Como se tornou possível o conhecimento do Universo?

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1 Como se tornou possível o conhecimento do Universo? Uma estratégia de construção da Ciência para o 7º ano do Ensino Básico Este trabalho está licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Partilha nos termos da mesma Licença 3.0 Unported. Para ver uma cópia desta licença, visite ou envie uma carta para Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, S an Francisco, California 94105, USA.

2 GUIÃO DO ALUNO 1

3 Ao longo da história, filósofos, físicos e curiosos foram observando os céus e questionando-se sobre o movimento dos astros, e tentando encontrar através dessas observações respostas para algumas questões que se foram levantando, nomeadamente a posição que a Terra ocupa no Universo. Ao longo desta actividade vamos tentar perceber de que forma as observações dos astrónomos antigos condicionaram o que sabemos actualmente sobre o sol, os planetas e de alguns fenómenos que acontecem no planeta Terra. Nesta actividade vamos estudar estas questões, contemplando também o processo de construção da ciência que como temos vindo a aprender, compreende as dimensões filosófica, histórica, psicológica e sociológicas interna e externa. Figura 1 - Planeta Terra visto do espaço Fonte: NASA Ptolomeu, um estudioso em astronomia, no ano 150 d.c. compilou numa obra intitulada Almagesto a maioria dos saberes que se tinham construído até então (alguns deles provenientes de Aristóteles), apresentando uma descrição geométrica dos planetas segundo aquilo que se chama a hipótese geocêntrica. 1 - Com base no significado de geocentrismo (do gr. geo = Terra + centrismo) formula a hipótese (desenhando um modelo) que esteja de acordo com o mesmo. Figura 2 Ptolomeu Fonte: Wikipédia 2

4 2 - Compara o modelo que desenhas-te com a figura seguinte e refere quais as semelhanças e diferenças encontradas. Figura 3 Modelo Geocêntrico Fonte: Mesquita et al. (2007) As ideias de Ptolomeu dominaram a cultura ocidental, sem contestação até ao final do século XVI tendo sido apenas aperfeiçoadas em alguns aspectos. 3 - Por que razão se terá mantido esta teoria durante tantos séculos? Figura 4 As observações de Ptolomeu Fonte: Portugal,

5 Por volta de 1500, Nicolau Copérnico, apesar das pressões sociais da época nomeadamente por parte da igreja e por ter sentido algumas dificuldades na aplicação dos princípios de Ptolomeu, elaborou uma outra teoria, a teoria heliocêntrica De acordo com o heliocentrismo (do gr. hélios = Sol + cêntrico) formula a hipótese explicativa/interpretativa sobre esta teoria (desenhando um modelo). Figura 5 Nicolau Copérnico Fonte: Wikipédia a) Compara o modelo que desenhaste com a figura/modelo a seguir apresentado. Figura 6 Modelo Heliocêntrico Fonte: Mesquita et al. (2007) 4

6 4.3 - Que semelhanças e diferenças encontras entre este novo modelo e o modelo da teoria geocêntrica. Copérnico trabalhou em cosmologia durante vinte anos aproximadamente e depois de ter escrito o seu livro De revolutionibus (o tratado que colocava de parte o sistema ptolemaico que desde Aristóteles era considerado válido, isto é, um tratado que refutava a teoria geocêntrica que prevaleciam há séculos) hesitou muito antes de decidir publicá-lo. Por fim cedeu às pressões de um dos seus discípulos. 5 - Porque razão terá Copérnico hesitado? Figura 7 Obra de Nicolau Copérnico Fonte: University of Sydney Library, 2008 Copérnico morreu antes de ver publicada a sua obra., que foi apresentada por um dos seus discípulos, este, temendo a censura, apresentou a obra de Copérnico como uma hipótese para explicar algumas das lacunas do trabalho de Ptolomeu e não como uma realidade científica. Ao mesmo tempo que decorria a investigação coperniciana desenvolviam-se outros trabalhos de astronomia que iriam contribuir também para a ruptura das ideias astronómicas tradicionais. Esses trabalhos baseavam-se mais na observação. Em 1577, o astrónomo (e também físico) dinamarquês Tycho Brahe, estabeleceu-se na ilha de Hveen, onde o rei da Dinamarca tinha mandado construir um 5

