DIVULGAÇÃO E ENSINO DE CIÊNCIAS COM FOCO EM ASTRONOMIA. Portfólio

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1 DIVULGAÇÃO E ENSINO DE CIÊNCIAS COM FOCO EM ASTRONOMIA Portfólio

2 O papel da Astronomia na Sociedade A Astronomia é a menina dos olhos da ciência, pois carrega consigo conhecimento, filosofia, poesia, tecnologia e entretenimento. Durante muito tempo se acreditou que a Terra fosse o centro do Universo, mas o desenvolvimento da Astronomia nos mostrou que a Terra nada mais é que um dos planetas que orbitam o Sol e que este é uma das bilhões de estrelas da nossa Galáxia, e que nossa Galáxia é apenas uma das bilhões que existem em todo o Universo. Um simples telescópio pode mostrar um mundo completamente novo ao observador. A mesma Lua que brilha em quase todas as noites, que é só parte do cenário noturno, uma mera coadjuvante esquecida, passa repentinamente a existir e a fazer sentido. As observações suscitam questionamentos, as crianças com suas curiosidades começam a se tornar cientistas sem que tenham consciência disso; elas começam a sonhar e a imaginar mundos novos, tornando-se poetas e artistas sem perceber. Um simples olhar pelo telescópio pode mostrar a boniteza de que tanto nos falou Paulo Freire, e pode ainda mostrar que a ciência não é algo que se deva temer por possuir um emaranhado de formulas e equações. O Grupo de Astronomia Sputnik trabalha para levar essa ciência ao maior número de pessoas possível. 2

3 Somos um grupo de divulgação e ensino de Ciências e Astronomia, formado por estudantes de graduação e pós-graduação da Universidade de São Paulo. Nossas principais atividades são: observações públicas com telescópios, oficinas e mini-cursos em escolas particulares e públicas e cursos para formação de professores. 3

4 ÍNDICE 1. INFORMAÇÕES GERAIS Sobre o grupo... pág. 05 Divulgando a Astronomia... pág. 05 Ensinando Astronomia... pág ÁREA DE ATUAÇÃO Cursos e Palestras... pág. 06 Oficinas... pág. 06 Olimpíadas Brasileira de Astronomia e Astronáutica... pág. 06 Olimpíadas Brasileira de Física... pág. 07 Divulgação e Ensino de Ciências e Astronomia... pág. 07 Formação de Professores... pág ATIVIDADES DESENVOLVIDAS Sistema solar em escala... pág. 08 Galáxia em escala... pág. 08 Estrelas em escala... pág. 08 Oficina de foguetes... pág. 08 Idade do universo... pág. 09 Calendário cósmico... pág. 09 Sistema Sol-Terra-Lua... pág. 09 Oficina lunetas de Galileu... pág. 09 Oficina de stellarium... pág. 10 A constante solar... pág. 10 Juri-simulado... pág. 10 Oficina de planisfério... pág. 10 Ciranda das constelações... pág EQUIPE DE PROFESSORES... pág TRABALHOS REALIZADOS Emef Desembargador Amorim Lima... pág. 13 Emef Tarsila do Amaral... pág. 13 Colégio Dante Alighieri... pág. 14 Projeto Vivendo a USP... pág. 14 4

