais brilhante for o astro, menor é a sua
magnitude, e quanto menor for o seu brilho, maior é a sua magnitude. Para entender
um pouco da magnitude é necessário mergulhar no contexto histórico do
desenvolvimento da Astronomia ao longo do tempo, e, por meio dele, verificar a
evolução desse e de outros conceitos que são utilizados nesse trabalho.
3.2 Evolução histórica do sistema de magnitude
Verificando o céu a olho nu, observamos que existem estrelas com maior
brilho e outras quase invisíveis, e mesmo com o céu claro e sem nuvens, elas
apresentam brilhos diversos. Essa diferença provocou a curiosidade do homem
antigo e observador do céu. Desse modo, surgiram na Grécia os primeiros relatos
sobre a classificação das estrelas por meio de seu brilho e, assim, essa busca por
desvendar o céu e esse estudo originaram o sistema usado até os dias de hoje.
Destarte, o homem antigo dava os primeiros passos na tentativa de classificar
os astros celestes. Hipparchus ou Hiparco desenvolveu a trigonometria, também fez
estudos com o Sol e a Lua terrestre, sendo o primeiro a desenvolver um método
confiável para prever eclipses solares. Outros projetos bem sucedidos incluem a
medição para a razão entre o tamanho da sombra da Terra e o tamanho da Lua com
2
PROF 2000. Estrelas: brilho e magnitude. Disponível em:
http://www.prof2000.pt/users/angelof/af16/ts_estrelas/brilho_e_magnitude.htm. Acesso em: 6 jul.
2015.
35
precisão, a compilação do primeiro catálogo de estrelas do mundo ocidental e,
provavelmente, a invenção do astrolábio. Segundo o site Infoescola (2015):
A grande contribuição de Hiparco para a posterior construção do astrolábio
foi ter formalizado a projeção estereográfica como método para resolver
problemas astronômicos complexos sem usar trigonometria esférica.
Quando e onde este trabalho de Hiparco foi realmente aplicado na
construção de um astrolábio é algo que ainda não se sabe. O astrolábio foi
desenvolvido para resolver diversos problemas geométricos, como calcular
a altura de uma construção ou a profundidade de um poço – não apenas
para problemas astronômicos. Era composto por um disco graduado, onde
estavam colocadas várias lâminas circulares. Essas lâminas eram
graduadas à superfície das suas margens, o que permitia determinar, por
exemplo, a altura dos astros. (INFOESCOLA, 2015, s.p.3).
Hipparchus classificou as estrelas em seis magnitudes, de acordo com o seu
brilho, atribuindo a primeira magnitude às estrelas mais brilhantes e a sexta às
estrelas mais fracas, que ainda poderiam ser observadas a olho nu.
Por volta de 140 a.C, Claudius Ptolomaeus (Cláudio Ptolomeu) lançava uma
obra em que fazia a menção a mais de 1022 estrelas catalogadas e as classificava
em relação ao seu brilho em maior ou menor intensidade, além de apresentar teorias
sobre o movimento do Sol e da Lua terrestre. O livro conhecido como Almagesto
continha todo o conhecimento astronômico da época. Porém, para Horvath (2013,
p.2), “Hipparchus, quem se preocupou de definir uma hierarquia de brilhos em
termos de uma quantidade que chamou de magnitude. Mais tarde, Ptolomeu a
difundiu na sua obra Almagesto.”
N. Pogson, em 1856, refez este sistema de classificação para se ajustar a
uma relação logarítmica entre o brilho da estrela e a sua magnitude:
Passaram-se 2 mil anos até que Norman Robert Pogson percebesse que a
diferença de brilho aparente entre as estrelas de primeira e sexta
magnitudes era de aproximadamente 100 vezes. À primeira vista alguém
poderia dizer que uma estrela de magnitude 3 é 2 vezes menos brilhante do
que uma estrela de primeira magnitude, mas não é bem assim que
acontece. (CAFÉ COM CIÊNCIA, 2009, p.14).
3
INFOESCOLA. Astrolábio. Disponível em: http://www.infoescola.com/astronomia/astrolabio/.
Acesso em: 14 ago. 2015.
4
CAFÉ COM CIÊNCIA. Magnitude absoluta. 2009. Disponível em:
https://cafecomciencia.wordpress.com/tag/magnitude-absoluta/. Acesso em: 08 set. 2015.
36
Assim, conforme enfatiza Almeida (2012, p.4):
Com os critérios matemáticos de Pogson, a escala de magnitudes ficou bem
quantificada e foi rapidamente aceita pela comunidade astronômica
mundial, após o reconhecimento dos influentes astrônomos Edward
Pickering e Charles Pritchard, que a usaram e adaptaram nos seus próprios
trabalhos. (ALMEIDA, 2012, p. 4).
3.3 Uma luz no fim do “tubo”
Em 1609, o físico italiano Galileu Galilei aperfeiçoou um instrumento de
observação composto por lentes que ampliavam 30 vezes o objeto a ser observado,
e, apontando-o para o céu, verificou a existência de centenas de estrelas até então
desconhecidas a olho nu.
Galilei (2010 [1610], p.175-177) afirmou que:
Na verdade, com a luneta poderá ver-se uma tal multidão de outras estrelas
abaixo da sexta grandeza, que escapam à vista desarmada, tão numerosa
que é quase inacreditável, pois podem observar-se mais do que seis outras
ordens de grandeza [...]. Aquilo que foi por nós observado; em terceiro lugar
foi a essência ou matéria da própria Via Láctea que, com auxílio da luneta,
pode ser observada com os sentidos, de modo que todas as disputas que
durante gerações torturaram os filósofos são dirimidas pela certeza visível,
e nós somos libertados de argumentos palavrosos. De fato, a galáxia não é
outra coisa senão um aglomerado de incontáveis estrelas reunidas em
grupo.
Esses elementos acrescidos da evolução do conhecimento suscitaram a
necessidade de expansão da escala de magnitude e isso se fez necessário para
contemplar as estrelas de brilho mais fracos que seriam visíveis apenas com
instrumentos de observação como a luneta. Galilei, com posse desse instrumento,
trabalhou incansavelmente para elucidar esse tema e contribuir sobre o brilho das
estrelas. Para Leitão (2002, p. 70), “O problema do brilho das estrelas ocupá-lo-ia
até ao fim da vida e serviria para introduzir uma profunda análise e crítica das ideias
tradicionais associadas à percepção visual.”
O inglês Frederick Willian Hershell (1738-1822) realizou experimentos
observacionais para estudar o brilho comparado das estrelas e publicou os seus
trabalhos. O resultado de suas pesquisas evidenciava que as estrelas de magnitude
1,0 possuíam um brilho aproximadamente 100 vezes maior uma estrela pálida, de
6,0 magnitude. Assim, à medida que os instrumentos de observações surgiam, era
37
possível observar estrelas mais tênues, e, logo, os astrônomos incluíam classes de
magnitude diferentes, estendendo o limite inferior da escala e, posteriormente,
perceberam que essa avaliação ficava cada vez mais subjetiva e imprecisa,
tornando a observação astronômica tanto quanto subjetiva e vaga.
Essa subjetividade é pode ser verificada em um exemplo clássico de dois
objetos brilhantes (lâmpadas, por exemplo) com potências diferentes, uma com o
dobro da potência da outra, observadas a olho nu da mesma posição, ou seja, na
mesma distância. Para o observador, a segunda lâmpada não aparecerá com o
dobro do brilho, isso se dá pelo fato de que o olho não percebe a luz emitida de
forma linear ou simples como poderia supor em primeira análise, mas pode ser
perfeitamente observado fazendo uso de um instrumento adequado para tal.
Portanto, se um objeto tem duas vezes a luminosidade do outro, não vai aparecer
duas vezes mais brilhante, conforme segue:
[...] Imagine duas estrelas no céu com a mesma magnitude aparente,
parecendo ter o mesmo brilho. Você não pode dizer apenas olhando se as
duas tem o mesmo brilho intrínseco; é possível que uma estrela seja
intrinsecamente mais brilhante, mas mais distante. Se soubermos a
distância das estrelas podemos calcular e designar as Magnitudes
absolutas o que refletiria seus verdadeiros e intrínsecos brilhos. (KDE, 2015,
s.p5.).
A “Revista Cosmos” online6 enfatiza essa relação, mostrando a diferença
entre a magnitude aparente das estrelas e a magnitude absoluta (Magnitude
absoluta da estrela é a magnitude que a estrela teria se estivesse localizada a uma
distância de 10 parsec (32,6 anos-luz)).
5
KDE. Escalas de magnitude. Disponível em: https://docs.kde.org/trunk5/pt_BR/kdeedu/kstars/aimagnitude.html. Acesso em 12 out. 2015.
6
REVISTA COSMOS. O sistema de magnitude estelar. 2012. Disponível em:
http://revistacosmosonline.blogspot.com.br/2012/06/o-sistema-de-magnitude-estelar.html. Acesso em:
12 ago. 2015.
38
Figura 1 – Comparação entre as magnitudes aparente e absoluta
Fonte: Revista Cosmos (2012, s.p.)
Podemos verificar, na figura 1(fora de escalar), que, enquanto no mapa à
esquerda os diâmetros dos círculos correspondem ao brilho das estrelas da
intensidade que vemos (Magnitudes aparentes), no mapa à direita, temos as suas
Magnitudes absolutas, que mostra o quanto elas seriam brilhantes, caso todas elas
fossem colocadas à mesma distância da Terra.
A partir do exposto, ainda de acordo com a Revista Cosmos, algumas
perguntas tornam-se pertinentes:
O que é então o brilho verdadeiro de um objeto? Quanta energia total é
enviada para nós em todos os comprimentos de onda combinados, visível e
invisível? A resposta é chamada de magnitude bolométrica, isto porque
antigamente a radiação total era medida com um dispositivo chamado
bolómetro. A magnitude bolométrica dá o brilho verdadeiro de um objeto. O
astrofísico considera como a verdadeira medida da emissão total de energia
de um objeto, visto da Terra. A correção bolométrica diz quanto maior o
brilho na magnitude bolométrica. Estávamos trabalhando apenas com
magnitude aparente - como as coisas brilhantes são vistas a partir da Terra.
Nós não sabemos como intrinsecamente brilhante um objeto é sem
levarmos em conta a sua distância. Assim, os astrônomos criaram a escala
de magnitude absoluta para esclarecer um pouco essa duvida. A magnitude
absoluta de um objeto é simplesmente o brilho que ele teria se colocado a
uma distância padrão de 10 parsecs (32,6 anos-luz). (REVISTA COSMOS,
2012).
Mesmo sendo citado acima, ressaltamos que neste trabalho não pretendemos
detalhar a magnitude bolométrica, tão pouco como se chegar a ela, sendo esta
citada apenas para diferenciar as magnitudes aparente e absoluta.
39
3.4 Um novo sistema de magnitude
A resposta sensorial humana aos estímulos externos seria o ponto de partida
para um novo sistema de magnitude e que pudesse abranger essas dificuldades de
diferenciação de magnitude mencionada antes. Em meados do século XIX,
estabeleceu-se que o estímulo visual seria proporcional ao logaritmo da intensidade
luminosa. A lei de Weber-Fechner tenta descrever a relação existente entre a
magnitude física de um estímulo e a intensidade do estímulo que é percebida. Ernst
Heinrich Weber (1795–1878) foi um dos primeiros a fazer uma aproximação ao
estudo da resposta do ser humano a um estímulo físico de uma maneira
quantitativa. Gustav Theodor Fechner (1801–1887) mais tarde elaborou uma
interpretação teórica sobre as descobertas de Weber (Lei Weber-Fechner).
A Lei Weber-Fechner, citada por Soares (2015), enunciava que “[...] a
resposta a qualquer estímulo é proporcional ao logaritmo da intensidade do estímulo
[...]" e essa resposta poderia ser aplicada em todos os sentidos humanos, mas as
suas implicações são melhores entendidas quando se referem aos estímulos
provocados pela luz e pelo som. É decorrente do fenômeno de observação dessa
magnitude, assim descrito, no qual as medidas de percepção da intensidade sonora
pelo ouvido humano, e aos órgãos visuais, são melhores percebidos por grandezas
logarítmicas. É o caso do Decibel (dB) definido como 10 vezes o logaritmo decimal
da intensidade sonora (I) pela intensidade mínima percebida (I o). A mesma grandeza
logarítmica descreve, também, a intensidade luminosa percepcionada, sendo
genericamente usada em outras áreas da Ciência.
Um modelo matemático desenvolvido por Norman Robson Pogson (18291891), após Weber e Fechner, seria mais preciso na observação da magnitude das
estrelas. Em sua teoria, o cuidado com a concordância ao modelo de qualitativo
criado por Hipparchus era uma preocupação, já que esse sistema estava sendo
