Introdução à astronomia e a astrofísica: relatos de um curso a distância

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1 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 1 Introdução à astronomia e a astrofísica: relatos de um curso a distância Thiago Costa Caetano 1, Wilton S. Dias 2 1 Universidade Federal de Itajubá MG / Mestrando em Física e Matemática Aplicada, tccaetano@yahoo.com.br (Apoio Capes) 2 Universidade Federal de Itajubá / Departamento de Física e Química, wilton@unifei.edu.br Resumo A partir de 2005, com a criação da Universidade Aberta do Brasil pelo Ministério da Educação, a Universidade Federal de Itajubá passou a oferecer o curso de Licenciatura em Física à Distância em cinco cidades da região, próximas a universidade: Alterosa, Bicas, Boa Esperança, Cambuí e Itamonte. Neste trabalho fazemos uma descrição de uma das disciplinas do curso, a Introdução à Astronomia e à Astrofísica AST088. Ela é oferecida pela primeira vez desde que o curso teve início, no segundo semestre de Apesar de ser optativa, estão matriculados 84 alunos nos cinco pólos regionais, o que equivale a 41 % do total de alunos. Procuramos descrever o programa da disciplina, citando os temas principais que são abordados e as pricipais categorias de materiais didáticos que são utilizadas: hipermídias, artigos, livros, jogos, simulações, softwares livres, vídeos, entre outros. Fazemos uma breve descrição destes materiais, relacionando-os com o conteúdo da disciplina e com as ferramentas do TelEduc. Descrevemos o sistema avaliativo da disciplina que é constituído de atividades presenciais e não presenciais. Nesse contexto, ressaltamos a importância das ferramentas Acessos e Intermap do sistema TelEduc, no acompanhamento das atividades realizadas pelos alunos. Através destas ferramentas podemos verificar que os alunos têm acessado o curso com boa frequência, isto é, pelo menos uma vez a cada dois dias. É considerado bom, pois as aulas são semanais. Eles também têm utilizado com frequência a ferramenta correio, para se comunicarem entre si e com os formadores, e todas as outras ferramentas que dão acesso aos materiais da aula. Palavaras-chave: Física, Educação a distância, Astronomia Introdução Há mais de quinze anos a Universidade Federal de Itajubá - MG (UNIFEI) participa da formação continuada de professores do ensino fundamental e médio através de projetos de extensão universitária. A grande experiência acumulada ao longo dos anos em que tem atuado em diversas atividades dessa natureza levou a UNIFEI a criar o curso presencial de Licenciatura em Física no ano de 2002, o qual veio atender à forte demanda regional. A partir de 2005, com a criação da Universidade Aberta do Brasil (UAB) pelo Ministério da Educação, a UNIFEI passou a oferecer o curso de Licenciatura em Física à Distância, em cinco pólos na região próxima a universidade. No país, de acordo com Cunha (2006), o déficit de professores do Ensino Médio licenciados em Física é superior a 20 mil, justificando assim a proposição do curso na modalidade a distância.