7 observatório propositadamente para ele. Brahe chamou-lhe o Uraniborg e remeteu-se à observação ininterrupta dos astros durante vinte anos, tendo sido considerado o maior observador da idade pré-telescópica. Usava um sextante especial, por ele concebido e estava apto a comparar observações celestiais vindas de todos os pontos da Europa. Todas as medições que efectuou foram as melhores conseguidas até então. No Uraniborg, Tycho Brahe contava com a assistência da sua irmã, que foi instruída desde cedo para tal. O sistema planetário composto por Brahe - e que ele considerava estar de acordo com a sua experiência era um misto dos sistemas ptolomaico e copernicano. O sol e a Lua rodavam em torno da Terra e todos os outros planetas, de Mercúrio a Saturno, em torno do Sol. As órbitas mantinham a referência platónica, ou seja, eram circulares e, por isso, perfeitas. Brahe foi, então, ao contrário de Copérnico que era essencialmente um teórico, um observador meticuloso e apoiado em instrumentação laboratorial reuniu uma grande quantidade de dados que foram usados por Johanes Kepler, o primeiro físico a considerar que o movimento dos planetas se faz segundo orbitas elípticas. O italiano Galileu Galilei, físico contemporâneo de Kepler, utilizou um telescópio para observar os astros. Embora a sua potência fosse limitada, aumentava o alcance da visão humana e, consequentemente, permitia abrir múltiplas possibilidades de ideias sobre ciência, levando-o a defender o modelo de Copérnico. Figura 8, 9 e 10 Tycho de Brahe, Johannes Kepler e Galileu Galilei Fonte: Wikipédia b) Nesta transição de modelos, considera-se relevante realçar o importante contributo dado pela Tecnologia, neste caso o telescópio de Galileu. Construído a partir de conhecimentos estabelecidos na Física, dá um contributo fundamental no 6

8 desenvolvimento da Astronomia Moderna. Daqui podemos concluir a estreita relação e interdependência estabelecida entre a Ciência e a Tecnologia. 6 - Com base no que acabámos de discutir refere a importância da instrumentação para o desenvolvimento do conhecimento científico e a sua influência na tecnologia de que usufruímos. Após a morte de Copérnico, Galileu Galilei veio defender o modelo heliocêntrico. O tribunal da inquisição julgou-o por este facto, forçando-o a negar essa teoria e condenando-o à prisão domiciliária. Figura 11 Galileu Galilei no Tribunal da Santa Inquisição Fonte: Sala de Física 7.1 Discute com os teus colegas que influência pode a sociedade exercer sobre a Ciência. 7.2 Comenta a frase: Antes de mais um cientista é um ser humano. Os conhecimentos que temos sobre o Universo evoluíram nos últimos séculos de forma marcante como resultado do desenvolvimento científico e tecnológico. Telescópios, foguetões, satélites artificiais, sondas espaciais, estações espaciais, vaivéns e muitos outros instrumentos entretanto inventados são alguns dos recursos que têm contribuído não só para conhecer o universo, mas também para compreender melhor as condições da Terra que permitem a existência de vida. 7

9 8 - De que forma a evolução do conhecimento científico e tecnológico nos permite conhecer mais sobre o nosso planeta e restante constituição do sistema solar? 9 - Analisa o seguinte extracto de uma notícia e, com base nela, discute algumas ideias sobre Ciência, sobre os cientistas e sobre o processo de construção da Ciência. Plutão foi despromovido. Ontem, 2500 astrónomos de todo o mundo, reunidos em Praga, ma Republica Checa, na Assembleia Geral da União Astronómica Internacional (UAI), aprovaram a nova definição de planeta. Plutão passou a ser um anão do nosso sistema solar. O pequeno planeta, que demora 248 anos a percorrer o longo movimento de translação à volta do Sol, foi descoberto no laboratório Flagstaff, no Arizona, em 1930, pelo astrónomo Clyde Tombaugh, que aos 24 anos conseguiu fotografar o então novo planeta. A descoberta de vários corpos celestes de tamanho comparável a Plutão funcionou como força motriz, potenciando o debate na UAI em torno do título atribuído a este planeta do século XX e cujas dimensões são muito inferiores ao que se pensava quando foi descoberto. Trata-se do único planeta descoberto por um astrónomo norteamericano. Passados 76 anos, o nono planeta do sistema solar passa da categoria de planeta clássico à de planeta anão ( ). Fonte: Peres, E. & Jesus, P.,