usado há séculos. Valendo-se de um fotômetro (aparelho que mede a intensidade
da luz), pôde comprovar que a diferença entre o brilho de uma estrela de 1ª
magnitude e a 6ª magnitude era de, aproximadamente, 100 vezes (como
mencionado).
Logo, Pogson propôs a criação de uma escala na qual essa diferença de 5
magnitudes deveria ser exatamente igual à variação de brilho 100 vezes, ou seja, a
40
razão 100:1 no brilho da estrela. Pogson definiu, então, a magnitude visual, que
seria definida com um esforço matemático pela expressão:
(1)
Em que:
F = é o fluxo medido a partir da estrela (brilho aparente)
C = Constante que define o zero da escala
As demonstrações algébricas e sua profundidade não serão preocupações
pertinentes para o momento, visto que o trabalho não tem essa finalidade.
As análises de magnitude das estrelas sem equipamentos suficientemente
sensíveis eram feitas por variações na abertura de um telescópio até que certa
estrela ficasse no limiar mínimo de visibilidade, ou seja, até que a estrela não
pudesse ser mais vista. Assim, esse método foi utilizado para outras estrelas, com o
objetivo de obter o mesmo resultado. Sendo m1 a magnitude da estrela 1 no limiar
de sua visualização, com a abertura D1 do telescópio; e m2 a magnitude de outra
estrela 2, também no limiar, utilizando a abertura D 2, e sabendo-se que o fluxo
luminoso recolhido da estrela é proporcional à área utilizada da objetiva do
telescópio, conclui-se que a relação de brilhos entre as estrelas 1 e 2 é;
(2)
Assim, verificando a razão entre o brilho das estrelas e a razão entre a área
de recepção da radiação luminosa.
Esse método, por sua simplicidade, pode ser usado de uma maneira razoável
para a comparação entre o brilho das estrelas observadas, com instrumentos
simples ao alcance do aluno, mesmo sabendo que, para um número razoável de
estrelas, os resultados não parecem uniformes e apresentam desencontros.
Pogson, então, definiu uma escala, utilizando um fator que pudesse corrigir esses
contratempos.
Utilizando a equação 1, e conhecendo as magnitudes m1 e m2, pode-se
estabelecer uma expressão matemática adequada, que relacione a diferença de
41
magnitudes, com a razão entre os brilhos respectivos. Os logaritmos adaptam-se,
então, a esse contexto. Tal relação será:
ou, ainda,
(
(3)
Uma condição importante será ter m1 > m2.
Assim, conhecendo antecipadamente as medidas de D 1 e D2, além da
magnitude de m1, que seria a estrela de referência, a equação 3 seria usada para
medir a magnitude de m2, contudo, será necessário encontrar o valor da constante
R, até então sem conhecimento. A solução encontrada foi, então, ajustar os
resultados para que se chegasse a uma conclusão e ela se apresenta da seguinte
maneira: “Para que a razão entre o brilho de duas estrelas seja 100, entre elas
deverá ter uma diferença de magnitude igual a 5.” (VERTCHENKO; SILVEIRA,
2010, p.241). Simplificando essa conclusão, podemos escrever:
(4.0)
Assim, a constante R, procurada por Pogson, será encontrada extraindo-se
do resultado da equação 4, em que encontraremos o valor da constante R, sendo
esse:
R =100,4 ≈ 2,5118.
Esse número surge da própria definição da escala, visto que 2,5118,
multiplicado cinco vezes é igual a aproximadamente a 100, ou seja, (2,5118) 5 ≈ 100.
Assim, uma estrela de magnitude, com uma unidade acima da magnitude da
outra, uma seria 2,5118 mais brilhante que a outra; se as diferenças entre as suas
magnitudes forem de 2 unidades, uma seria aproximadamente 6,3 mais brilhante
que a outra; se a diferença fosse 4 unidades, uma seria aproximadamente 40 vezes
mais brilhante que a outra, e assim por diante.
Para verificar as magnitudes estelares, aplicáveis ao brilho das estrelas,
Pogson adotou um modelo matemático mais preciso, a magnitude visual, ou
magnitude aparente; uma medida de percepção do brilho de um corpo celeste
observado daqui da Terra. De acordo com Pogson, uma estrela de primeira
42
magnitude deve ser, aproximadamente, 2,5118 mais brilhante do que uma estrela de
segunda magnitude, e assim por diante. Para uma diferença de 3 magnitudes, a
razão entre os brilhos correspondentes será de 2,5118, logo, pode-se fazer uma
generalização desse fato. Portanto, para uma diferença entre m1- m2 com m1 >m2, a
razão entre os brilhos será (2,5118) (m1 –m2).
Temos, agora, que um brilho de uma estrela é diretamente proporcional ao
fluxo luminoso (ɸ) que dela recebemos por unidade de área. Assim, a equação
Pogson será dada por:
(5)
Outro fator observado é o sinal ( - ) que indica que a estrela de menor brilho
será equivalente a maior magnitude. Essa constatação poderá ser escrita desta
forma:
, então,
(6)
Verificamos que existe forma equivalente para a equação(5), em que
podemos analisar termos dessas equações; da seguinte forma, vejamos:
Utilizando a equação (5) e logaritimizando seus termos:
(7)
Ao observamos bem, verificamos que o segundo termo da equação nos
fornece o número de vezes que a estrela de magnitude m 2 é mais brilhante que a
estrela de magnitude m1. Esses critérios definidos por Pogson (2008) tornaram
possível quantificar a escala de magnitudes que teve uma boa aceitação na
comunidade astronômica mundial.
Destarte, foi possível uma expansão na variação da magnitude, sendo ela no
sentido de menor magnitude como em caminho oposto de numeração, ou seja,
valores negativos (estrelas de maior brilho) e valores positivos (estrela de menor
brilho). Com uso de instrumentos ópticos, podemos enxergar astros mais pálidos e
invisíveis ao olho humano. Utilizando telescópio, lunetas ou binóculos, podemos
aumentar o alcance no nosso sentindo visual, (vale salientar que nosso limite visual
43
é de magnitude +6), e visualizar estrelas com magnitude 8. Com telescópios
amadores, é possível enxergar até 12 magnitude.
Um telescópio espacial, tal como o Hubble, que não sofre influência da
atmosfera terrestre, é possível captar a luz proveniente de uma estrela de magnitude
30. Para tanto, foi usada Vega, a estrela Alfa da constelação de Lira, para a
representação do zero da escala, e sua magnitude, por definição, é 0,0; logo, todo
astro ou estrela que tem um brilho acima de Vega tem valores negativos. A tabela
abaixo lista algumas estrelas com valores de magnitude negativa:
Tabela 2 – Magnitude de algumas estrelas na escala de magnitude visual
ESTRELA
VALOR DE MAGNITUDE
SIRIUS (constelação Cão Maior)
-1,46
CANOPUS (constelação de Carina)
-0,72
ARCTURUS (constelação de Boieiro)
-0,04
RIGIL KENTAURUS (constelação de
-0.01
Centauro.)
Fonte: Almeida (2012).
O sistema de magnitudes evolui com as observações feitas visualmente a
partir de Hiparco e outros astrônomos e seus estudos, e se refere à faixa do
espectro eletromagnético que conseguimos ver; assim, ele é chamado de magnitude
visual. É fato que existem outros métodos para a utilização na Astronomia, que
levam em consideração os comprimentos de onda que a visão humana não é capaz
de captar, mas não serão objeto desta dissertação.
3.5 Instrumentos de observações
3.5.1 O olho
Observar os astros requer um toque de requinte e de concentração, afinal no
céu teremos milhares de pontos luminosos e alguns deles estarão no limiar da
visibilidade. O olho será, então, a janela para acomodação dos feixes de luz que
viajarão por milhares de anos-luz e emergirão na pupila, até serem acomodados na
retina.
44
O globo ocular tem um diâmetro médio de 25 milímetros, a luz que viaja pelo
espaço atinge, primeiramente, a membrana transparente (córnea), que recobre e
protege o cristalino (uma lente convergente de foco variável) que, em função dessa
variação, faz a imagem de um objeto se depositar sobre a retina. O interior do globo
ocular, por sua vez, é composto de um conjunto de líquidos e pelo diafragma
(pupila), que ajustam a entrada da luz, como mostra a figura 2.
Figura 2 – Esquema do olho humano com seu banco óptico
Fonte: LABORATÓRIO RIGOR ELETRÔNICO, 2015, s.p.7
Assim, como a luz se propaga em linha reta (princípio da propagação retilínea
da luz) (FIGURA 3), e a imagem na retina se forma invertida; essa inversão é
corrigida pelo cérebro, dando-nos a visão correta dos objetos.
Figura 3 – Modelo simplificado do olho, mostrando a trajetória dos raios
Fonte: COC EDUCAÇÂO, 2015, p.18
A pupila tem um papel fundamental no processo de captação da luz; seu
diâmetro varia de 1,5 mm, para alta luminosidade, a 4 mm, para baixa luminosidade
7
LABORATÓRIO RIGOR ELETRÔNICO. O olho humano: Anatomia. Disponível em:
http://www.laboratoriorigor.com.br/anatomia.html. Acesso em: 12 out. 2015.
8
COC EDUCAÇÃO. Óptica e ondas. Disponível em:
http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/3325.htm. Acesso em 2 out. 2015.
45
e espera-se que na escuridão total o seu diâmetro chegue até 8 mm (FIGURA 4).
Essa abertura é fundamental para a captação da luz vinda das estrelas.
Figura 4 – Variação do diâmetro da pupila
Fonte: CEI, 2015, s.p.9
3.5.2 O binóculo
Temos, basicamente, dois tipos de instrumentos de observação, os de
aproximação e os de ampliação. O binóculo tem a função de aproximar os objetos
distantes, e ao usarmos os dois olhos, ele nos fornece a vantagem de dar noção de
profundidade. É composto de dois tubos que se interligam e cada um contém um
conjunto de lentes; uma chamada de objetiva, aquela que está direcionada para o
objeto e a outra chamada de ocular, que está diante do olho. Entre essas duas
lentes, é adicionado um prisma, que tem a função de fazer a inversão da
imagem,aumentar o caminho óptico, além de refletir a luz em seu trajeto para que
seja recebida pela ocular. Segundo o Portal do Astrônomo há dois tipos de binóculos
prismáticos (2009, s.p.)10:
- Prismas de Porro (nome do óptico alemão que idealizou este sistema
inversor): Esta configuração é a melhor para as observações astronômicas,
pois permite a máxima luminosidade da imagem e o mais amplo campo
visual. Os binóculos com prismas de Porro reconhecem-se facilmente: o
eixo de cada ocular não está no prolongamento do eixo da objetiva
correspondente. Por isso, a distância entre os centros das objetivas é
diferente (e geralmente maior) que a distância entre os centros das
oculares.
9
CEI. O olho sob o aspecto biológico. Disponível em:
http://www.cei.santacruz.g12.br/~multi_trabalhos/duplaface/olho_biologico.html. Acesso em: 7 out.
2015.
10
PORTAL DO ASTRÔNOMO. Uso e escolha de binóculos para observações astronômicas. 2009.
Disponível em: http://www.portaldoastronomo.org/tema_pag.php?id=24&pag=3. Acesso em: 14 out.
2015.
46
- Prismas de telhado, ou de teto ("roofprisms"): Solução mais cara e mais
compacta que a anterior, embora geralmente as imagens sejam menos
luminosas e o campo visual mais estreito. Os binóculos deste tipo
reconhecem-se pelo facto de terem cada ocular no prolongamento do eixo
da objetiva correspondente (a distância entre os centros das oculares é
igual à distância entre os centros das objetivas). (PORTAL DO
ASTRÔNOMO, 2009).
A figura 5 indica as diferenças desses tipos de binóculos. A linha tracejada
representa, em ambos os binóculos, a marcha de um raio luminoso axial.
Figura 5 – Sistema prismático de Porro (à esquerda) e de teto (à direita)
Fonte: Portal do Astrônomo, 2009, s.p.
Os binóculos vêm com uma inscrição em sua lateral com dois números; por
exemplo, se nessa inscrição for 10 x 80, teremos o seguinte: o primeiro número
indica o grau de aumento e o segundo o diâmetro da objetiva.
3.5.3 O Gallileoscópio (luneta)
O Galileoscópio é uma luneta simples, com uma lente objetiva convergente de
diâmetro igual a 50 mm e lentes oculares de diâmetros diferentes que podem ser
acopladas, permitindo aumentar a ampliação, fazendo-nos obter resultados mais
expressivos. A luneta distribuída pela Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), em
parceria com a Olimpíada Brasileira de Astronomia (OBA) é mostrada na figura
abaixo (FIGURA 6).
47
Figura 6 – Galileoscópio na caixa, em partes e já montado, na sequência