2 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 2 Na grade curricular do curso, a formação do licenciado em Física se dá em diferentes instâncias: Uma integração vertical do conhecimento de graduação em Física: Introdução à Física; Física Geral I, II, III, IV e V; Cálculo I, II e III; Geometria Analítica; Calculo Numérico; Probabilidade e Estatística; Introdução à Astronomia e Astrofísica; Física Moderna e Química Geral. Uma integração horizontal das disciplinas de Cálculo e das disciplinas de Prática de Ensino I, II, III, IV, V e VI, espaço privilegiado da nova concepção de Prática de Ensino, para discussão e criação de formas para ensinar-aprender os conhecimentos das disciplinas tradicionais no Ensino Médio e outros níveis de escolaridade, bem como em espaços de educação não formal. Uma integração das disciplinas de Psicologia da Educação e Didática, a essas últimas e aos compromissos com a instituição escolar, com destaque à Prática de Ensino e ao Estágio, vivenciadas ao longo do curso, com o objetivo de familiarizar o estudante em atividades ligadas ao ensino. As disciplinas que sustentam esse componente do currículo encontram-se integradas a conteúdos curriculares de natureza científico-cultural durante a primeira metade do curso, e também às atividades de estágio supervisionado a partir da segunda metade do curso. Neste trabalho apresentamos uma descrição da disciplina Introdução à Astronomia e à Astrofísica AST 088, parte da grade curricular do curso. Procuramos descrever o conteúdo da disciplina, o material que estamos utilizando e como estamos utilizando este material dentro do ambiente TelEduc 1. O método avaliativo empregado também é discutido. Descrição geral A grade curricular do curso de Licenciatura em Física a Distância é parecida com a grade curricular do curso presencial. A distribuição do tempo de integralização do curso ao longo de oito semestres é mostrada no Quadro 1, juntamente com a carga horária total de todas as atividades necessárias para a sua conclusão. 1 Para maiores informações, acesse o endereço eletrônico

3 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 3 Quadro 1: Tempo de integralização ao longo de oito semestres. Período Disciplinas Estágio Supervisionado Atividades Técnico- Científico- Culturais Prática de Ensino Total Total O curso é oferecido em cinco cidades da região de Minas Gerais, próximas a Itajubá: Bicas, Cambuí, Itamonte, Boa Esperança e Alterosa. Atualmente, estão matriculados 203 alunos nos cinco pólos regionais mencionados. A disciplina Introdução à Astronomia e à Astrofísica AST088 é oferecida pela primeira vez desde que o curso foi iniciado, no segundo semestre de O início das atividades desta disciplina ocorreu no dia 15 de setembro e a previsão para o encerramento é no dia 31 de dezembro deste ano, com uma carga horária equivalente a 60 horas. Apesar de ser uma disciplina optativa, se inscreveram 84 alunos (41 % do total de alunos) de todos os pólos, evidenciando o grande interesse existente entre os alunos do curso. As aulas são teóricas. Não existem laboratórios específicos montados nos pólos regionais, como é o caso das disciplinas de Física Geral e Química. No entanto, atividades experimentais poderão ser propostas no decorrer da disciplina. Quando ocorrerem, as atividades poderão ser realizadas individualmente e com materiais acessíveis à todos os alunos, em qualquer lugar que estejam. Um exemplo claro é a atividade sobre dia e noite, estações do ano, fases da lua e eclipses propostas pelo GREF (GREF, 1998). Não há, desta forma, a necessidade dos alunos se deslocarem para os pólos. A disciplina AST088 conta com a participação de tutores presenciais e tutores a distância. Temos dois tutores presenciais atuando em cada pólo regional mencionado anteriormente e um tutor atuando na UNIFEI. Programa O conteúdo da disciplina AST088 se inicia com a abordagem histórica da astronomia e das contribuições de grandes nomes como Aristóteles, Ptolomeu, Copérnico, Kepler, Newton, Hiparco, Aristarco, Eratóstenes e muitos outros. Como elemento motivador, disponibilizamos na primeira aula um material contendo informações úteis sobre a astronomia profissional no Brasil. São apresentados os principais telescópios que podem ser utilizados por pesquisadores brasileiros, imagens dos locais onde estes telescópios estão instalados, instrumentos disponíveis, a finalidade de cada instrumento e imagens astronômicas capazes de