10 INDICAÇÕES PARA O PROFESSOR 9

11 Para os alunos: Ao longo da história, filósofos, físicos e curiosos foram observando os céus e questionando-se sobre o movimento dos astros, e tentando encontrar através dessas observações respostas para algumas questões que se foram levantando, nomeadamente a posição que a Terra ocupa no Universo. Ao longo desta actividade vamos tentar perceber de que forma as observações dos astrónomos antigos condicionaram o que sabemos actualmente sobre o sol, os planetas e de alguns fenómenos que acontecem no planeta Terra. Nesta actividade vamos estudar estas questões, contemplando também o processo de construção da ciência que como temos vindo a aprender, compreende as dimensões filosófica, histórica, psicológica e sociológicas interna e externa. Figura 1 - Planeta Terra visto do espaço Fonte: NASA Para o Professor: Trata-se de uma estratégia no âmbito da resolução de problemas de carácter investigativo, que visa a construção de novos conhecimentos, em que o aluno não possui os conceitos necessários à resolução dos problemas apresentados, e onde o professor tem papel fundamental de mediador dessa aquisição. Pretende-se que através da introdução anterior os alunos compreendam que a actividade a desenvolver contempla conteúdos científicos e metacientificos. 10

12 Para os alunos: Ptolomeu, um estudioso em astronomia, no ano 150 d.c. compilou numa obra intitulada Almagesto a maioria dos saberes que se tinham construído até então (alguns deles provenientes de Aristóteles), apresentando uma descrição geométrica dos planetas segundo aquilo que se chama a hipótese geocêntrica. 1 - Com base no significado de geocentrismo (do gr. geo = Terra + centrismo) formula a hipótese (desenhando um modelo) que esteja de acordo com o mesmo. Figura 2 Ptolomeu Fonte: Wikipédia Para o Professor: Pretende-se que os alunos se apoiem no significado da palavra Geocentrismo (do gr. geo = Terra + centrismo) e que percebam que a Terra era considerada o centro do universo. Os alunos devem formular a hipótese de que a Terra estava no centro do universo, era fixa, e que os outros planetas circulavam em redor dela. Nesta questão são requeridas competências complexas e pretende-se que os alunos reconheçam que a formulação de hipóteses está relacionada com a dimensão filosófica. Os alunos deverão, ainda reconhecer que o que sabemos hoje é resultado de um processo gradual de acumulação de conhecimentos (dimensão histórica), e que o acto de Ptlomeu de compilar e publicar os conhecimentos que existiam relaciona-se 11

13 com a dimensão sociológica interna, e também com com a dimensão psicológica porque demonstra o espírito empreendedor do cientista. No caso de um grupo ter apresentado um modelo de orbita elíptica o professor deve fazer referência a esse facto, evidenciando no texto correcto a produzir que as órbitas consideradas por Ptolomeu eram esféricas e só mais tarde se constatou que eram elípticas. Para os alunos: 2 - Compara o modelo que desenhas-te com a figura seguinte e refere quais as semelhanças e diferenças encontradas. Figura 3 Modelo Geocêntrico Fonte: Mesquita et al. (2007) 12

14 Para o Professor: Pretende-se que os alunos reforcem a ideia de que a Terra ocupava uma posição central relativamente aos planetas e também que os alunos assinalem que o número de planetas considerados no sistema de Ptolomeu era apenas sete. Pretende-se com esta imagem que os alunos compreendam melhor a teoria proposta por Ptolomeu. É importante realçar que professor deverá, conjuntamente com os alunos, distinguir o que são hipóteses e o que são teorias. Para os alunos: As ideias de Ptolomeu dominaram a cultura ocidental, sem contestação até ao final do século XVI tendo sido apenas aperfeiçoadas em alguns aspectos. 3 - Por que razão se terá mantido esta teoria durante tantos séculos? Figura 4 As observações de Ptolomeu Fonte: Portugal, 2007 Para o Professor: Pretende-se que os alunos formulem hipóteses explicativas diversas para o facto de uma teoria se ter mantido durante tanto tempo (desde 150 d.c. até quase ao final do século XVI): 13