Fonte: Acervo do pesquisador.
A Olimpíada Brasileira de Astronomia teve crescimento impressionante,
principalmente entre os anos 2008 e 2009, o ano em que teve início a distribuição da
luneta para as escolas participantes da OBA. Canalle (2010) mostra esse
crescimento até então, “o número de alunos participantes na OBA cresce
anualmente desde sua fundação em 1998, [...], porém nunca houve um salto de 95%
de um ano para outro, como foi o que ocorreu entre 2008 e 2009”. (CANALLE, 2011,
p. 1).
Na figura 7, a indicação do crescimento do número de participantes na OBA.
Ressalta-se que não existem dados para 1998.
Figura 7 – Crescimento do número total de alunos participantes na OBA ao
longo dos anos
Fonte: CANALLE (2011, p.3)
Esse crescimento satisfatório de alunos participantes da OBA, e com as
comemorações do ano Internacional da Astronomia, que comemorava o 400o
48
aniversário das primeiras observações do astrônomo Italiano Galileu Galilei (1642),
motivou a distribuição de 22.000 lunetas as escolas participantes (CANALLE, 2011).
O Galileoscópio é um projeto da União Astronômica Internacional (IAU), a qual é a
coordenadora mundial das celebrações do Ano Internacional da Astronomia.
Sendo o Galileoscópio uma luneta, a captação da luz vinda da estrela distante
entra em um tubo de 48 cm de comprimento, atravessa duas lentes, uma objetiva e
outra ocular e, no processo de refração, a imagem se forma no foco da objetiva, que
é ampliada pela lente ocular, como mostra o esquema da figura 8.
Figura 8 – Esquema da formação da imagem na luneta
Fonte: LUNETA E TELESCÓPIO, 2014, s.p.11
Por ser um instrumento amador, a objetiva não é perfeita e pode apresentar
aberrações acromática e esférica (dispersão produzida por lentes que possuem
diferentes índices de refração para diversos comprimentos de onda luminosa); com
isso, ao observar a lua cheia com a luneta, não obteremos bons resultados devido à
grande quantidade de luz recebida, assim aconselhamos a sua observação na fase
crescente ou minguante.
11
LUNETA E TELESCÓPIO. Luneta terrestre. 2014. Disponível em: http://lunetatelescopio.tumblr.com/. Acesso em 12 set. 2015.
49
3.5.4 Determinação da ampliação da imagem no Galileoscópio
Como visto na figura 8, a objetiva forma a imagem I1I'1 sobre seu foco e essa
imagem vai servir como objeto para a ocular, que fornece a imagem final do sistema
I2I'2, que é virtual e invertida em relação a anterior. Observemos que os focos da
ocular e da objetiva praticamente coincidem.
O aumento visual A de uma luneta é expresso pela relação entre as
distâncias focais da objetiva (f1) e da ocular (f2):
A desvantagem da luneta astronômica para observar objetos terrestres,
porque ela fornece uma imagem invertida causando certo desconforto na
visualização dos objetos.
50
4 METODOLOGIA
A
metodologia
adotada
neste
trabalho
baseia-se
na
teoria
Sociointeracionalista do bielorrusso Vygotsky (1991), que frisa a mediação do
professor no processo de ensino e de aprendizagem. Para Vygotsky, os conceitos
preliminares do aluno e a mediação do professor deverão ser um ponto de partida,
além das estratégias elaboradas por esse para a construção de conceitos, com
experimentação e atividades em grupo.
Em sua teoria, ele defende que, com isso, o aluno sairá de uma zona de
desenvolvimento próximo e passará para uma zona de desenvolvimento real. Nessa
mediação, o professor terá que incentivar os alunos a repensarem sobre os
possíveis problemas que poderão ocorrer nas observações, fazendo com que
discutam entre si, promovendo a interação entre grupos para possíveis soluções.
Assim, foi realizada pesquisa junto a alunos e professores, acerca do
conteúdo da Astronomia, bem como o uso de instrumentos de observação
astronômicos em sala de aula. Tal pesquisa teve como objetivo obter informações
sobre o conteúdo ensinado, a absorção da Ciência e, principalmente, o uso de
instrumentos pedagógicos.
Questionários foram aplicados em 86 alunos do, 1º ao 3º ano do Ensino
Médio, das redes pública e privada, que possuíam, em sua grade curricular, a
disciplina de Física, com conteúdo de Astronomia, de oito escolas na cidade de
Teresina-PI. Em outra pesquisa, 49 professores cadastrados na Olimpíada Brasileira
de Astronomia (OBA), prontificaram-se a responder as questões de forma
espontânea. Nos apêndice, encontram-se os questionários completos.
No questionário dos alunos, foram feitas nove questões, sendo seis objetivas
e três subjetivas. A tabulação foi feita somente com as questões objetivas. Nas
questões subjetivas, fizemos uma pequena análise, justificando a necessidade de
aplicarmos tais questionamentos.
Em questionários objetivos, abordamos questões relativas ao ensino de
Física. Inicialmente, questionamos sobre o estudo de Astronomia, sendo que a
maioria dos alunos, 88,4%, responderam sim, ou seja, estudam ou estudaram
Astronomia em algum momento. Isso demonstra que a disciplina de Física está
contemplada com conteúdo de Astronomia, contudo, observamos que os conteúdos
sobre a área ainda são bastante restritos.
51
Sobre conteúdos acerca do conhecimento do aluno associados à Astronomia,
grande parte respondeu que o único assunto que conhece é Gravitação Universal.
Essa questão corrobora com a anterior, indicando que, na Astronomia, a Gravitação
Universal é o conteúdo mais visto, porém, pouco aprofundado. Em outro
questionamento, foi indagado ao aluno se já fez observação celeste em
instrumentos e o que foi percebido de interessante nessa prática. A maioria
respondeu que nunca utilizou equipamento de observação, demonstrando pouco ou
nenhum acesso aos instrumentos astronômicos.
Continuando com a pesquisa, foi questionado acerca de observações a olho
nu em busca de algum corpo celeste e quanto à curiosidade ou interesse nessa
pratica. Apesar de a maioria afirmar mostrar interesse e curiosidade, verificamos que
ainda há muito a ser mostrado, em termos de conteúdo de Astronomia. Esse
interesse dos alunos demonstra que a Ciência ainda desperta grande curiosidade
nos alunos.
Outro quesito abordou a utilização de instrumentos de observação. Um
número significativo (76,7%) informou nunca ter feito uso de qualquer equipamento
visualizador do céu, e somente alguns (23,3%) afirmaram ter utilizado lunetas e
binóculos.
Outra questão pediu que o aluno descrevesse, em poucas palavras, como o
professor poderia incentivar os alunos no ensino de Astronomia. A resposta mais
comum foi: realizar aulas práticas com a utilização de instrumentos de observação
em locais fora da sala de aula. Essa resposta confirmou o que foi apurado em outra
questão do questionário, sobre o melhor aproveitamento da disciplina com aulas
práticas.
Na pesquisa voltada aos professores, fizemos uma abordagem mais técnica e
também objetiva. Os questionamentos versaram sobre as aulas, aperfeiçoamento
das mesmas, além do uso de equipamentos para observação em ambiente alheio ao
espaço escolar, para um melhor aproveitamento.
Por sua vez, foi questionado aos professores sobre qual o seu contato com os
instrumentos ou se os o possuíam em casa ou no trabalho. As respostas foram
igualmente contrárias, ou seja, metade afirmou que sim, e a outra não possuía ou
não teve contato com esses instrumentos de observação.
Em seguida, um dos questionamentos mais importante aos professores foi
sobre o uso e aplicação do Galileoscópio. Perguntamos se o equipamento foi
52
entregue à escola e se costumavam utilizá-lo em suas aulas. A maioria informou que
tinha conhecimento do recebimento do equipamento e utilizavam em aulas práticas,
porém, tinham dificuldades no manuseio(sem mencionar essas dificuldades) e
ministração de aulas, pois não havia um manual apropriado para aplicação correta
do equipamento.
Com os dados da pesquisa em mãos, foi possível identificar as necessidades
de um trabalho voltado para o ensino da Astronomia com o uso de instrumentos de
observação celeste em práticas observacionais direcionado ao aluno do Ensino
Médio e que auxiliasse o professor a ser mediador no processo ensinoaprendizagem. Para isso, foi elaborado um guia com atividades propostas com o
qual aluno seguirá uma metodologia direcionada para a observação.
Nossa intenção é que grupos de alunos recebam o guia, aqui proposto, para a
realização das atividades indicadas, envolvendo os instrumentos, na sequência que
ele orienta, ou seja, com o olho, o binóculo e o Galileoscópio.
Após as atividades realizadas, esperamos que o aluno possa sair de sua
Zona de Desenvolvimento Proximal (ZPD) e, com mediação, chegue à Zona de
Desenvolvimento Real (ZDR), estabelecendo, assim, um avanço substancial,
confirmado como objetivo real do aprendizado em Astronomia.
53
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Por meio da utilização do guia como projeto didático-pedagógico, aplicando-o
a uma turma de uma escola pública em Teresina, no Piauí, tivemos a possibilidade
de verificar que o uso do instrumento de observação no ensino da Astronomia, como
fator motivador de aprendizagem, foi de grande valia, pois, com a inserção dessa
atividade experimental, foi gerado grande interesse nos alunos, além de trabalhar a
interdisciplinaridade com a Física, Ciência, que é deixada, muitas vezes, à margem
do Ensino Médio.
Alguns conceitos básicos de Astronomia, (lei das órbitas, lei dos períodos,
força gravitacional, a ordem dos planetas em relação ao Sol no Sistema Solar),
vistos em sala de aula, foram revistos gradualmente na realização das atividades,
culminando com a montagem da luneta e sua utilização nas observações
astronômicas.
No desenvolver do guia, os alunos conseguiram acompanhar a evolução do
estudo da Astronomia, conhecer um pouco sobre magnitude limite de um
instrumento
de
observação, de um astro
celeste
e diferenciá-los nessa
característica. Na utilização do binóculo, um instrumento de certa forma bastante
conhecido na Astronomia, os alunos puderam manuseá-lo, conseguindo perceber
que mesmo com instrumento simples já se pode ter melhor visão do nosso céu.
Eles puderam, também, ter contato com o software STELLARIUM,
vivenciando a localização dos corpos celestes que até então, para muitos, era
totalmente desconhecida, sendo que, alguns não sabiam da existência de tal
recurso. Com o manuseio do software, iniciou-se o contato dos alunos com uma
visão virtual do céu. Eles verificaram que existem bem mais astros no céu do que
planetas e “grandes” estrelas. Puderam conhecer uma gama de astros e algumas
constelações que em grandes cidades não podem ser visualizadas a olho nu devido
à poluição luminosa e instrumentos adequados.
Na montagem da luneta (FIGURA 9), os alunos puderam observar as partes
de constituição do telescópio e sua utilidade, preparando-se para o estudo, quando
tiveram a oportunidade de conhecer, além de sua história, os conceitos de Óptica,
de luz, de refração, de lentes convergentes e de lentes divergentes. As atividades
desenvolvidas foram de observação, de pesquisa e de experiência (manipulação do
binóculo e lunetas), e os alunos demonstraram grande interesse durante as
54
atividades. Com isso, este trabalho poderá ser origem de uma exploração contínua
do tema, pois atividades observacionais com os instrumentos como, lunetas,
binóculos, telescópio, ou, até mesmo, a visão desarmada com auxílio de material
didático para construção do conhecimento e o atendimento da comunidade docente
e discente do Ensino Médio no ensino da Astronomia, poderá ter ganhos
significativos e expressivos.
Figura 9– Alunos na montagem do Galileoscópio
Fonte: Imagens do pesquisador.
Pode-se notar que os alunos ficaram surpresos com os resultados alcançados
no final da montagem, inclusive quando observaram as estrelas no período noturno.
Vislumbraram o quanto poderiam ver além dos seus olhos (FIGURA 10).
Observaram, também, a diferença de visão obtida quando da mudança de
instrumentos, percebendo os efeitos das diferentes características das lentes na