4 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 4 despertar o interesse e aguçar o desejo pela astronomia e física, consequentemente. A partir da introdução histórica e da visão geral sobre a astronomia, através de uma atividade que possui como foco principal o incentivo à leitura de textos fora do alcance do livro didático, o conteúdo evolui de assuntos mais cotidianos para assuntos cada vez mais abrangentes. A idéia é sair da Terra, como numa viagem pelo Universo, e ir avançando na escala de distâncias. Nas primeiras etapas da disciplina discute-se à respeito do nosso planeta, da Lua, do Sol e do Sistema Solar. O objetivo é que os alunos compreendam fenômenos cotidianos como a ocorrência do dia e da noite, as fases da Lua, as marés e as estações do ano. Deseja-se também que eles compreendam fenômenos como o movimento de precessão da Terra e os eclipses. Passamos a tratar de temas como a Esfera Celeste, o movimento aparente dos astros, constelações e a evolução das estrelas. Neste ponto da disciplina são apresentados, por exemplo, os conceitos de Eclíptica, ponto Vernal, sistema equatorial e sistema horizontal de coordenadas, contelações zodiacais, dia sideral, magitude aparente e luminosidade de uma estrela. As discussões na fase final do curso ocorrem em torno dos temas: Galáxias e Introdução à cosmologia. São apresentados os tipos de galáxias e a estrutura de cada uma. De modo especial, tratamos a nossa Galáxia. Dentro do tema cosmologia são apresentados os modelos de Universo e as evidências científicas que contribuíram para a elaboração do modelo padrão. As aulas são disponibilizadas semanalmente através do ambiente TelEduc. O Quadro 2 mostra o cronograma do curso. Dia 22 à dia 29 Dia 29 à dia 06 Dia 06 à dia 13 Dia 13 à dia 20 Dia 20 à dia 27 Dia 27 à dia 03 Dia 03 à dia 10 Dia 10 à dia 17 Dia 17 à dia 24 Dia 24 à dia 01 Dia 01 à dia 08 Dia 08 à dia 15 Dia 15 à dia 22 Quadro 2 Cronograma do curso SETEMBRO Introdução - Visão geral Sistemas de mundo - da Terra às Galáxias OUTUBRO Pontos cardeais - Estações do ano - dia e noite Estações do ano Fases da lua e eclipses Marés e precessão NOVEMBRO O sistema solar: características físicas - escalas de tamanhos e distâncias Características da atmosfera da Terra: efeito estufa e camada de ozônio A esfera celeste - movimentos aparentes - constelações - astronomia x astrologia Características físicas das estrelas DEZEMBRO Evolução Estelar Galáxias Cosmologia

5 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 5 Material utilizado A agenda de cada aula é o primeiro material ao qual o aluno tem acesso no momento em que se conecta ao ambiente TelEduc. É a ferramenta mais utilizada para transmitir ao aluno uma idéia geral sobre a aula que ele vai realizar. Nela estão dispostas informações sobre as atividades que serão realizadas (avaliativas ou não), os objetivos da aula, as outras ferramentas do ambiente que ele deverá acessar, os exercícios propostos e qualquer outra coisa que o professor queira comunicar. Uma nova agenda é criada semanalmente contendo uma espécie de roteiro com as atividades que o aluno deve realizar. No caso da disciplina AST088, os alunos são direcionados para a ferramenta Atividades onde eles têm acesso ao material da aula. Estão sendo utilizados diversos tipos de materiais: hipermídias, artigos, livros, vídeos aulas, links externos, jogos e simulações. Todos disponíveis gratuitamente. Ao escolher o material didático a ser utilizado, optamos por um material que permita que o aluno protagonize no processo de construção do seu conhecimento. De acordo com Silva, A construção de material didático para EAD precisa estimular o aluno a ter uma participação ativa no seu processo de construção do conhecimento e facilitar que ele alcance os objetivos pretendidos pelo elaborador do material. (Silva, 2007, p. 02) Toda semana os alunos terão a sua disposição um texto hipermídia do projeto Astronomia em Multimídia 2. Os textos são ricos em ilustrações, são de fácil interpretação e são interativos. Existem botões que redirecionam o aluno, rompendo com a linearidade da leitura. Segundo Correia (2003), a linearidade textual, surgida com o aparecimento da escrita