15 O modelo ajustava-se ao senso comum, ou seja ao que era possível todos verem da terra a olho nu: - A lua e o sol a moverem-se em torno da Terra (e aqui os alunos podem trazer a sua própria experiência pessoal) Por outro lado, este modelo era apoiado pela Igreja da época, que considerava: - O Homem o ser mais perfeito, tendo de ocupar um lugar privilegiado no Universo o centro; - O movimento circular dos astros, o único movimento perfeito para ser obra de Deus (não se pretende que os alunos cheguem a todas estas conclusões mas a algumas delas) Para os alunos: Por volta de 1500, Nicolau Copérnico, apesar das pressões sociais da época nomeadamente por parte da igreja e por ter sentido algumas dificuldades na aplicação dos princípios de Ptolomeu, elaborou uma outra teoria, a teoria heliocêntrica De acordo com o heliocentrismo (do gr. hélios = Sol + cêntrico) formula a hipótese explicativa/interpretativa sobre esta teoria (desenhando um modelo). Figura 5 Nicolau Copérnico Fonte: Wikipédia a) 14

16 Para o Professor: Pretende-se que os alunos se apoiem no significado da palavra heliocentrismo (do gr. hélios = Sol + cêntrico) e que admitam que o sol ocupa uma posição central relativamente aos outros planetas. Os alunos deverão, também, adquirir como conteúdos e competências metacientíficos: Da dimensão filosófica da ciência, entre outros, que a controvérsia em ciência potencia o desenvolvimento do conhecimento; Da dimensão histórica, entre outros, que o desenvolvimento cientifico traduz-se na existência de uma sucessão de teorias (convergentes ou divergentes) em resposta a um mesmo problema; Da dimensão sociológica interna, entre outros, que por vezes surgem divergências no interior da comunidade cientifica devido a pressões sociais; Da dimensão sociológica externa, entre outros, que a aceitação social de novas teorias esta dependente do contexto e ideologias de cada época relação C-S. Para os Alunos: Compara o modelo que desenhaste com a figura/modelo a seguir apresentado. Figura 6 Modelo Heliocêntrico Fonte: Mesquita et al. (2007) 15

17 4.3 - Que semelhanças e diferenças encontras entre este novo modelo e o modelo da teoria geocêntrica. Para o Professor: No que se refere aos conhecimentos científicos a adquirir, pretende-se que os alunos reforcem a ideia de que o Sol ocupa uma posição central relativamente aos outros planetas, e que assinalem que o número de planetas considerados no sistema de Copérnico se mantinha idêntico ao de Ptolomeu (continuavam a ser sete). Pretende-se que os alunos debatam não apenas a relação entre o modelo que desenharam e o modelo de Copérnico mas também as semelhanças e diferenças entre os dois modelos (o de Ptolomeu e o de Copérnico), desenvolvendo, assim, o pensamento reflexivo: com a ponderação sobre modelos teóricos elaborados em épocas diferentes a nível social, económico e/ou político. Até à questão anterior, os alunos devem ter adquirido regras de reconhecimento e realização ao nível dos conhecimentos. Espera-se, com a questão 4.1, que os alunos adquiram essas mesmas regras mas ao nível das capacidades de aplicação. Continua-se a abordar as dimensões filosófica, histórica e sociológica interna e externa. Para os alunos: Copérnico trabalhou em cosmologia durante vinte anos aproximadamente e depois de ter escrito o seu livro De revolutionibus (o tratado que colocava de parte o sistema ptolemaico que desde Aristóteles era considerado válido, isto é, um tratado que refutava a teoria geocêntrica que prevaleciam há séculos) hesitou muito antes de decidir publicá-lo. Por fim cedeu às pressões de um dos seus discípulos. 5 - Porque razão terá Copérnico hesitado? Figura 7 Obra de Nicolau Copérnico Fonte: University of Sydney Library,