imagem formada na luneta e no binóculo.
55
Figura 10 – Alunos fazendo observações com o Galileoscópio
Fonte: Imagens do pesquisador.
Houve muita diversão e disputa entre eles, o que fez a atividade ficar
prazerosa e produtiva. Ao realizarmos as atividades noturnas, pudemos perceber
uma maior participação e interesse dos alunos nas aulas de Física quando o
assunto sobre astronomia era abordado, o que, propiciou maior grau de assimilação
e de aprendizagem.
De maneira geral, todos gostaram da atividade observacional e disseram ser
possível de ser aplicada em sala de aula, mesmo que em partes, com divisão da
turma, ampliação do tempo disponível, entre outros, e também com o uso da
atividade observacional como fator motivador para as aulas de Física.
O desenvolvimento deste trabalho teve, como objetivo principal, um esforço
crescente efetuado em favor do ensino da Astronomia a partir da primeira série do
Ensino Médio. Acreditamos, também, que há uma contribuição na formação de
professores, principalmente de Física, contemplando além da fundamentação
teórica, e também, a prática observacional, utilizando instrumentos ópticos, como o
binóculo, a luneta e também observações a olho nu, adquirindo, por exemplo,
noções de localização no espaço, constelações da época, magnitude desses
instrumentos.
A Astronomia, ao ser apresentada, utilizando-se de metodologias variadas,
partindo de atividades observacionais, permitiu um maior interesse por parte dos
56
alunos, pois, dessa maneira, ela se tornou mais próxima deste. Ao utilizarmos a
observação, os alunos se mostraram motivados, o que pode ser percebido pela
ansiedade demonstrada, tanto no momento da montagem da luneta quanto na sua
utilização.
Ao aplicarmos o guia, foram detectados alguns pontos a serem considerados:
a) Houve um maior interesse por boa parte dos alunos nas aulas de Física,
preocupação na montagem da luneta, maior participação durante a realização
das atividades, melhoria de aprendizagem.
b) Para turmas dos turnos manhã e tarde, as dificuldades aumentam porque os
alunos teriam que voltar na escola, ou em um lugar pré-determinado, para
observações, o que faz aumentar a ausência dos alunos.
Além dos pontos observados, ao elaborarmos um projeto, muitas vezes o
tornamos muito abrangente, o que torna difícil sua aplicação em turmas com grande
quantidade de alunos, pois o número de instrumentos pode não ser suficiente. No
caso específico desse projeto, foi o que ocorreu, já que, além do tempo disponível
ser pequeno, houve a indisposição de alguns alunos para aprendizagem e
dificuldade para frequência noturna dos alunos, quando houve atividades de
observação do céu.
Apesar dessas dificuldades apontadas, verificamos que os objetivos na
motivação da busca do conhecimento foram praticamente alcançados, ainda que
não tenhamos conseguido fazer com que todos os alunos participassem ativamente
de todas as atividades por motivos variados, como não está presente nas
observações noturnas devido a dificuldade de locomoção a escola. Porém,
percebemos uma melhora sensível de interesse pelo estudo e pela realização das
atividades por parte daqueles que participaram efetivamente. Como docentes,
saímos enriquecidos e renovados com relação à didática empregada em sala de
aula entendendo-a, por consequência, como forma de proporcionar ao alunado um
despertar de interesse e uma melhoria na qualidade das aulas, no tocante ao ensino
da Astronomia.
57
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, Guilherme. Norman Robert Pogson e a Escala de Magnitudes
Estelares. 2012. Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt/rc/wpcontent/uploads/2012/08/NormanPogson.pdf. Acesso em: 1 set. 2015.
ARRUDA, S. M. Análises preliminares de revistas da área de Educação Matemática.
In: Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, V, 2005, Caderno de
Resumos. Bauru, 2005.
BARDIN, L. Análise de Conteúdo. Portugal: Edições 70, 2000.
BARROS, Vicente Pereira de; OVIGLI, Daniel Fernando Bovolenta. As diferentes
culturas na educação em Astronomia e seus significados em sala de aula. Revista
Latino-Americana de Educação em Astronomia – RELEA, n. 18, p. 113-118,
2014.
BARTELMEBS, Roberta Chiesa; HARRES, João Batista Siqueira; SILVA, João
Alberto da. A teoria da abstração reflexionante e a história da Astronomia. Revista
Latino-Americana de Educação em Astronomia, RELEA, n. 18, p. 73-88, 2014.
BERNARDES, Tamara de O.; IACHEL, Gustavo; SCALVI, Rosa Maria Fernandes.
Metodologias para o ensino de astronomia e Física através da construção de
telescópios. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 25, n. 1, p.
103-117, set. 2008. Disponível em:
https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2008v25n1p103.
Acesso em: 29 set. 2015.
BONJORNO, José Roberto; BONJORNO, Regina Azenha; RAMOS, Clinton Marcio.
Temas de Física. São Paulo: Ed. FTD, 1998. 1 v.
BRASIL. MEC. Ensino Médio Inovador. 2009. Disponível em:
http://portal.mec.gov.br/dmdocuments/ensino_medioinovador.pdf. Acesso em: 26
ago. 2015.
BRASIL. MEC. Lei nº 9394, de 20 de dezembro de 1996. Lei de Diretrizes e Bases
da Educação Nacional. 1996. Disponível em:
http://www.planalto.gov.br/CCIVIL_03/leis/L9394.htm. Acesso em: 22 ago. 2015.
BRASIL. MEC. Parâmetros Curriculares Nacionais: 3º e 4º Ciclos do Ensino
Fundamental. 1998. Disponível em:
http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencias.pdf. Acesso em 12 jul. 2015.
BRASIL. MEC. PCN+ Ensino Médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas
tecnologias. 2002. Disponível em:
http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf. Acesso em: 10 jan.
2016.
58
BRASIL. Ministério da Educação e Cultura. Conselho Nacional de Educação.
Câmara de Educação Básica. Parecer CEB n. 4/98. Diretrizes Curriculares
Nacionais para o Ensino Fundamental. Brasília, DF: MEC/CNE, 1998.
BRASIL. Ministério da Educação e Cultura. Educação econômica e
empreendedorismo na educação pública: Promovendo o Protagonismo InfantoJuvenil. 2011. Disponível em:
https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&
uact=8&ved=0ahUKEwjxqPariYnLAhWGH5AKHT9bCDkQFggdMAA&url=http%3A%
2F%2Fportal.mec.gov.br%2Fdocman%2Fjunho-2011-pdf%2F8214-educacaoeconomica-final-versao-preliminarpdf&usg=AFQjCNFJTdulM2Bw7ghJM7z1S8ydVD_bZg&sig2=cwR2EJUjiFeYau1pLe
_E3g. Acesso em: 26 ago. 2015.
BRETONES, P.S.; MEGID NETO, J. Tendências de Teses e Dissertações sobre
Educação em Astronomia no Brasil. Boletim da Sociedade Astronômica
Brasileira, São Paulo, v. 24, n. 2, p. 35-43, 2005.
BRETONES, Paulo Sérgio. A astronomia na formação continuada de
professores e o papel da racionalidade prática para o tema da observação do
céu. Tese (doutorado) Universidade Estadual de Campinas, Instituto de
Geociências. Campinas, SP, 2006.
BRETONES, P. S.; COMPIANI, M. Evolução conceitual de professores sobre o
movimento diário da esfera celeste. Ciência & Educação, Bauru, v. 17, n.3, p. 735755, 2011.
BUSSI, B.; BRETONES, P. S. Educação em Astronomia nos Trabalhos dos ENPECs
de 1997 a 2011. In: Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, 9.,
2013, Águas de Lindóia. Atas... Rio de Janeiro; ABRAPEC, 2013. Disponível em:
http://www.nutes.ufrj.br/abrapec/ixenpec/atas/resumos/R0144-1.pdf. Acesso em: 26
set. 2015.
CAFÉ COM CIÊNCIA. Magnitude absoluta. 2009. Disponível em:
https://cafecomciencia.wordpress.com/tag/magnitude-absoluta/. Acesso em: 08 set.
2015.
CANALLE, J. B. G. A Educação em Astronomia nos trabalhos das reuniões anuais
da Sociedade Astronômica Brasileira. Boletim da Sociedade Astronômica
Brasileira, v. 26, n. 2, p. 55-72, ago.de 2006.
CANALLE, J. B. G. A luneta com lente de óculos. Caderno Catarinense de Ensino
de Física, São Paulo. v. 11, n. 3, p. 212- 220, dez. 1994.
CANALLE, J. B. G. Experimento Didático para o Ensino da Astronomia. 2010.
Disponível em:
https://educacaoespacial.files.wordpress.com/2010/10/astronomia.pdf. Acesso em:
25 ago. 2015.
59
CANALLE, J. B. G.; TREVISAN, R. H.; LATTARI, C. J. B. Análise do conteúdo de
astronomia dos livros de geografia de 1o grau. Cad. Cat. Ens. Fís., v. 14, n. 3,
p.254-263, dez. 1997.
CATELLI, Francisco et al. Instrumentação para o ensino de Astronomia: projetando a
imagem do sol. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia –
RELEA, n. 7, p. 62-63, 2009.
CEI. O olho sob o aspecto biológico. Disponível em:
http://www.cei.santacruz.g12.br/~multi_trabalhos/duplaface/olho_biologico.html.
Acesso em: 7 out. 2015.
COC EDUCAÇÃO. Óptica e ondas. Disponível em:
http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/3325.htm. Acesso em 2 out. 2015.
CRECHE FIOCRUZ. Projeto Político Pedagógico. Rio de Janeiro: Fiocruz, 2004.
DARROZ, Luiz Marcelo; HEINECK, Renato; ARIEL, Carlos; PÉREZ, Samudio.
Conceitos básicos de Astronomia: uma proposta metodológica. Revista Latinoamericana de Educação em Astronomia, n. 12, p. 06-07, abr.2011.
DOCA, Ricardo Helou, GUALTER, José Biscuola, NEWTON, Villas Bôas. Tópicos
de Física. São Paulo: Saraiva, 2010. v.1 e 2.
ESPÍRITO SANTO, Marco Aurélio do; ESTEVES, Fernanda Cópio. Projeto “Olhando
para o céu no sul fluminense”: primeiras e futuras contribuições. Caderno Brasileiro
de Ensino de Física, Florianópolis, v. 29, n. 1, p. 183-192, abr. 2012. Disponível
em: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/21757941.2012v29n1p183/21617. Acesso em: 29 set. 2015.
FERRARO, Nicolau Gilberto; PENTEADO, Paulo Cesar M. Vereda Digital - Física.
São Paulo. Ed. Moderna, 2012.
FERREIRA, N. S. de A. As Pesquisas Denominadas “Estado da Arte”. Educação &
Sociedade, ano XXIII, n. 79, p.6-22, ago. 2002.
FLEITH, D. S. Psicologia e educação do superdotado: definição, sistema de
identificação e modelo de estimulação. Cadernos de Psicologia, n. 5, p. 37-50, Mai,
1999.
GALILEI, Galileo. O mensageiro das estrelas. Tradução, introdução e notas C. Z.
Camenietzki. São Paulo: Scientific American Brasil/Duetto, 2009 [1610].
GASPAR, Alberto. Compreendendo a física: ensino médio. São Paulo: Ática,
2010.v.2.
HETEM, Gregório; PEREIRA, Jatenco. Estrelas: distâncias e magnitudes.
Disponível em: http://www.telescopiosnaescola.pro.br/aga215/cap08.pdf. Acesso
em: 4 nov. 2015.
60
HORVATH, J. E.Z. Uma proposta para o ensino de astronomia e astrofísica
estelares no Ensino Médio. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.35, n.4, p.4551, 2013.
IACHEL, Gustavo; BACHA, Marcelo Gomes; PAULA, Marina Pereira de and
SCALVI, Rosa M. Fernandes. A montagem e a utilização de lunetas de baixo custo
como experiência motivadora ao ensino de astronomia. Rev. Bras. Ensino Fís.
2009, v.31, n.4, pp. 4502-4508. Disponível em:
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S180611172009000400016&script=sci_abstract&tlng=pt. Acesso em: 13 abr. 2015.
IACHEL, Gustavo; LANGHI, Rodolfo; SCALVI, Rosa Maria Fernandes. Concepções
alternativas de alunos do ensino médio sobre o fenômeno de formação das fases da
lua. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia – RELEA, n. 5, p.2537, 2008.
INFOESCOLA. Astrolábio. Disponível em:
http://www.infoescola.com/astronomia/astrolabio/. Acesso em: 14 ago. 2015.
INFOESCOLA. Navegando e aprendendo: Astrolábio. Disponível em:
http://www.infoescola.com/astronomia/astrolabio/. Acesso em: 08 set. 2015.
J. B. G. Canalle e A. C. F. de Souza. Simplificando a luneta com lente de óculos.
Caderno Catarinense de Ensino de Física, v. 22, no. 1, p. 121-130, abr.2005.
KAZUHITO, Yamamoto , FUKE, Luiz Felipe. CARLOS, A. Os alicerces da Física.
São Paulo, Editora Saraiva, 1991, v.1
KAZUHITO, Yamamoto, FUKE, Luiz Felipe. Física para o ensino médio. São
Paulo: Saraiva, 2011. v. 1.
KDE. Escalas de magnitude. Disponível em:
https://docs.kde.org/trunk5/pt_BR/kdeedu/kstars/ai-magnitude.html. Acesso em 12
out. 2015.
LABORATÓRIO RIGOR ELETRÔNICO. O olho humano: Anatomia. Disponível em:
http://www.laboratoriorigor.com.br/anatomia.html. Acesso em: 12 out. 2015.
LANGHI, R. Um estudo exploratório para a inserção da Astronomia na