5 1. INFORMAÇÕES GERAIS Sobre o Grupo O GRUPO DE ASTRONOMIA SPUTNIK sediado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP) campus Butantã, foi fundado em 27 de fevereiro de 2008, sobre uma necessidade de um espaço dentro da Universidade de São Paulo para a realização de atividades de divulgação de Astronomia. Inicialmente, o grupo de Astronomia começou a atuar organizando atividades de divulgação para a comunidade USP (funcionários, professores, estudantes), considerando que essas pessoas poderiam perpetuar esse conhecimento e esse interesse. Com o passar o tempo, este trabalho foi crescendo e mostrando-se cada vez mais importante; com isso novas demandas começaram a surgir (principalmente para fora dos muros da Universidade), assim o grupo chegou às escolas, alcançando uma quantidade maior de crianças, jovens e professores. Ao longo de sua existência, o Grupo contou com diversos colaboradores, como o Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG USP), Instituto de Física (IF USP), o Observatório Abraão de Moraes (OAM USP), o Planetário do Ibirapuera, o planetário Parque do Carmo entre outros. Divulgando Astronomia: Telescópios na Praça do Relógio Mensalmente, na semana entre a Lua Crescente e a Cheia, o Grupo de Astronomia Sputnik organiza observações Astronômicas gratuitas e abertas a todo o público na Praça do Relógio da Cidade Universitária (USP) com o objetivo de divulgar e popularizar o ensino de Astronomia. Com o auxílio de nossos telescópios fazemos observação de corpos celestes como a Lua, planetas (quando estão visíveis), aglomerados, nebulosas, estrelas e outros possíveis astros. É possível também conhecer sobre as constelações, formas de localização terrestre a partir do céu, um pouco de história e cultura através das mitologias. Nessas atividades já chegamos a atender cerca de dois mil pessoas em uma noite (22 de agosto de 2012), entretanto, para a ocorrência do evento, é necessário que o céu não esteja encoberto. Ensinando Astronomia: Grupo Sputnik chegando aos espaços formais de educação Após participarem de eventos na Praça do Relógio, alguns professores de ensino fundamental e médio e alguns pesquisadores do ensino de ciências começaram a incentivar que a medida ultrapassasse os muros da USP e chegasse às escolas, ainda carentes de Astronomia. Depois de participar de alguns eventos de observação do céu e acantonamento nas escolas EMEF Des. Amorim Lima, Escola Integração e Escola Tarsila do Amaral. Motivados pelos bons resultados, o Grupo resolveu investir em atividades pertinentes aos currículos escolares baseados nos Parâmetros Curriculares Nacional (PCN s). 5

6 2. ÁREA DE ATUAÇÃO Cursos e Palestras O grupo de Astronomia Sputnik trabalha dando palestras em escolas e em cursos de formação de professores ministrando palestras sobre Mecânica do Sistema Solar, Estrutura e Formação do Sistema Solar, A Terra e a Lua, Radiação, Espectros, Telescópios e detectores, O Sol, Estrelas, Distâncias, Evolução Estelar, Objetos Compactos, Nossa Galáxia, Galáxias Normais e Ativas, Estrutura do Universo, Cosmologia, entre outros temas. Oficinas Dentro dos temas abordados em Astronomia existem métodos didáticos de abordagens; uma das maneiras amplamente estudada por pesquisadores do ensino são as oficinas de construção de modelos, ou seja, o fato do aprendiz estar em contato com o objeto de estudo facilita a compreensão do fenômeno a ser observado. Assim sendo o Grupo de Astronomia Sputnik realiza diversas dessas oficinas com o objetivo de construir as condições favoráveis para o desenvolvimento do aprendizado. Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica A Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA) é um evento nacional realizado nas escolas brasileiras previamente cadastradas desde 1998 pela Sociedade Astronômica Brasileira (SAB). A partir de 2005 a Agência Espacial Brasileira (AEB) passou também a participar da organização. Atualmente a Furnas também delega a comissão organizadora. A OBA é um evento aberto à participação de escolas públicas ou privado, urbano ou rural, para alunos do primeiro ano do ensino fundamental até aos do último ano do ensino médio. A OBA ocorre totalmente dentro da própria escola, tem uma única fase e é realizada dentro de um só ano letivo. A participação dos alunos é voluntária e não há obrigatoriedade de número mínimo ou máximo de alunos. O Grupo de Astronomia Sputnik atua fazendo a preparação dos alunos para a realização das provas da OBA. 6

7 Olimpíada Brasileira de Física A Olimpíada Brasileira de Física (OBF) é um programa permanente da Sociedade Brasileira de Física (SBF) destinado a todos os estudantes do ensino médio (antigo 2º grau) e da última série do ensino fundamental. Por meio da OBF a Sociedade Brasileira de Física (SBF) em colaboração com os vários Institutos e Departamentos de Física de Universidades Estaduais, Federais e CEFET s elaborou um projeto que, a exemplo de quase uma centena de países, visa usar as competições intelectuais como veículos capazes de despertar e estimular o interesse pela Física, melhorar seu ensino, incentivar os estudantes a seguirem carreiras científico-tecnológicas e prepará-los para as Olimpíadas Internacionais de Física (OIF) como forma de comparar, no nível do ensino médio, nosso ensino com o de outros países. O projeto OBF recebe apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). O Grupo de Astronomia Sputnik atua fazendo a preparação dos alunos para a realização das provas da OBF. Divulgação e Ensino de Ciências e Astronomia O GRUPO DE ASTRONOMIA SPUTNIK desenvolve diversas atividades de divulgação e ensino de ciências em escolas tanto da rede particular quanto da rede pública de ensino. Entre os eventos em destaque estão as observações astronômicas, onde temas dos mais diversos como estrelas e constelações, movimentos celestes, distância e estrutura do sistema solar são abordados. Dentro desta atividade há observações tanto com instrumentos ópticos (lunetas, telescópios, binóculos) quanto observações a olho nu. Em algumas escolas houve a oportunidade de serem feitos acantonamentos, que são acampamentos em locais pré-determinados onde fazemos observações durante várias horas, inclusive durante a madrugada. 7