18 Para o Professor: Pretende-se que os alunos reflictam sobre a forte influência que a sociedade pode ter sobre a ciência e sobre os comportamentos e atitudes dos cientistas, desenvolvendo, assim, competências de pensamento crítico e capacidades de comunicação. Esta questão deverá, também, servir para que os alunos adquiram conhecimentos metacientíficos de ordem complexa relativos à dimensão psicológica, ou seja, as características da personalidade dos cientistas. Pretende-se, ainda, que os alunos compreendam que as novas descobertas cientificas podem desenvolver nos cientistas, dilemas de vária ordem ética/religiosa, científica/social, confrontando-os, por vezes, com formas de poder para as quais não estão moral nem psicologicamente preparados. Para os alunos: Copérnico morreu antes de ver publicada a sua obra., que foi apresentada por um dos seus discípulos, este, temendo a censura, apresentou a obra de Copérnico como uma hipótese para explicar algumas das lacunas do trabalho de Ptolomeu e não como uma realidade científica. Ao mesmo tempo que decorria a investigação coperniciana desenvolviam-se outros trabalhos de astronomia que iriam contribuir também para a ruptura das ideias astronómicas tradicionais. Esses trabalhos baseavam-se mais na observação. Em 1577, o astrónomo (e também físico) dinamarquês Tycho Brahe, estabeleceu-se na ilha de Hveen, onde o rei da Dinamarca tinha mandado construir um observatório propositadamente para ele. Brahe chamou-lhe o Uraniborg e remeteu-se à observação ininterrupta dos astros durante vinte anos, tendo sido considerado o maior observador da idade pré-telescópica. Usava um sextante especial, por ele concebido e estava apto a comparar observações celestiais vindas de todos os pontos da Europa. Todas as medições que efectuou foram as melhores conseguidas até então. No Uraniborg, Tycho Brahe contava com a assistência da sua irmã, que foi instruída desde cedo para tal. O sistema planetário composto por Brahe - e que ele considerava estar de acordo com a sua experiência era um misto dos sistemas ptolomaico e copernicano. O sol e a Lua rodavam em torno da Terra e todos os outros planetas, de Mercúrio a 17

19 Saturno, em torno do Sol. As órbitas mantinham a referência platónica, ou seja, eram circulares e, por isso, perfeitas. Brahe foi, então, ao contrário de Copérnico que era essencialmente um teórico, um observador meticuloso e apoiado em instrumentação laboratorial reuniu uma grande quantidade de dados que foram usados por Johanes Kepler, o primeiro físico a considerar que o movimento dos planetas se faz segundo orbitas elípticas. O italiano Galileu Galilei, físico contemporâneo de Kepler, utilizou um telescópio para observar os astros. Embora a sua potência fosse limitada, aumentava o alcance da visão humana e, consequentemente, permitia abrir múltiplas possibilidades de ideias sobre ciência, levando-o a defender o modelo de Copérnico. Figura 8, 9 e 10 Tycho de Brahe, Johannes Kepler e Galileu Galilei Fonte: Wikipédia b) Nesta transição de modelos, considera-se relevante realçar o importante contributo dado pela Tecnologia, neste caso o telescópio de Galileu. Construído a partir de conhecimentos estabelecidos na Física, dá um contributo fundamental no desenvolvimento da Astronomia Moderna. Daqui podemos concluir a estreita relação e interdependência estabelecida entre a Ciência e a Tecnologia. 6 - Com base no que acabámos de discutir refere a importância da instrumentação para o desenvolvimento do conhecimento científico e a sua influência na tecnologia de que usufruímos. Para o Professor: Pretende-se, nesta questão, que os alunos se apercebam que as relações entre a Ciência e a Sociedade não são exclusivas da idade Média, mas que ainda hoje existem relações profundas entre estas duas áreas. A 18

20 questão requer ainda que os alunos relacionem os conhecimentos que possuem com toda a actividade desenvolvida até ao momento, e que reconheçam que a teoria heliocêntrica é a que se aproxima mais da configuração do sistema solar. Pretende-se que os alunos refiram, essencialmente, alguns conteúdos da dimensão sociológica externa, nomeadamente as relações entre Ciência-Tecnologia, bem como a dimensão histórica referente à actividade dinâmica da Ciência a qual evolui ao longo do tempo e consiste em conhecimentos organizados em esquemas teóricos coerentes que vêem sendo acumulados no tempo. Para os alunos: Após a morte de Copérnico, Galileu Galilei veio defender o modelo heliocêntrico. O tribunal da inquisição julgou-o por este facto, forçando-o a negar essa teoria e condenando-o à prisão domiciliária. Figura 11 Galileu Galilei no Tribunal da Santa Inquisição Fonte: Sala de Física 7.1 Discute com os teus colegas que influência pode a sociedade exercer sobre a Ciência. Para o Professor: Pretende-se que os alunos compreendam que durante muito tempo os cientistas acabavam por eventualmente nem se atrever a publicar os seus trabalhos porque a sociedade não o permitia. Os cientistas nem sempre se comportam como homens livres, abertos e críticos, porque as influências da sociedade e as consequências que as suas descobertas poderão ter levam-nos, por vezes, a retardar a sua divulgação, ou mesmo, a não divulgar. A aceitação social de novas teorias está, assim, dependente do contexto e ideologias de cada época. 19