formação de professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental. 2004.
Dissertação (Mestrado em Educação para a Ciência) - Faculdade de Ciências,
UNESP, Bauru, 2004.
LANGHI, R.; NARDI, R. Ensino da astronomia no Brasil: educação formal, informal,
não formal e divulgação científica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.04,
n.31, p 03-09, Mai de 2010.
LANGHI, R.; NARDI, R. Formação de professores e seus saberes disciplinares em
Astronomia Essencial nos anos iniciais do Ensino Fundamental. Revista Ensaio
Pesquisa em Educação em Ciências, v. 12, n. 02, p. 205-224, mai-ago, 2010.
61
LEITÃO, Henrique. O Comentário de Pedro Nunes à Navegação a Remos.
Lisboa: Edições Culturais da Marinha, 2002.
LONGHINI, Marcos Daniel; GOMIDE, Hanny Angeles. Aprendendo sobre o céu a
partir do entorno: uma experiência de trabalho ao longo de um ano com alunos de
ensino fundamental. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia –
RELEA, n. 18, p. 49-71, 2014.
LUCCI, M.A. A importância da interação na individuação: uma visão da abordagem
sócio-interacionista de Vygotsky. Revista de Ciência da Educação, São José dos
Campos, São Paulo: Stiliano, n. 6, p. 127-147, jun. 2002.
LUNETA E TELESCÓPIO. Luneta terrestre. 2014. Disponível em: http://lunetatelescopio.tumblr.com/. Acesso em 12 set. 2015.
MARRONE JÚNIOR, J. Um perfil da pesquisa em ensino de Astronomia no
Brasil a partir da análise de periódicos de ensino de Ciências. 2007. 253 f.
Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Educação Matemática) –
Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2007.
MARRONE JÚNIOR, J.; TREVISAN, R. H. Um perfil da pesquisa em ensino de
astronomia no Brasil a partir da análise de periódicos de ensino de ciências.
Caderno Brasileiro de Ensino de Física, n. 26, p. 547-574, dez. 2009.
MELLO, F. F. E; TEXEIRA, A. C. A interação social descrita por Vigotsky e a sua
possível ligação com sua aprendizagem colaborativa através das suas tecnologias
de rede. IX ANPED SUL2012. Seminário de pesquisa da região sul.15.,2012,Rio
Grande do sul. p.01
MOURÃO, R. R. F. Dicionário Enciclopédico de Astronomia e Astronáutica. Rio
de Janeiro: Editora Nova Fronteira. 1987.
NARDI, R.; ALMEIDA, M. J. P. M. Investigação em Ensino de Ciências no Brasil
segundo pesquisadores da área: alguns fatores que lhe deram origem.
ProPosições, v. 18, n. 1, p. 52, jan./abr. 2007.
NOGUEIRA, Salvador; CANALLE, João Batista Garcia. Coleção Explorando o
Ensino: Astronomia, vol. 11, Brasília: MEC, SEB; MCT; AEB, 2009. 232p.
OLIVEIRA, Edilene França de; VOELZKE, Marcos Rincon; AMARAL, Luis Henrique.
Percepção astronômica de um grupo de alunos do ensino médio da rede estadual de
São Paulo da cidade de Suzano. Revista Latino-Americana de Educação em
Astronomia – RELEA, n. 4, p. 79-99, 2007.
OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia
e astrofísica. Porto Alegre: Ed. Universidade/UFRGS, 2000.(p.84)
OLIVEIRA, Marta Kohl. Vygotsky: aprendizado e desenvolvimento - um processo
sócio-histórico. São Paulo: Scipione, 1993.
ORTELAN, G. B.; BRETONES, P. S. Educação em Astronomia nos trabalhos das
Reuniões Anuais da SAB entre 2004 e 2010. In: Reunião Anual da Sociedade
62
Astronômica Brasileira, 37., 2012, Águas de Lindóia. Atas... Águas de Lindóia, 2012.
p. 76.
PASSOS, M. M.; NARDI, R.; ARRUDA, S. M. A pesquisa sobre a formação inicial de
professores no Brasil em revistas da área de Educação Matemática. In: Encontro
Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, 6, 2007, Florianópolis. Caderno
de Resumos. Florianópolis, 2007.
PASSOS, M. M.; NARDI, R.; ARRUDA, S. M. Primeiras análises de revistas da área
de Educação Matemática: a formação do professor em foco. In: SEMINÁRIO
INTERNACIONAL DE PESQUISAS EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA, 3, 2006, Águas
de Lindóia. Anais... Águas de Lindóia, 2006.
PEDROSA, A. LUIZ. Do big-bang ao urânio. As Nucleossínteses Primordial, Estelar
e Explosiva - Uma abordagem para o Ensino Médio. Minas Gerais: SEE, 2013.
POGSON, N. Magnitudes of Thirty-six of the Minor Planets for the first day of each
onth of the year 1867, Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical
Society (MNRAS), v. 17, p. 12-15, ago. 2008. Disponível em:
http://articles.adsabs.harvard.edu//full/seri/MNRAS/0017//0000012.000.html. Acesso
em: 19 set. 2015.
PORTAL DO ASTRÔNOMO. Uso e escolha de binóculos para observações
astronômicas. Disponível em:
http://www.portaldoastronomo.org/tema_pag.php?id=24&pag=3#sthash.QHqyF6GL.
dpuf. Acesso em: 19 set. 2015.
PRENSKY, Marc. Digital natives, digital immigrants. Disponível em:
http://www.marcprensky.com/writing/Prensky%20%20Digital%20Natives,%20Digital%20Immigrants%20-%20Part1.pdf. Acesso em: 11
set. 2015.
PROF 2000. Estrelas: brilho e magnitude. Disponível em:
http://www.prof2000.pt/users/angelof/af16/ts_estrelas/brilho_e_magnitude.htm.
Acesso em: 6 jul. 2015.
PUZZO, D. et al. Dificuldades e qualidades na aula de astronomia no ensino
fundamental. IX Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, 9. 2004, Jaboticatubas.
Anais... Jaboticatubas, 2004.
PUZZO, D. Um estudo das concepções alternativas presentes em professores
de Ciências de 5ª série do ensino fundamental sobre fases da lua e eclipses.
2005. 121 f. Dissertação (Mestrado em ensino de Ciências e Educação Matemática)
- Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2005.
QUINTANA, Mário. Poesia Completa. Das Utopias. Rio de Janeiro: Nova Aguilar,
2005, p. 213.
RABELLO, Elaine; PASSOS, José Silveira. Vygotsky e o desenvolvimento
humano. 2006. Disponível em:
https://www.google.com.br/search?q=Vygotsky+e+o+desenvolvimento+humano&oq=
63
Vygotsky+e+o+desenvolvimento+humano&aqs=chrome..69i57.3336836j0j4&sourcei
d=chrome&es_sm=93&ie=UTF-8#. Acesso em: 3 jul. 2015.
RAMALHO JUNIOR, Francisco; FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES, Paulo A. de
Toledo. Os fundamentos da Física. v.1. 6.ed . São Paulo: Editora Moderna, 1993.
REGO, T. C. Vygotsky: uma perspectiva histórico-cultural da educação. 10.ed.
Petrópolis: Vozes, 2000.
REVISTA COSMOS. O sistema de magnitude estelar. 2012. Disponível em:
http://revistacosmosonline.blogspot.com.br/2012/06/o-sistema-de-magnitudeestelar.html. Acesso em: 12 ago. 2015.
RIBEIRO, A. M. Curso de Formação Profissional em Educação Infantil. Rio de
Janeiro: EPSJV / Creche Fiocruz, 2005.
ROBERTO JUNIOR, Artur Justiniano; REIS, Thiago Henrique; GERMINARO, Daniel
dos Reis. Disciplinas e professores de Astronomia nos cursos de Licenciatura em
Física das universidades brasileiras. Revista Latino-Americana de Educação em
Astronomia – RELEA, n. 18, p. 89-191, 2014.
ROSADO, Ricardo Meloni Martins; MOTA, Aline Tiara. Análise de experimentos
desenvolvidos em um curso de Astronomia para alunos do ensino médio. Revista
Latino-Americana de Educação em Astronomia – RELEA, n. 19, p. 07-21, 2015.
SANT’ANNA, Blaidi et al. Conexões com a física. São Paulo: Moderna, 2010.
SILVA, Claudio Xavier da, BARRETO FILHO, Benigno. Física aula por aula. São
Paulo: FTD, 2010.v.1, 2 e 3.
SOARES, Mauro. A Lei Weber-Fechner. 2015. Disponível em:
http://maurosoaresiniciar.blogspot.com.br/2015/04/a-lei-de-weber-fechner-tentadescrever.html. Acesso em: 15 out. 2015.
SOBREIRA, Paulo Henrique Azevedo. Ensino de Astronomia nas Faculdades
Teresa Martin. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia – RELEA,
n. 2, p. 93-101, 2005.
STEFANOVITS, A. Ser protagonista Física. São Paulo:Ed.SM, 2013.
S. Nogueira e J. B. G. Canalle. Astronomia: ensino fundamental e médio,
Coleção Explorando o Ensino, v. 11, Fronteira Espacial, parte 1. Brasília: MECSEB, MCT e AEB, 2009.
TIGNZNELLI, H. L., Didática das Ciências Naturais: Contribuições e Reflexões.
Organizado por H. Weissmann Porto Alegre: Porto Alegre, 1998.
TREVISAN, R. H.; LATTARI, C. J. B.; CANALLE, J. B. G. Assessoria na avaliação do
conteúdo de astronomia dos livros de ciências do primeiro grau, Cad. Cat. Ens. Fís.,
v. 14, n. 1, p. 7, abr. 1997.
64
UBINSKI; Juliana Alves da Silva; STRIEDER, Dulce Maria. Iniciação científica em
astronomia na educação básica. Revista Eletrônica de Extensão da URI, v. 9,
n.17, p. 44-51, out. 2013.
VASCONCELOS, V.; VALSINER, J. M. R. Perspectivas co-construtivistas na
psicologia e na educação. Porto Alegre: Artes Médicas, 1995.
VERTCHENKO, Lev; SILVEIRA, T. A. Exercícios envolvendo a magnitude limite
no ensino de Astronomia. Ensaio - Pesquisa em Educação em Ciências. Belo
Horizonte, v. 12, n. 02, p. 239-256, mai./ago. 2010.
VILARINHO, Maria do Carmo Gomes. A importância da relação professor-aluno
no processo ensino-aprendizagem. 2004. Disponível em:
http://leg.ufpi.br/subsiteFiles/ppged/arquivos/files/eventos/evento2004/GT.1/GT1_1_
2004.pdf. Acesso em: 3 ago. 2015.
VYGOTSKY, L. S. A construção do pensamento de da linguagem. Tradução
Paulo Bezerra. São Paulo: Martins Fontes, 1984.
VYGOTSKY, L. S. A formação social da mente. Rio de Janeiro: Martins Fontes,
1996.
YGOTSKY, L. S. Pensamento e Linguagem. Rio de Janeiro: Martins Fontes, 1998.
65
APÊNDICES
APÊNDICE A – Pesquisa Quantitativa
A seguir, sintetizaremos os resultados obtidos com a pesquisa, explicitando
se os objetivos foram atingidos. Nos anexos, estarão os questionários completos.
Aqui, descreveremos os resultados, analisando cada questão.
Na primeira questão, foi perguntado se o aluno estuda ou estudou algum
conteúdo de Astronomia no Ensino Médio. A grande maioria, 76 alunos, dos 86
totais que correspondem a 88,4%, respondeu sim, afirmando que estuda ou estudou
Astronomia em algum momento das aulas. A resposta negativa foi verificada
somente em 9,3% dos entrevistados; enquanto 2,3% dos alunos não souberam ou
não quiseram responder, conforme apontado no gráfico 1. Isso demonstra que a
disciplina de Física está contemplada com conteúdo de Astronomia; contudo,
observamos que os conteúdos sobre a área ainda são bastante restritos.
Gráfico 1 – Você já estudou ou estuda conteúdos de Astronomia?
Fonte: Dados da pesquisa.
Na pergunta seguinte, indagamos sobre quais conteúdos do conhecimento do
aluno estão associados à Astronomia. Foram apresentados como os temas
principais a Gravitação Universal, a Óptica Geométrica e as Leis de Newton. A
grande maioria respondeu que o único assunto que conhecem é Gravitação
Universal, estando presente na reposta de 89,5% dos entrevistados (GRÁFICO 2).
Uma pequena parcela citou a Óptica Geométrica e as Leis de Newton. Essa
resposta corrobora com a questão anterior e frisa que os alunos associam
Astronomia somente à Gravitação Universal, conteúdo bastante visto e pouco
aprofundado no ensino da Física.
66
Gráfico 2 – Você conhece algum conteúdo associado à Astronomia?
Fonte: Dados da pesquisa.
Já na terceira pergunta, foi questionado aos alunos se eles já observaram o
céu a olho nu em busca de algum astro celeste, e se, em algum momento, já tiveram
essa curiosidade ou interesse. A maioria, 58,1%, respondeu que já tiveram essa
curiosidade, enquanto 37,2% responderam que somente às vezes fazem esse tipo
de observação, conforme aponta o gráfico 3. Isso demonstra que a Astronomia
ainda desperta grande interesse aos alunos, faltando ser explorada por parte dos
professores.
Gráfico 3 – Você já observou o céu a olho nu?
Fonte: Dados da pesquisa.
67
A quarta questão, por sua vez, versou sobre a utilização de algum
instrumento de observação e qual instrumento seria ele. A maioria, 76,7%,
respondeu que nunca utilizou equipamentos de observação celeste; enquanto 23,3%
informaram que utilizaram lunetas e pequenos binóculos, de acordo com dados
mostrados no gráfico 4. Com esse quadro, vemos que os alunos não possuem
acesso frequente aos instrumentos, e se os têm, utilizam muito pouco, ou usam o
mais comum, ou, ainda, o que têm à mão, como “pequenos binóculos”. Alguns
responderam que improvisam pequenas lunetas para observarem o céu, mas não
especificaram como. Isso ratifica, mais uma vez, que a Astronomia demonstra