8 Formação de Professores Prender a atenção do aluno em aulas de ciências é sempre um desafio para os professores do ensino fundamental e médio. Mesmo quando o professor teve uma boa formação, as melhores soluções de aulas acabam ficando repetitivas, sem que, muitas vezes, haja tempo durante o ano letivo para uma preparação de atividades mais criativas. Com base nesse cenário, O GRUPO DE ASTRONOMIA SPUTNIK promove, pelo terceiro ano consecutivo, cursos de formação na área de Astronomia para professores dos ensinos fundamental e médio (encontro USP-Escola), que visa debater tanto os temas relacionados à área, quanto os métodos de abordagens que podem ser utilizados, por exemplo, experimentos. Desde o início do projeto de formação de professores mais de 100 profissionais foram certificados. 2º Encontro USP-Escola Astronomia: Experimentos, Debates e construção de modelos. 3º USP-Escola Astronomia: Experimentos, Debates e construção de modelos. 8 4º Encontro USP-Escola Astronomia: A vida, o Universo e tudo o mais. 5º USP-Escola Astronomia: Experimentos para o ensino de Ciências

9 3. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS O grupo de Astronomia Sputnik desenvolve várias atividades entre debates, palestras e oficinas como o intuito de formar corretamente o conceito a que versa o tema. Dentre as atividades desenvolvidas pelo grupo podemos citar: Atividade: SISTEMA SOLAR EM ESCALA Descrição: Mostra as dimensões do Sistema Solar, representando os Planetas e o Sol por esferas em escala reduzida e na mesma escala as distâncias médias dos Planetas em relação ao Sol. Conceitos envolvidos: escalas matemáticas, noções de estrutura e formação do sistema solar. Atividade: GALÁXIA EM ESCALA Descrição: Comparação da distância entre alguns pontos ou objetos de nossa Galáxia utilizando a linha férrea metropolitana da cidade de São Paulo como parâmetro. Conceitos envolvidos: escalas matemáticas, noções de estrutura e formação da Galáxia. Atividade: ESTRELAS EM ESCALA Descrição: Tomando-se a nossa estrela como referência, construímos uma escala de tamanho de maneira a verificarmos o tamanho das estrelas da nossa Galáxia. Conceitos envolvidos: escalas matemáticas, noções de estrutura e formação da Galáxia, estrutura e formação das estrelas, interpretação de diagramas (H-R). Atividade: OFICINA DE FOGUETES Descrição: Construção de foguetes de garrafa PET, a partir da criatividade do aluno/interlocutor, e lançamento destes foguetes com dispositivo apropriado (chegando a alcançar 50 m de altura). Conceitos envolvidos: terceira lei de Newton (ação/reação), vasos de pressão, lançamento de projéteis, dinâmica orbital. 9

10 Atividade: IDADE DO UNIVERSO Descrição: através de dados obtidos por telescópios espaciais sobre a aproximação ou afastamento de algumas galáxias pode-se através dos estudos de Edwin Hubble (Lei de Hubble) estimar quantos anos tem o Universo que conhecemos. Conceitos envolvidos: noções de cosmologia. Atividade: CALENDÁRIO CÓSMICO Descrição: baseados nos estudos de cosmologia de Carl Sagan e em seus documentários podemos elaborar um calendário cósmico. Neste calendário colocaremos os aproximados 15 bilhões de anos do Universo em um calendário anual nosso, podendo assim descobrir como ocorre a evolução química, física, biológica e geológica do Universo em que vivemos. Conceitos envolvidos: escalas matemáticas, cosmologia, evolução e estrutura do Universo, início e evolução da vida na Terra. Atividade: SISTEMA SOL-TERRA-LUA Descrição: método didático e interativo de aprendizagem dos movimentos dos astros. Nesta atividade utilizamos materiais de baixo custo (bolas de isopor, palitos, elásticos entre outros) além de teatro de alunos para explicar fenômenos como eclipses, marés, estações do ano e fases da Lua sob a supervisão dos monitores. Conceitos envolvidos: movimentos dos corpos celestes, tamanhos de astros, condições básicas para ocorrência de fenômenos. Atividade: OFICINA LUNETA DE GALILEU Descrição: montagem e utilização de equipamento astronômico (luneta) igual às primeiras lunetas criadas para observação de astros em Conceitos envolvidos: formação de imagens, óptica geométrica, tipos de lunetas e telescópios existentes. 10