e que teve papel determinante no pensamento ocidental começa, com esta nova interface, a ser desconstruída. Hoje, parece ser pertinente dizer que ler é mergulhar nas malhas da rede, é perder-se, é libertar-se, na medida em que a linearidade dá lugar ao hipertextual, ao móvel e flexível, à interatividade que permite conectar temas e idéias em duplo sentido: escolher links e produzir inferências. Os textos hipermídias são acompanhados por textos simples, com conteúdo complementar. A experiência com EaD demonstra que os textos comuns são desagradáveis de ler através do computador e por isso o enfoque principal é dado ao texto hipermídia, cujo objetivo é estimular o aluno a navegar pelo conteúdo, ter contato com o objeto de estudo. A medida que navega, o aluno elabora, estrutura, organiza suas próprias idéias e concebe suas dúvidas que realimentam a sua busca por respostas. Tão interessante quanto as hipermídias, são os vídeos. Eles não são disponibilizados dentro do ambiente TelEduc, embora possam ser acessados por meio de um link externo colocado dentro do ambiente. Utilizamos vídeos que estão 2 O material do projeto encontra-se disponível em - ifsc/index.html

6 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 6 disponíveis na Internet. Um exemplo são os seminários dos cursos de Física (Licenciatura e Bacharelado) da UNIFEI 3. A disciplina oferece espaço também para o uso de simulações e jogos. Como exemplo, para as aulas sobre fases da Lua e eclipses, há a possibilidade de se utilizar o material didático hipermídia elaborado para uma disciplina introdutória de física de nível universitário a distância do Consórcio CEDERJ (Silva, 2007) 4. Por último, gostaríamos de fazer menção ao uso de softwares livres. O emprego destes programas constitui uma boa alternativa para a abordagem de conceitos como a Esfera Celeste, constelações, Sistema Solar, entre outros assuntos. O software WinStars, por exemplo, pode auxiliar no estudo das constelações, do movimento aparente dos astros e na realização de algumas atividades avaliativas. O software Astrosolar 2.0 (Pessanha et al., 2007) pode ser empregado pelos alunos como ferramenta na compreensão de aspectos relacionados às características das estrelas e à sua evolução, e para desenvolver estudos voltados para o Sistema Solar. Sistema avaliativo O sistema avaliativo da disciplina AST088 é constituído de atividades presenciais e atividades a serem realizadas através da Internet. Os alunos são avaliados segundo: - Sua participação e seu desempenho nas sessões de bate-papo e fóruns de discussão, a serem propostos pelo professor ou pelos próprios alunos; - A qualidade do material produzido por eles (redações, resumos, listas de exercícios, etc.) - Avaliação escrita presencial (obrigatório nos cursos de EaD) No contexto desta disciplina, ferramentas como bate-papo e fóruns de discussão são muito importantes no processo de avaliação. O bate-papo, como uma ferramenta síncrona de comunicação do ambiente TelEduc (Oeiras et al., 2002), favorece a dinâmica da discussão e permite que tutor e profesor tenham ampla percepção do conhecimento adquirido pelo aluno. Durante as sessões de bate-papo a avaliação acontecerá em várias dimensões: quanto a participação, a capacidade de se expressarem, a capacidade de raciocinarem, posicionamento crítico, argumentação, domínio do conteúdo, entre outras coisas. Os fóruns de discussão, por sua vez, permitem que os alunos elaborem melhor as suas idéias. Assim, a avaliação deve ocorrer numa dimensão diferente daquela realizada para o caso das sessões de bate-papo. Uma característica importante dos fóruns de discussão é a troca de informações entre os alunos. Eles têm acesso às respostas uns dos outros e podem expressar suas idéias, fazendo comentários e sugestões. O sistema avaliativo não se restringe apenas às atividades propiciadas pelas ferramentas de comunicação do ambiente TelEduc. Regularmente são elaboradas 3 Os seminários dos cursos de Física da UNIFEI podem ser encontrados no endereço eletrônico 4 O material está disponível em