interesse, mas que lhes faltam orientações para prosseguirem nos estudos.
Gráfico 4 – Você já observou o céu com algum instrumento?
Fonte: Dados da pesquisa.
Na quinta questão, fizemos uma abordagem sobre quais equipamentos de
Astronomia os alunos já viram ou tiveram contato. Quatro opções de respostas
foram dadas: binóculo, luneta (Galileoscópio), telescópio ou nenhum. A grande
maioria, 82,5%, respondeu binóculo, nove alunos responderam que não tiveram
contato com nenhum dos instrumentos e apenas seis alunos responderam que já
viram ou mantiveram contato com uma luneta ou telescópio (GRÁFICO 5).
A constatação é de que o binóculo, instrumento bastante conhecido, ainda é
muito comum entre os alunos, apesar da existência de outros equipamentos mais
modernos e de maior alcance para a observação celeste.
68
Gráfico 5 – Qual instrumento de observação já teve contato?
Fonte: Dados da pesquisa.
Sobre o ensino de Astronomia, foi assim questionado: se nas aulas tivessem
observações com uso de equipamentos de observação celeste, o aproveitamento
seria melhor? Os alunos foram unânimes em afirmar que sim (GRÁFICO 6), o que
nos permite inferir que as aulas seriam bem mais proveitosas e interessantes se o
uso de instrumentos fosse adotado.
Isso prova que aliar a teoria à prática pode ser a grande alavanca do
conhecimento. Fazer com o que o aluno possa visualizar tudo aquilo que foi
ensinado em sala pode determinar o grau de conhecimento e assimilação dos
conteúdos ensinados. Essa forma de ensinamento deve ser aplicada em qualquer
disciplina e nível de aprendizado.
Gráfico 6 – As aulas seriam mais proveitosas se fosse utilizado algum
instrumento de observação?
Fonte: Dados da pesquisa.
69
Tivemos a curiosidade de saber, agora de forma mais espontânea, nas
questões subjetivas e em poucas palavras, o que eles conheciam sobre a
Astronomia. A maioria escreveu que é “o estudo dos astros”.
Já
quanto
ao
questionário
enviado
aos
professores,
inicialmente,
perguntamos sobre a formação do professor, se eles receberam, durante o curso de
graduação, orientação ou conceitos sobre Astronomia. A maioria, 65,3%, indicou
resposta negativa e apenas 34,7% responderam que sim, como é demonstrado no
gráfico 7. Esclarecendo, alguns afirmaram que, durante o curso, os conceitos foram
dados de forma genérica, sem nenhuma atividade prática ou detalhamento da
Astronomia. Isso demonstra que o professor possui pouco ou nenhum conhecimento
acerca da Ciência em foco, refletindo no ensino prático-teórico da Astronomia.
Gráfico 7 – Você teve alguma aula ou orientação sobre Astronomia?
Fonte: Dados da pesquisa.
A pergunta seguinte foi sobre a participação em cursos de extensão,
abordando a Astronomia. Sim foi a resposta de 55,1% dos professores
entrevistados. Os outros 44,9% responderam que não, como é apontado no gráfico
8. Acreditamos, com as respostas dadas pelos professores, que, apesar do pouco
tempo para se qualificarem, ainda conseguem, por si só, participar de cursos de
aperfeiçoamento. Muitos disseram que participam de cursos de verão, seminários e
palestras na área e ressaltam que não possuem apoio da escola ou do governo para
essa qualificação.
70
Gráfico 8 – Participou de algum curso de Astronomia?
Fonte: Dados da pesquisa.
Na terceira pergunta direcionada aos professores, questionamos sobre o
acesso à internet, seu uso e suas dificuldades para se conectarem. Grande parte
dos professores, 89,8%, respondeu que possui acesso à grande rede e que, muitas
vezes, recorre à internet para elaborar aulas, visto que, de acordo com alguns
relatos, os livros didáticos estão “desatualizados ou não trazem assuntos ligados à
Astronomia”. (GRÁFICO 9)
A dificuldade para preparar uma aula ligada à Astronomia também foi relatada
nas respostas, constatando que ainda precisamos melhorar muito no quesito livro
didático.
Gráfico 9 – Você tem acesso fácil à Internet?
Fonte: Dados da pesquisa.
71
O quesito seguinte foi sobre instrumentos de observação. Foi questionado se
os professores possuem algum instrumento em casa ou no trabalho, tais como
lunetas, telescópios, binóculos etc. Nesse item, as respostas ficaram divididas, já
que 51,1% disseram que possuem esses instrumentos, sendo que os mais utilizados
são pequenas lunetas e binóculos, mas 44,9% disseram que não possuem e que
não utilizam cotidianamente tais instrumentos. Outros 4,1% dos entrevistados não
responderam ou não souberam responder, como mostra o gráfico 10.
Gráfico 10 – Você possui algum instrumento de observação em casa ou no
trabalho?
Fonte: Dados da pesquisa.
A nossa avaliação é a de que, na Astronomia, o uso de equipamentos é de
suma importância para o ensino e a aprendizagem da disciplina, e que uma grande
quantidade de professores não faz o uso dele por não saber manusear tal
instrumento. O uso de equipamentos, como binóculos e lunetas, ainda é muito
incipiente, sendo que esses instrumentos, mesmo desenvolvidos pelos alunos em
oficinas, estes fazem as observações celestes ainda de forma empírica, deixando a
desejar.
Aqui, mais um questionamento acerca de instrumentos: se eles e seus alunos
já fizeram observações através de telescópios. Para nossa surpresa, houve empate
com 47% das alternativas positivas e negativas, já que 6% não responderam à
questão (GRÁFICO 11). Os que responderam sim, disseram que no telescópio as
observações são mais bem-sucedidas, com maior nitidez, proporcionando uma
observação muito interessante. De acordo com um professor: “O uso do telescópio
para observações é raro, porém, é mais instigante e desperta bastante interesse nos
72
alunos” (PROFESSOR 27). Apesar de não ser usado pela maioria, verificamos que
este deve ser um instrumento prático e obrigatório nas aulas de Astronomia.
Gráfico 11 – Você já realizou observações através de telescópio?
Fonte: Dados da pesquisa.
Outra pergunta foi sobre a Carta Celeste: se conheciam e se já a usaram em
suas observações. Uma grande parte, 49%, disse que não, que jamais utilizara esse
instrumento. Para outros 41%, a Carta Celeste era utilizada em suas observações
particulares, contudo, nas aulas, raramente a utilizavam. 10% não responderam à
questão.
Gráfico 12 – Você utilizou ou utiliza a Carta Celeste em suas aulas?
Fonte: Dados da pesquisa.
Especificamente
sobre
o uso
do
Galileoscópio,
perguntamos se
o
equipamento foi entregue à escola e se costumavam utilizá-lo em suas aulas. Na
73
primeira questão, a maioria informou que tinha conhecimento do recebimento do
equipamento e utilizavam em aulas práticas, porém, tinham dificuldades no
manuseio e ministração de aulas, pois não havia um manual apropriado para
aplicação correta do equipamento.
Para 31% dos professores, esse equipamento não foi distribuído nas escolas
ou, se foi, não tinham conhecimento da existência dele no âmbito escolar. Isso
demonstra a possível falta de informação acerca da distribuição de um importante
instrumento que ajudaria, sobremaneira, nas aulas de Astronomia (GRÁFICO 13).
Gráfico 13 - sua escola recebeu o Galileoscópio?
Fonte: Dados da pesquisa.
Já na segunda pergunta referente ao Galileoscópio, enquanto 43% dos
professores responderam que possuem o costume de utilizá-lo em suas aulas, 31%
não responderam à questão, o que pode ser um indicador de que há uma possível
falta de informação acerca do instrumento. 26% afirmaram não utilizá-lo em suas
aulas.
Gráfico 14 – Você costuma utilizar o Galileoscópio em suas aulas?
Fonte: Dados da pesquisa.
74
Com acervo de quase 8000 e-mails enviados, recebemos centenas de
resposta ao nosso questionamento, porém, o levantamento foi feito com 50
respostas, escolhidas de forma aleatória para corroborar o que já tínhamos em
mente: que o uso da luneta tem um papel decisivo no aprendizado. Abaixo,
respostas de alguns professores participantes da pesquisa:
Você
considera
as
atividades
observacionais
importantes
no
aprendizado? Por quê?
O professor 1 respondeu que “Claro que sim. Não fazer atividades
observacionais no ensino de Astronomia é como falar de árvores sem ir ao pátio e
mostrar as partes das árvores. Os objetivos do ensino de Astronomia podem ser
vários, mas não consigo imaginar um objetivo plenamente atingido sem algum tipo
de atividade de observação (mesmo que simulada no STELLARIUM). A observação
por si mesma é uma curiosidade. A observação no contexto escolar dá significado
às discussões realizadas em sala”, o que indica que essa problemática da utilização
de um instrumento também passa pela falta de conhecimento sobre seu uso em
observações.
Outro questionamento foi: Se você costuma usar a luneta em suas aulas,
você observa que as mesmas despertam o interesse do aluno, mesmo que seja
apenas uma apresentação do instrumento de observação? Ela foi usada em
observações em ar livre?
O professor 03 respondeu não usar o equipamento.
Pensando na possibilidade de uma resposta negativa, houve a necessidade
da inserção de uma justificativa, caso isso acontecesse. Assim, outra pergunta foi:
Se sua resposta for não, mencione os motivos pelos quais você não trabalha
com a luneta em suas aulas.
O professor 03, que respondeu negativamente à questão acima, afirmou que
“Não sei manusear, além do tempo que é pouco com os alunos”. Essa resposta do
professor indica, como também verificado nos questionários, que a falta de
conhecimento é algo relevante para o uso ou não do instrumento.
Outra resposta que nos chamou a atenção foi a do professor 09, que disse:
“Só se dá aquilo que se tem. Como não tenho conhecimento suficiente, não pude
ensiná-los de forma satisfatória. Meus alunos ficaram muito curiosos para aprender
a usá-lo”.
75
Portanto, outro ponto que podemos destacar é o fato de que muitos
professores, mesmo sendo formados na área de Física, não possuem instrumentos,
e, sendo assim, como poderão ensinar algo sobre o instrumento que não conhece?
Sem as condições adequadas, o professor não se sentirá seguro na mediação do
conhecimento, como confirmado na resposta do professor 09.
Foi também questionado aos professores: Você possui instrumentos de
observação em casa: lunetas, telescópio, binóculos etc.?
Um dos professores afirmou que: “Em casa não tenho, mas, de vez em
quando, peço emprestado o Galileoscópio da escola para fazer as observações.
Tenho vontade de aprender e ensinar meus alunos a fazer um telescópio manual”.
Com a resposta acima identificada, foi fácil chegar à conclusão de que existe
uma carência do conhecimento no manuseio de um instrumento de observação, e
fica também clara a ausência de um guia para que os professores tenham uma
preparação
adequada
no
planejamento
de
suas
aulas
sobre
atividades
observacionais, inserindo assuntos relacionados ao estudo de Astronomia nas aulas
de Física. Constamos, ainda, que, apesar da existência de novos instrumentos de
observação mais modernos, a utilização ou até mesmo a existência deles, ainda são
desconhecidas, tanto por alunos quanto por professores.
Temos, então, a partir do que foi verificado, tanto nas questões objetivas
quanto nas subjetivas, que, por se tratar de uma Ciência cuja observação é
importante para desenvolvimento do conhecimento, o uso de equipamentos de
observação torna-se condição fundamental para a concretização desse processo;
diante disso, acreditamos que o guia trará benefícios tanto para o professor como
para o aluno.
76
APÊNDICE B – Roteiro de uma aula observacional com instrumentos de
observações e um software livre
1.0 Objetivo Geral
Essa atividade terá, como objetivo, levar o aluno a conhecer um pouco dos
mistérios celestes que para ele ainda está sem resposta. Com essa aula, ele
aprenderá sobre o manuseio de instrumentos de observação e movimentos dos
astros, identificando-os e diferenciando-os como planeta ou estrela, conhecendo as
constelações pelo nome e formato, além de saber sobre magnitude e brilho
aparente.
2.0 Objetivos Específicos
 Familiarizar os alunos do Ensino Médio com os conceitos de
instrumentação e de observação astronômica;