11 Atividade: OFICINA DE STELLARIUM Descrição: como e onde baixar o software de simulação do céu. Passo-a-passo do controle do software e seus atalhos e como podemos utilizar esta ferramenta para auxílio em observações do céu real. Conceitos envolvidos: utilização de softwares, observações indiretas do céu e observações diretas do céu. Atividade: A CONSTANTE SOLAR Descrição: O Sol produz uma potência luminosa de 1367 W/m 2 e esta energia é captada pelos organismos terrestres que a utilizam de diversas formas. Esta atividade procura fazer a comprovação da recepção desta energia aqui na Terra, procurando também as causas que podem promover a dispersão desta energia. Conceitos envolvidos: propagação da energia (irradiação), termodinâmica (calor sensível), zona de habitabilidade. Atividade: JURI-SIMULADO (debate e construção de argumentos). Descrição: simulando a atuação em um júri real, abordamos temas astronômicos para serem discutidos e avaliados. Com base na argumentação de ambos os lados, uma comissão de jurados dá ganho de causa a uma das equipes (a qual argumentou melhor e/ou desestabilizou a argumentação oposta). Conceitos envolvidos: conceitos de astronomia, noções de cosmologia.. Atividade: OFICINA DE PLANISFÉRIO Descrição: através da planificação da esfera celeste podemos construir cartas celestes (planisférios) as quais utilizamos para nos orientarmos em uma observação do céu real. Planisférios são perfeitos para aprendermos a observar os céus. Conceitos envolvidos: observação do céu real, posição dos astros, movimento aparente do céu. Atividade: CIRANDA DAS CONSTELAÇÕES Descrição: Esta atividade lúdica é um meio de evidenciar o movimento de translação terrestre tendo o próprio aprendiz como parte da atividade, para que se sinta inserido no movimento celeste que queremos que seja observado. Conceitos envolvidos: movimentos aparentes dos astros, movimento de rotação e translação da Terra. 11

12 4. EQUIPE DE PROFESSORES O Grupo de Astronomia Sputnik conta com uma equipe de professores graduados e pósgraduados da Universidade de São Paulo com atuação em diversas áreas do ensino, desde espaços formais, não formais e informais de ensino, à rede pública e particular de aprendizagem. Para os cursos de formação de professores contamos (em média) com um monitor para cada cinco professores/aprendizes; em cursos para estudantes essa proporção vai para um monitor para cada dez alunos/aprendizes. Fazem parte do Grupo de Astronomia: Bruno L'Astorina: Estudou Matemática Aplicada na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Professor de projetos especiais no ensino médio. Desde 2005, trabalha com olimpíadas de astronomia e projetos associados. Entrou para o grupo em Claudemir Andrade: Graduando em Licenciatura em Física pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo. Foi monitor do projeto "Show de Física" do Instituto de Física, na Estação Ciências da Pró-Reitoria de Cultura e colaborador da experimentoteca. Daniele Vieira: Graduanda em Licenciatura em Física pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo. Atualmente é monitora do Observatório Abraão de Moraes (IAG/USP) e monitora do projeto Show de Física. Diana Gama: Doutoranda em Astronomia pelo IAG/USP. Mestre em Astronomia pelo IAG/USP. Licenciada em Física pelo IFUSP. Monitora de atendimentos ao público no observatório Abraão de Moraes (desde 2009) e no IAG/USP (desde 2010). Fábio Chagas: Graduando em Física pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo Gabriel Moreira: Mestrando em Ensino de Ciências pela USP. Licenciado em Física pelo IFUSP. Professor do Fundamental II e Ensino Médio. Monitor do Observatório Abraão de Moraes (USP). Membro do grupo desde Gilberto Rocha: Graduando em Licenciatura em Física pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo - IFUSP, é monitor do Observatório Astronômico Abraão de Moraes (IAG-USP). Professor em cursinho pré-vestibular e planetarista em planetários móveis itinerantes. Jeferson Felix: Licenciado em Física pelo IFUSP. Professor de Física na rede estadual de 2008 a Monitor do Observatório Abraão de Moraes desde Trabalhou como monitor em atividades de física e astronomia no Parque Cientec - USP de 2006 a Osvaldo de Souza: Mestrando em Ensino de Ciências pela USP. Licenciado em Física pelo IFUSP. Professor da educação básica. Trabalhou com o projeto Telescópios na Escola e foi monitor do Observatório Abraão de Moraes (USP) por cinco anos. Tassiana Carvalho: Doutoranda no Programa Interunidades em Ensino de Ciências da Universidade de São Paulo. Mestre em Ensino de Ciências e Licenciada em Física pela Universidade de São Paulo. Professora da educação básica. Trabalhou como planetarista e mediadora na Estação Ciência - USP. 12 Além desta equipe de professores, contamos com uma equipe de colaboradores capacitada para o desenvolvimento das atividades.