21 Para os alunos: 7.2 Comenta a frase: Antes de mais um cientista é um ser humano. Para o Professor: Os cientistas tinham muitas vezes de lidar com os seus medos, frustrações, ou seja, por vezes a aplicação da ciência pode desenvolver, nos cientistas, dilemas de vária ordem, ética/religiosa, científica/social. Os alunos devem aperceber-se que um cientista pode não conseguir separar-se das suas emoções, mesmo em controvérsias científicas, uma vez que tem de expressar opiniões relacionadas com as suas inclinações pessoais. Nas questões 7.1 e 7..2, pretende-se desenvolver capacidades de comunicação: defesa e argumentação das ideias, confronto de ideias divergentes e produção de textos orais. Pretende-se, também, desenvolver o pensamento crítico através da: ponderação de argumentos sobre assuntos controversos no âmbito do conhecimento científico, do confronto de diferentes perspectivas de interpretação, do estabelecimento de relação entre evidências e explicações divulgadas em publicações e da avaliação da validade e consistência das teorias em função das características psicológicas dos cientistas que as construíram. Para os alunos: Os conhecimentos que temos sobre o Universo evoluíram nos últimos séculos de forma marcante como resultado do desenvolvimento científico e tecnológico. Telescópios, foguetões, satélites artificiais, sondas espaciais, estações espaciais, vaivéns e muitos outros instrumentos entretanto inventados são alguns dos recursos que têm contribuído não só para conhecer o universo, mas também para compreender melhor as condições da Terra que permitem a existência de vida. 8 - De que forma a evolução do conhecimento científico e tecnológico nos permite conhecer mais sobre o nosso planeta e restante constituição do sistema solar? Para o Professor: Pretende-se que os alunos reflictam um pouco sobre o que tem vindo a acontecer com a exploração espacial e com as múltiplas possibilidades que todo o conhecimento científico e tecnológico tem trazido e 20

22 que este tem possibilitado grandes avanços na ciência. Imagens detalhadas obtidas nas missões espaciais têm por exemplo contribuído para desvendar características que diferenciam a Terra dos outros planetas. Mais uma vez, estão presentes nesta questão as dimensões filosófica, histórica e sociológica externa, assim como, o desenvolvimentos de várias competências realçando-se o desenvolvimento da capacidade de comunicação, do pensamento critico e da visão integradora da interacção entre conhecimento científico, tecnologia e sociedade. Para os alunos: 9 - Analisa o seguinte extracto de uma notícia e, com base nela, discute algumas ideias sobre Ciência, sobre os cientistas e sobre o processo de construção da Ciência. Plutão foi despromovido. Ontem, 2500 astrónomos de todo o mundo, reunidos em Praga, ma Republica Checa, na Assembleia Geral da União Astronómica Internacional (UAI), aprovaram a nova definição de planeta. Plutão passou a ser um anão do nosso sistema solar. O pequeno planeta, que demora 248 anos a percorrer o longo movimento de translação à volta do Sol, foi descoberto no laboratório Flagstaff, no Arizona, em 1930, pelo astrónomo Clyde Tombaugh, que aos 24 anos conseguiu fotografar o então novo planeta. A descoberta de vários corpos celestes de tamanho comparável a Plutão funcionou como força motriz, potenciando o debate na UAI em torno do título atribuído a este planeta do século XX e cujas dimensões são muito inferiores ao que se pensava quando foi descoberto. Trata-se do único planeta descoberto por um astrónomo norteamericano. Passados 76 anos, o nono planeta do sistema solar passa da categoria de planeta clássico à de planeta anão ( ). Fonte: Peres, E. & Jesus, P.,