 Permitir
o
reconhecimento
dos diferentes tipos de
observações
astronômicas e os dados por elas gerados, como brilho, magnitude limite de
um instrumento;
 Capacitar os alunos a descrever uma nova concepção de como
manusear, de forma adequada, instrumentos simples de observação celeste,
focalizando de forma correta o corpo celeste.
 Colocar os alunos na presença de uma nova atividade extraclasse, com
análise de dados astronômicos, incluindo análise de cálculo de magnitude,
de brilho e de distância através das equações descritas nesse trabalho.
3.0 Justificativa
Como nossos olhos captam a luz? Como somos capazes de enxergar tão
longe se nossa pupila apresenta pequeno diâmetro? Porque os objetos que são
enormes parecem ser tão pequenos quando estão distantes? Essas informações
que recebemos através do nosso instrumento de observação fazem com que o
mundo ao nosso redor seja mais brilhante e fascinante.
Segundo Costa (2001, p. 02),
77
A ideia fundamental é que, se vemos alguma coisa é porque existe luz no
ambiente, mesmo que essa luz seja bastante difusa e em baixíssima
intensidade, mas para enxergar um objeto, a luz precisa vir do objeto e
entrar no olho. Esse é um conhecimento básico no processo da visão.
Assim, o olho se torna o principal instrumento de observação do homem,
porém, em face de suas limitações de magnitude, ele se vê na necessidade de olhar
para mais longe em busca desse alcance. Esse nosso sensor de captação da luz,
embora seja de pouco alcance, possui propriedades interessantes que nos permitem
boas observações; e foi através dele que as observações astronômicas ganharam
ritmos acelerados. Porém, podemos avançar nesse debate a respeito dessa
capacidade ocular. Embora sendo um instrumento de pequeno porte, mas suficiente
para boas observações. Como afirma o site Tecnomundo (2011),
[...] Você sabe quantos megapixels consegue enxergar? Nas câmeras
digitais existem os photosites, cada um deles responsável por um ponto das
imagens (pixel). Nos olhos o photosite é substituído por cones e bastonetes,
sendo que possuímos cerca de 576 milhões deles em nossos olhos. Ou
seja, são 576 milhões de pontos luminosos por vez, ou 576 megapixels.
(TECNOMUNDO, 2011, s.p12.)
E, ainda, que:
Mas a visão humana é ainda mais avançada, pois, além da captura
superior, também possuímos um sistema interno de interpolação das
imagens. Interpolação é um processo utilizado por programas de edição de
imagens para aumentar artificialmente a resolução das imagens capturadas.
13
(TECNOMUNDO, 2011, s.p .)
Essa visão abre uma janela de beleza que para muitos pode ser opaca e que
não passa apenas de uma imensidão cheia de pontos luminosos sem qualquer
descrição ou informação.
Sobrinho (2009, p.16) destaca:
Olhar para o céu também nos dá uma sensação de beleza e solidão.
Sentimos o quanto é pequeno o nosso mundo (diga-se, planeta) diante da
imensidão do universo observável. Olhar para o céu nos fez sentir o desejo
de ver nosso “planetinha” de fora deste, nos fez voar como os pássaros, sair
do solo, construir aeronaves, ultrapassar a atmosfera e vislumbrar a Terra
fora desta.
12
13
Coloquei referência correta
Coloquei referência correta
78
4.0 Metodologia
A princípio, iremos destacar alguns pontos relevantes do nosso sistema solar:
o número de planetas, algumas de suas características como comparação entre
tamanho,distancia até o sol, numero de luas que alguns possuem, nossa estrela e
nosso satélite natural, além das constelações visíveis no momento de uma aula
expositiva destacando o nome das estrelas mais relevante na mesma e sua
magnitude, abordando os efeitos da atmosfera e da poluição luminosa.
Esse
reconhecimento será feito com o auxílio de apontador laser e de um software livre, o
STELLARIUM, por meio do qual iremos mostrar aos alunos as constelações e suas
principais estrelas.
A seguir, introduziremos o conceito de magnitude limite e de brilho, tornando
possível conhecer que a estrela de maior brilho, necessariamente, não é aquela que
está mais próxima da Terra por parecer mais brilhante a lho nu, além de alguns
elementos que contribuem para isso, como a distância até nós, aplicando as
equações que nos ajudam a entender melhor isso.
Os instrumentos usados devem ser, na seguinte ordem, o olho humano, o
binóculo e a luneta verificando qual deles nos permite ver mais estrelas.
ATIVIDADES
ETAPA I
01. Com auxílio do software STELLARIUM, escolha uma região do céu de melhor
visibilidade no momento e identifique as estrelas. A olho nu e com o apontador laser,
identifique as estrelas ou planetas visíveis no aplicativo e escreva os nomes abaixo.
a) Abra o aplicativo
79
................................................., ...........................................................
................................................, ............................................................
................................................, ............................................................
................................................., ............................................................
b) Comparando o que foi visto na Carta Celeste e o que foi visto a olho nu, tente
identificar essas mesmas estrelas com o apontador laser. Sentiu falta de algumas
delas? Qual? Escreva o nome abaixo.
................................................., ............................................................
................................................., ............................................................
................................................., ............................................................
................................................., ............................................................
c) Por que algumas estrelas não foram possíveis de serem observadas a olho nu?
Quais os fatores que contribuíram para isso?
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
d) Selecione a opção visualização do céu, na aba Limitação de magnitude limite,
marque a opção “estrelas e objetos no céu noturno”, reduzindo o valor em 04
unidades. O que aconteceu com o número de estrelas no céu?
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
80
e) Agora selecione, na Carta Celeste, a opção “linhas das constelações”.
Com o apontador laser, identifique as estrelas que formam a constelação,
destacando as mais visíveis a olho nu.
............................................................................................................................
02. A pupila do olho humano, que é um orifício por meio do qual a luz chega à retina,
tem uma variância de abertura de 1,5mm a 8,0mm. Com o seu valor máximo de
abertura e utilizando a equação abaixo, determine a magnitude limite do olho.
Em que D é o diâmetro em cm.
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
............................................................................................................................
03. Com o resultado obtido, quais estrelas podem ser vistas a olho nu, segundo a Carta
Celeste? Com o apontador laser, tente encontrar essas estrelas no céu.
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
............................................................................................................................
ETAPA II
AS ATIVIDADES, AGORA, SERÃO REALIZADAS COM O AUXÍLIO DE UM
BINÓCULO.
04. Usando um binóculo de lente objetiva de diâmetro 100 mm, iremos, primeiramente,
calcular a sua magnitude limite usando a equação dada anteriormente, na questão
2. Identifique, no programa STELLARIUM ,quais as estrelas não possíveis de serem
vistas pelo binóculo (Cite apenas algumas)
81
................................................., ............................................................
................................................., ............................................................
.................................................,............................................................
................................................., ............................................................
05. Agora com o auxílio do apontador laser, tente encontrar as estrelas no céu a olho
nu, acima citadas. Escreva quais você encontrou.
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
............................................................................................................................
06. Qual a diferença entre a observação a olho nu e a com o binóculo? Expresse essa
diferença levando em conta a magnitude do instrumento.
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
............................................................................................................................
07. Ajustando a magnitude limite das estrelas no STELLARIUM para 10,5, visualize
estrelas com o auxílio do binóculo.
08. Repita a operação procurando estrelas, aumentado o valor da magnitude limite em
duas unidades.
ETAPA III
ATIVIDADE COM O GALILEOSCÓPIO.
09. Primeiro a olho nu localize tente localizar os planetas visíveis no momento. Agora
usando
o Galileoscópio, localize os
mesmos
planetas que
foram vistos
anteriormente a olho nu e outros não visível. Quais foram possíveis localizar a mais
com o Galileoscopio?
..................................................................................................................................,,
10. Com o auxílio do STELLARIUM, localize uma estrela de magnitude 7. Agora, com o
Galileoscópio, tente localizar essas estrelas no céu.
11. Sabendo que a lente objetiva da luneta tem diâmetro de 80 mm, determine, usando
a equação já mencionada na atividade anterior, a magnitude limite do instrumento.
82
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
..........................................................................................................................
12. Vamos determinar o campo visual da luneta. Aponte o telescópio para uma estrela
conveniente que esteja próxima ao equador celeste e posicione-a na borda de seu
campo de visão. Marque o horário. Deixe a estrela mover-se para o lado oposto.
Marque a hora novamente. Divida por quatro o tempo (em minutos) que a estrela
levou para cruzar seu campo de visão, tendo, assim, o campo angular de visão.
Exemplo: Decorrem 6 minutos até que uma estrela vá de um lado ao outro do campo
de visão. Nesse caso, o campo de visão foi de 1,5 graus.
13. Vamos agora visualizar a Lua. Com a luneta, localize as regiões que aparecem
escuras na Lua e possíveis crateras existentes em sua superfície, e tente reproduzir
em uma folha de papel, com um desenho. (Verifique no STELLARIUM se elas
condizem com o que foi visto).
Informações adicionais:
As estrelas que aparecem no STELLARIUM e suas respectivas constelações são:
Aldebaran - Alpha Taurus - estrela mais brilhante da constelação de Touro.
Antares - Alpha do Escorpião, na bandeira brasileira, ela representa o estado do
Piauí.
Arcturus ou Alpha Boieiro - quarta estrela mais brilhante no firmamento.
Betelgeuse (Alpha Orionis) e Rigel (Beta Orionis) são as duas mais brilantes
estrelas da constelação de Orion.
Pólux ou Beta Geminorum - estrela mais brilhante da constelação de Gêmeos
Sirius ou Sírio é a estrela mais brilhante no céu noturno. Fica na constelação do Cão
Maior e pode ser vista de qualquer ponto do planeta Terra.
83
APÉNDICE C – Roteiro para montagem da luneta (Galileoscópio)
Aqui encontraremos um roteiro para montar a luneta, com os cuidados
necessários para tal. As peças estão nomeadas pelas letras abaixo. Primeiramente,
identifique-as antes da montagem para ter segurança nos encaixes corretos.
Algumas etapas simples, como colocação de um anel de plástico, que corresponde
a um total de 04 vezes, só serão mostradas uma vez. Assim, a colocação dos outros
segue na mesma ideia. Fizemos um roteiro que terá 08 (oito) etapas, que
acreditamos que seja o suficiente para uma montagem sem erros.