13 5. TRABALHOS REALIZADOS EMEF Desembargador Amorim Lima Em 2009, com apoio da Pró Reitoria de Cultura e Extensão da USP, realizamos na EMEF Des. Amorim Lima (localizada no Butantã, São Paulo), com as 4 primeiras séries do Ensino Fundamental, uma sequência didática apropriada a cada série, cujos assuntos estavam inseridos no planejamento curricular da escola: estações do ano, escala de planetas, planisférios, constelações, Sol, Lua, etc. Estas atividades tiveram duração de cerca de 1 ano. EMEF Tarsila do Amaral Dentro desta escola pôde-se trabalhar astronomia com informações adequadas para o ensino fundamental I, onde os próprios alunos montaram um sistema solar (fora de escalas) com frutas. Observações diretas do céu noturno são realizadas com esta fase escolar com o intuito de produzir o desenvolvimento cognitivo do aluno para a ciência (conforme PCN e PCN+). O desenvolvimento de trabalhos com ensino fundamental I é importante para entendermos a visão dos alunos de pouca idade acerca do mundo que o rodeia, podendo assim trabalhar conceitos a partir destes conhecimentos prévios (concepção alternativa) que são adquiridos através da interação do próprio aluno com o meio em que vive. 13

14 Colégio Dante Alighieri Em 2011 começamos a elaboração de propostas de curso de média e longa duração para estudantes de ensino fundamental e médio, em parceria com as escolas. O primeiro curso aconteceu no primeiro semestre de 2012, no Colégio Dante Alighieri, com alunos de 9º ano e Ensino Médio. Em contato com as séries do Ensino fundamental II e médio, foi criado um curso de astronomia ao longo de um semestre, onde os alunos das séries entre 7º série do fundamental II e 3º ano do ensino médio interagiram em um mesmo ambiente tendo aulas duas vezes por semana sobre a estrutura e formação do sistema solar, a Terra e a Lua, telescópios e detectores, o Sol, estrelas, distâncias, evolução estelar, nossa Galáxia, estrutura do Universo e Cosmologia. Ao final do semestre formaram-se grupos e estes elaboraram uma pequena pesquisa acerca de um dos temas. Um mini simpósio foi formado onde ocorreu a apresentação destes trabalhos. Uma visita ao Observatório Abrahão de Moraes fez parte do cronograma de atividades e neste espaço os alunos tiveram contato com instrumentos e ferramentas utilizadas pelo astrônomo profissional. Projeto Vivendo a USP Neste projeto o objetivo do grupo Sputnik está dividido em três partes: i) Trabalhar com crianças que visitarão a USP pelo projeto Vivendo a USP, realizando oficinas, aulas, exposições etc. ii) Trabalhar com a formação de professores na universidade através dos cursos USP- Escola. iii) Trabalhar com a formação de professores na escola. Levando oficinas, cursos, materiais para que os professores possam aprender junto conosco levando, em seguida, para os estudantes. No desenvolvimento das atividades deste projeto serão realizados os trabalhos destacados no item 3 tanto com professores da rede pública de ensino, quanto com seus alunos. 14

15 O Ano Internacional da Astronomia (AIA) O ano de 2009 foi escolhido pela ONU como o Ano Internacional da Astronomia, por ser uma comemoração pelos 400 anos do uso do telescópio que permitiu que Galileu fizesse constatações importantes, como as crateras de nossa Lua, as luas de Júpiter, entre outras, que iniciaram um processo de mudança na visão de mundo da época. O Grupo de Astronomia Sputnik foi um dos polos, que realizou atividades ao longo desse ano, desde participação na abertura do evento, que foi no Planetário do Ibirapuera, em São Paulo, até a realização de observações do céu abertas ao público e uma mostra de cinema, realizada no Cinusp (Cinema da USP). Colaboradores 15