23 Para o Professor: Pretende-se aqui que os alunos discutam a recente classificação de Plutão como uma consequência do processo dinâmico que é a Ciência e que resulta em parte das relações Ciência-Tecnologia-Sociedade, nas quais se progride com novos instrumentos de exploração espacial e conhecimento científico (dimensão sociológica externa da construção da Ciência), bem como a dimensão sociológica interna na qual a descoberta de outros corpos celestes de tamanho semelhante ao de Plutão fez com que a União Astronómica Internacional, em Assembleia Geral (a 24 de Agosto de 2006) reflectisse sobre a questão (nomeadamente sobre o conceito de planeta o qual deverá também ser discutido com os alunos e constituir o conceito científico a adquirir) e estabelecesse como definição de planeta do Sistema Solar todo o corpo celeste que, orbite em torno do sol, tenha massa suficiente para ter gravidade própria e forma arredondada e cujas imediações da sua órbita estejam livres de outros corpos celestes. Tendo sido esta última condição que excluiu Plutão do conjunto dos planetas principais do Sistema Solar, passando a fazer parte do conjunto de planetas menores. Pretende-se que os alunos compreendam que a ciência é dinâmica e é feita de avanços e recuos e que consequentemente não pode ser entendida como sendo uma realidade única e absoluta na medida em que o conhecimento científico evolui ao longo dos tempos. Devem ser aqui abordadas as várias dimensões da construção da ciência, nomeadamente no que diz respeito: À dimensão filosófica, os alunos devem compreender que todo o conhecimento científico é falível, isto é, só é válido enquanto não for refutado pela experiência e, por conseguinte, o conhecimento científico não se assume como absoluto, mas apenas como progressivo e que a ciência evolui em constante interrogação dos seus métodos; À dimensão histórica, os alunos devem compreender que o conhecimento científico resulta de um processo gradual de acumulação de conhecimentos e que a descoberta de novos dados científicos e a sua relação com teorias já existentes pode levar à consolidação dessas teorias, ou à sua contestação e consequente reestruturação. À dimensão sociológica interna, os alunos devem saber que existem instituições onde os cientistas trabalham em colaboração nos mesmos projectos de investigação; compreender que novos dados provocam o confronto entre cientistas, ideias e teorias, que o sistema de comunicação é uma componente estrutural essencial da comunidade científica e que a comunicação científica é um processo dinâmico, que envolve o confronto e a discussão dos resultados de várias investigações científicas; À dimensão sociológica externa, os alunos devem compreender que a invenção de instrumentos tecnológicos cada vez mais apurados é uma das principais componentes do trabalho científico relação C-T, que a aceitação social de novas teorias está dependente do contexto e ideologias de cada época relação S-C., e que uma influência da ciência na sociedade é a produção de novas tecnologias relação C-T-S. 22

24 No final desta actividade o aluno deverá ser capaz de compreender os seguintes conceitos: Conceitos Científicos: A constituição do Universo foi inicialmente explicada através da teoria Geocêntrica, que defendia que a terra constituía o centro do universo em torno da qual giravam os restantes astros, e mais tarde pela Teoria Heliocêntrica, que defendia o sol como o centro do sistema solar onde os restantes astros, nos quais se inclui a terra orbitam à sua volta. Conceitos Metacientíficos: A ciência é um empreendimento humano, onde o conhecimento científico se vai construindo mediante a interacção constante entre os pensamentos e observações rigorosas dos cientistas, influenciados pelas suas características psicológicas, pelo ambiente científico, tecnológico, social, cultural, político e religioso de cada época. É assim, desta forma dinâmica que a ciência vai construindo ao longo dos tempos explicações sobre o mundo natural. 23