A – 02 (duas) metades do tubo principal

B – 02 (dois) blocos de suportes em V

C – 02 (duas) lentes objetivas de vidro de 50 mm, uma côncava e outra
plano-convexa

D – 01 (uma) porca para tripé de 1/4” (o tripé não está contido na luneta)

E – 02 (duas) metades do tubo de focalização de 50cm de comprimento

F – 01 (um) pequeno anel plástico de fixação do tubo principal

G – 02 (dois) anéis de borracha grandes

H – 01 (um) tubo de proteção da lente objetiva e fixação

I – 02 (dois) anéis de borracha pequenos

J – 02 (duas) metades do tubo da ocular principal

K – 02 (duas) metades do tubo da ocular auxiliar

L – 02 (duas) pequenas lentes de vidro de 14 mm de diâmetro uma ocular
principal côncava e outra plano-convexa

M – 01 (uma) “arruela” fina de plástico

N – 01 (um) anel grande de fixação da ocular principal

O – 01 (um) anel pequeno de fixação das oculares

P – 02 (duas) minúsculas lentes da ocular auxiliar (2)

Q – 01 (um) tubo da lente Barlow

R – 01 (um) anel plástico da ocular auxiliar
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ETAPA 01
1.1 Ao abrir a caixa da luneta, tome cuidado, pois ela está dividida em duas partes
separadas por encaixe de papelão, dobráveis, e sem estarem encaixadas. Ao
retirá-las, coloque-as sobre uma superfície plana e una as duas metades da
luneta sobre um suporte em forma de “V” (B) (FIGURA 01), com a borda voltada
para cima (FOTO 1).
1.2 Com o papel de seda no qual as lentes estão embrulhadas, segure pelas bordas
das lentes (são duas) que estão coladas, e coloque na fenda (FOTO 02) da
canaleta da luneta da região mais grossa do tubo (essa será a objetiva). As
lentes têm diâmetros de 50 mm.
Obs.: a lente mais fina deve estar voltada para o objeto, ou seja, para fora da
luneta. Coloque a outra parte do tubo.
Suporte em W
Foto 01
Lentes sendo colocadas
Foto 02
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ETAPA 02
2.1 Insira a porca do tripé de 1/4” (D) dentro do orifício que está na metade do tubo
principal do telescópio. Para colocar a porca de maneira segura, certifique-se de que
ela esteja direcionada com um de seus vértices plano para cima como mostra a
figura, senão, ela não encaixará (FOTO 03).
Foto 03
ETAPA 03
3.1 Junte as duas metades do tubo (k) (FOTO 04) de focalização e segure-os juntos.
Deslize o pequeno anel de borracha de fixação (F), envolvendo o tubo de
focalização com a extremidade mais larga do anel entrando pela extremidade do
tubo que contém os dois cortes em forma de U (pontas lisas). Prenda as duas
extremidades do tubo de focalização com os dois aneizinhos de borracha (G) (FOTO
05), os quais se ajustam nos sulcos em volta de cada extremidade do tubo. Os anéis
parecem muito pequenos para encaixar, mas eles se esticarão. Deslize o pequeno
anel de fixação (F), envolvendo o tubo de focalização com a extremidade mais larga
do anel, entrando pela extremidade do tubo que contém os dois cortes em forma de
U (pontas lisas).
Foto 04
Foto 05
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ETAPA 04
4.1 Coloque o tubo de focalização, já montado, dentro da extremidade de trás do
tubo principal (FOTOS 06 e 07). Certifique-se de que a extremidade do tubo de
focalização com os dois cortes em forma de U esteja fora do tubo principal do
telescópio, junto com o anel de fixação do tubo principal. A outra extremidade do
tubo de focalização deve ficar entre as duas saliências internas do tubo principal do
telescópio.
Foto 06
Foto 07
4.2 Coloque a segunda metade do tubo principal sobre a primeira metade (a que já
está sobre os suportes em (V) (FOTO 08). Verifique se a lente objetiva e a porca do
tripé de 1/4” se encaixam seguramente dentro dos seus orifícios na metade superior
do tubo.
Foto 08
4.3 Fixe as duas metades do tubo principal, deslizando o anel de fixação (F) na
ponta estreita do tubo principal. Coloque os dois anéis grandes de borracha (J) em
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volta do tubo principal do telescópio, nos sulcos apropriados (FOTOS 09 e 10),
colocando um através de cada extremidade do Galileoscópio. Não se preocupe: os
anéis se alongarão o suficiente para se encaixarem sobre o tubo.
Foto 09
Foto 10
ETAPA 05
MONTANDO A OCULAR PRINCIPAL
5.1 Existem duas oculares. A ocular com a abertura central maior (J) é a ocular
principal, com um aumento de 25 vezes. A ocular, com a abertura central menor (K)
é a ocular auxiliar ou galileana; as quatro lentes (L) da ocular principal, têm
aproximadamente 14 mm de diâmetro. Segure as lentes sempre com o papel de
seda fornecido, ou toque somente nas bordas para evitar impressões digitais (FOTO
11).
Foto 11
5.2 Como poderão observar, duas lentes são planas de um lado e côncavas
(curvadas para dentro) do outro. As duas outras lentes são convexas (curvadas para
fora) em ambos os lados. (Observação: Você pode perceber, pelo tato, qual face é
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plana ou curvada para fora (convexa) ou curvada para dentro (côncava), se colocar
a lente, entre o polegar e o indicador, envolvida no papel de seda). Pegue cada
uma das lentes com face plana e coloque-as com essa face (plana) sobre a mesa.
Coloque cada uma das lentes com as faces curvadas para fora (convexas) sobre
aquelas que já estão na mesa.
ETAPA 06
6.1 Neste passo, você vai colocar cada um dos pares formados (que estão sobre a
mesa) nos sulcos da cavidade central da ocular principal. Veja esquema na foto 12,
em que a primeira lente (da esquerda para a direita) tem uma face plana e a outra
face curvada para dentro; a segunda lente, grudada à primeira, tem as duas faces
convexas (curvadas para fora); depois dessa há um pequeno espaço; em seguida,
tem a terceira lente, também com ambas faces convexas e a quarta lente é igual à
primeira. Observe que ambas as faces planas ficam voltadas para lados opostos e
para fora da cavidade central da ocular.
6.2 Pegue uma metade do tubo da ocular principal (L), insira os dois pares de lentes
da ocular dentro dos sulcos de tamanho apropriado do tubo. Esteja certo de que os
lados planos dos pares de lentes estejam posicionados de maneira oposta entre si
(isto é, apontando para as extremidades do tubo ocular). Visto de perfil, as finas
lentes biconvexas estão no centro. Insira a pequena “arruela” (M) no sulco do tubo
da ocular principal.
6.3 Junte a segunda metade do tubo da ocular principal (L) com a primeira metade
(aquela que você acabou de montar), tomando cuidado para que as lentes e a
arruela se encaixem nos sulcos apropriados da segunda metade, quando você juntar
as duas. Fixe as metades com o anel de fixação (N), que deverá ser colocado o
mais próximo possível das lentes, e o anel menor de fixação (O), que vai para outra
extremidade.
6.4 Insira a ocular completamente na extremidade do tubo de focalização, como
mostrado na sequência de fotos 12, 13 e 14.
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Foto 12
Foto 13
Foto 14
ETAPA 07
MONTAGEM DA OCULAR SECUNDÁRIA OU GALILELIANA E DA LENTE
BARLOW
7.1 Pegue as duas lentes pequenas (P) com diâmetros de aproximadamente 10 mm.
Uma é mais fina no meio e ambos os lados são côncavos (curvados para dentro). A
outra lente tem um lado plano e um lado convexo (curvado para fora) (forma da letra
D). Junte as duas lentes.
Foto 15
Foto 16
Foto 17
7.2 Depois de juntar as duas lentes, coloque o par dentro do sulco de uma das
metades do tubo da ocular auxiliar (K) (FOTO 15) com o seguinte cuidado: a face
plana do par de lentes fica voltada para a parte mais grossa (larga) da ocular.
7.3 Junte a segunda metade do tubo da ocular auxiliar à primeira metade, tomando
cuidado para que as lentes se encaixem no sulco da segunda metade, quando você
juntar as duas partes, e fixe a parte larga/grossa do tubo com o segundo anel de
fixação (R) (FOTOS 16 e 17).
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7.4 Insira a extremidade estreita da ocular auxiliar até o fim da extremidade estreita
do tubo Barlow (R). Insira a ocular principal o máximo que puder, na extremidade
larga do tubo Barlow (R). Insira o lado estreito da lente Barlow no tubo de
focalização da luneta.
FASE 08
A OCULAR GALILELIANA (ou secundária)
8.1 Remova a ocular auxiliar/galileana ou secundária (K) da extremidade estreita do
tubo Barlow (Q).
8.2 Coloque no lado estreito da ocular auxiliar (K) o anel (R). O lado mais grosso do
anel fica na borda da ocular secundária. Insira a ocular Galileana no tubo de
focalização (E) do telescópio (FOTOS 18, 19 e 20).
Foto 18
Foto 19
Foto 20
8.3 Com a ocular instalada, temos um ganho de até 25 vezes na aproximação. Já
com a ocular auxiliar, que é menor, podemos aumentar ainda mais essa
aproximação, porém, com um campo de visão reduzido. Nesse caso, deve-se ter
cuidado na observação, porque as imagens projetadas são invertidas. A outra
ocular, chamada de Galileana, permite um aumento que pode chegar a até 20
vezes. Assim, é possível ter outras configurações com a associação diferente das
lentes na ocular. A sua luneta está pronta (FOTO 21).
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Foto 21 - Luneta montada
OBSERVAÇÕES PARA O USO
01 – Durante a montagem, evite pegar nas faces das lentes, segure sempre
nas bordas para evitar manchas.
02 - Nunca aponte a luneta em direção ao sol, as lesões causadas por
queimadura podem ser irreversíveis.
03 – Tente acoplar a luneta em um tripé de máquina fotográfica para uma
melhor estabilidade na observação.
04 – É possível construir um suporte com garrafas PET para servir de tripé,
que, mesmo sendo de forma artesanal desempenha a função de forma satisfatória
que é encontrado no trabalho desenvolvido por Canalle em “CANALLE, J. B. G. A
luneta com lente de óculos. Caderno Catarinense de Ensino de Física, São Paulo.
v. 11, n. 3, p. 212- 220, dez. 1994.”
05 - Na extremidade da luneta há uma mira, para servir de referência nas
observações.