7 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 7 listas contendo algumas questões sobre o conteúdo da aula. O material produzido pelos alunos, com base nestas listas, deve ser disponibilizado dentro de uma pasta pessoal no TelEduc para ser avaliado. Até o momento foram apresentadas as formas de avaliação na qual o aluno participa diretamente, interagindo ou produzindo alguma coisa. Contudo, talvez a característica mais importante do sistema avaliativo adotado seja a utilização das ferramentas Acessos e Intermap do ambiente TelEduc. A primeira permite que os formadores da disciplina conheçam a frequência com que os alunos estão acessando o ambiente, enquanto a segunda fornece detalhes de como eles estão utilizando as ferramentas do ambiente. O número de vezes que os alunos acessam o ambiente ou determinada ferramenta pode gerar uma falsa idéia da ação desses alunos, considerando que eles podem entrar e sair muitas vezes sem fazer absolutamente nada dentro do ambiente. Por outro lado, pode-se acessar o ambiente uma única vez para transferir os arquivos para o computador pessoal, tornando desnecessário se conectar novamente. Utilizando a ferramenta Intermap é possível saber o que foi feito pelo aluno dentro do TelEduc, complementando a informação anterior. É interessante saber, por exemplo, a frequência com que um determinado aluno se comunica com seus colegas e com quem se comunica, ou quanto tempo esteve on-line, se procurou as salas de bate-papo, entre outras coisas. Finalmente, temos uma avaliação presencial. Para a realização desta prova os alunos têm que se deslocarem para os pólos onde se matricularam. É uma prova tradicional e geralmente é aplicada nos fins de semana, como uma tentativa de tentar contornar os problemas de incompatibilidade do horário entre os alunos. Considerações finais Neste trabalho descrevemos o programa da disciplina Introdução à Astronomia e à Astrofísica AST088 oferecida no curso de Licenciatura em Física da UNIFEI modalidade EaD. Foi apresentado o cronograma da disciplina, o material utilizado e o modo como ele é colocado à disposição dos alunos dentro do TelEduc. Foi dito que o sistema avaliativo da disciplina é constituído de atividades presenciais e não presenciais. Basicamente são promovidos fóruns de discussão e sessões de bate-papo. Destacamos o papel das ferramentas Acessos e Intermap do sistema TelEduc. Essas ferramentas nos permitem acompanhar os passos dos alunos enquanto estão dentro do ambiente e, indiretamente, podemos saber quais foram os seus passos fora do ambiente também. Ambas as ferramentas são parte fundamental da avaliação nesta disciplina. As mesmas ferramentas também são úteis em fornecer alguns parâmetros como a frequência de um aluno capazes de orientar a ação de professores e tutores que, em uma ação conjunta, determinam as soluções adequadas para cada caso. O uso dessas ferramentas permite saber que os alunos têm acessado o curso com boa frequência, isto é, pelo menos uma vez a cada dois dias. É considerado bom, pois as aulas são semanais. Também têm utilizado com frequência a

8 XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física SNEF 2009 Vitória, ES 8 ferramenta correio, para se comunicarem entre si e com os formadores, e todas as outras ferramentas que dão acesso aos materiais da aula. Referências CORREIA, A. A. ; ANTONY,G. Educação hipertextual: diversidade e interação como material didático. In: FIORENTINI, L. M. R.; MORAES, R. de A. (Orgs). Linguagens e interatividade na educação a distância. Rio de Janeiro: DP&A, COSCARELLI, C. V. Leitura numa sociedade informatizada. In: Mendes, Eliana Amarante M,Oliveira, Paulo M, Benn-Ibler, Veronika (Orgs.). Revisitações. Belo Horizonte: UFMG, 1999, p Disponível em < Acesso em: 27 de setembro de 2008 CUNHA, Silvio Luiz Souza. Reflexões sobre o EaD no Ensino de Física. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 28, n.2: p , GRUPO DE REELABORAÇÃO DO ENSINO DE FÍSICA (GREF), São Paulo: Editora da USP, vol.1, Mecânica, 1998 OEIRAS et al., Modalidades Síncronas de Comunicação e Elementos de Percepção em Ambientes de EaD, In: XIII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação SBIE UNISINOS PESSANHA et al., Astrosolar, um software didático para a presentação de conceitos de astronomia, In. XVII Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2007, São Luis. Atas... São Luis, 2007 SILVA, T., Um material didático hipermídia para o ensino de fenômenos astronômicos, In. XVII Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2007, São Luis. Atas... São Luis, 2007