25 Organização da estratégia A referida actividade é composta por duas partes (dois blocos de noventa minutos) e deverá ser implementada pelo professor da disciplina de Ciências Naturais. A proposta é iniciada com um texto, que encadeado noutros através de uma sequência lógica, levará os alunos a compreenderem melhor que, durante séculos, o movimento dos planetas, tal como hoje se conhece, não foi compreendido inteiramente. Este assunto levantou questões a pensadores, cientistas e curiosos, que procuraram encontrar teorias que os fizessem compreender melhor o Universo. Assim, ao longo desta actividade procura-se dar a conhecer aos alunos, de que forma as observações dos astrónomos antigos condicionaram o que se sabe actualmente sobre o Sol, a Terra e os outros planetas. No final o professor deverá auxiliar os alunos a construírem o texto correcto, realizando uma sistematização referente aos conteúdos abordados, de modo a que fiquem claras todas as aprendizagens a ser adquiridas. Os conteúdos a desenvolver nesta actividade, abordam o processo de construção de ciência, e são de âmbito científico e metacientífico. No decorrer das actividades considera-se, também, necessário que exista um esbatimento entre os espaços do professor e do aluno, dando-se particular relevância às relações de comunicação entre os sujeitos na sala de aula. Deve-se ainda salientar a importância de em cada actividade serem explícitos os critérios de avaliação, a ritmagem e o texto correcto a ser produzido por cada aluno. Sugestões metodológicas gerais A gestão dos tempos lectivos deve ser feita pelo professor, consoante o ano lectivo (feriados, interrupções lectivas, visitas de estudo, etc.), e o respeito pelas orientações da escola e grupos disciplinares/departamentos curriculares. No entanto, e de acordo com o referido anteriormente, sugere-se o desenvolvimento da estratégia em 2 blocos de 90 minutos aos quais poderá ser acrescentado mais um, caso as discussões em sala de aula o exijam. Sem impor respostas, o professor deve orientar os alunos para o objectivo de cada questão e da actividade no seu conjunto. Caso os alunos tentem obter a resposta do professor a alguma questão, esta deverá ser devolvida para 24

26 discussão, evitando-se, assim, ceder à tentação fácil de ajudar o aluno a produzir o texto correcto. Inserindo-se a actividade proposta numa tarefa de discussão a mesma deverá ser apresentada utilizando o aplicativo Slide Show. A sala deverá estar organizada em forma de U, de modo a permitir a fácil circulação do professor, a qual é indispensável para a intervenção de todos os alunos na discussão. Durante o primeiro bloco, após a resolução da questão 1, deverão ser afixadas, numa parede ou no quadro, algumas das respostas dos alunos, escolhidas aleatoriamente, as quais serão utilizadas para gerar a discussão entre o professor e a turma. Seguidamente, serão apresentadas as questões números 2, 3 e 4.1, e respectivas imagens associadas (cada uma das questões será seguida de discussão geral). À semelhança da questão 1, a resposta à questão 4.1 deverá ser afixada, agora pelos alunos que não foram escolhidos anteriormente. Finalmente serão apresentadas as questões 4.2 e 4.3 que poderão, eventualmente, ficar para reflexão como trabalho de casa para posterior discussão no início do bloco seguinte. No segundo bloco, serão apresentadas as questões 5, 6, 7, 8, e 9 de modo semelhante ao anteriormente designado. No fim desta aula, o professor deverá fazer uma sistematização final dos conteúdos científicos e metacientíficos a adquirir. Sugerese, para tal, um quadro resumo que contemple duas colunas (Teoria Geocêntrica e teoria Heliocêntrica), distinguindo-se em cada uma, por ordem cronológica, os factos mais marcantes. Por exemplo, cientistas opositores/defensores de cada uma e características mais marcantes das suas personalidades, e dimensão sociológica (interna e externa) que de algum modo possa ter interferido na formulação de cada uma das teorias. 25

27 Referências das Imagens NASA. Consultado a Janeiro de 2008 em Peres, E. & Jesus, P. (2006). Astrónomos decidem encolher o sistema solar. Diário de Noticias de 25 de Agosto de Consultado a Janeiro de 2008 em Portugal, P.(2007) Centro de Competências entre Mar e Serra. Consultado a Janeiro de 2008 em tml Sala de Física. Consultado a Janeiro de 2008 em University of Sydney Library. (2008) Consultado a Janeiro de 2008 em Wikipédia. Consultado a Janeiro de 2008 em Wikipédia a). Consultado a Janeiro de 2008 em Wikipédia b) Consultado a Janeiro de 2008 em

28 AUTORES: Rui Charneca Sónia Gomes Teresa Costa Urânia Palermo Este trabalho está licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Partilha nos termos da mesma Licença 3.0 Unported. Para ver uma cópia desta licença, visite ou envie uma carta para Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California 94105, USA. 27