FORMAÇÃO DOS PROFESSORES E DIFICULDADES NO ENSINO DE ASTRONOMIA

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1 FORMAÇÃO DOS PROFESSORES E DIFICULDADES NO ENSINO DE ASTRONOMIA Juliana Alves da Silva Ubinski 1 Introdução Desvendar os mistérios que cercam o Universo levou o homem a olhar para o céu cada vez com maior freqüência, procurando respostas para as mais variadas perguntas, elaborando assim suas próprias teorias para a explicação de determinados fenômenos. Santos (2005, p. 41) entende que sob a óptica do saber científico, o homem foi levado ao conhecimento da verdade, entendendo como verdade o conhecimento das relações fundamentais que estruturam nosso universo. Assim, houve um conseqüente aperfeiçoamento de seus métodos de coletas de dados, testando novas teorias e deixando para trás as que não davam conta dos fenômenos. Na década de 60, a Astronomia já teve seu status de disciplina, atualmente faz parte dos assuntos abordados pela disciplina de Ciências no Ensino Fundamental e da disciplina de Física no Ensino Médio. A reforma do Currículo Básico da Escola Pública da maioria dos Estados brasileiros tem introduzido Astronomia desde a pré-escola até a oitava série do Ensino Fundamental. Atualmente o ensino de Astronomia está sendo objeto de várias pesquisas, visando verificar as concepções alternativas de alunos e professores e análises de erros conceituais em livros didáticos. Nesta presente pesquisa, faremos uma abordagem sobre as principais concepções alternativas dos professores e sua dificuldades no ensino de Astronomia. Conhecimento adquirido no Cotidiano e aprendizagem significativa Uma ideia amplamente disseminada por educadores é que os alunos antes de serem ensinados não sabem nada a respeito do novo assunto. Entretanto, através de 1 Graduada em Ciências Biológicas/Pós-Graduanda da Especialização em Ensino de Ciências e Matemática Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste) / Campus de Cascavel

2 estudos de concepções alternativas e outras pesquisas na área de ensino, já é sabido que os alunos chegam às aulas de Ciências com diversos conceitos formados, que podem não coincidir com a ideia a ser ensinada. Além do conhecimento de senso comum, relacionado à solução de problemas práticos do dia-a-dia e adquirido de maneira espontânea, na experiência cotidiana, ou por meio da educação informal, muitas pessoas apresentam um forte senso religioso, apoiado em um conhecimento sagrado, que teria sido inspirado de forma sobrenatural e possui caráter dogmático (LAKATOS; MARCONI, 2007). As ideias não-científicas dos alunos, também denominadas concepções alternativas, podem ser consideravelmente resistentes à mudança e atuar como um obstáculo à aprendizagem escolar. Um ponto crítico nesse processo de ensinoaprendizagem é que o professor também pode ter dúvidas a serem sanadas e não conseguir realizar atividades que contribuam para o aluno desenvolver explicações científicas sobre a realidade (LANGHI, 2004). Concepções alternativas referentes a fenômenos astronômicos encontram-se muito presentes mesmo entre alunos de países diferentes e idades distintas. Segundo Langhi (2004), entre estudantes na faixa etária de doze a dezesseis anos, por exemplo, encontram-se frequentemente erros de concepção persistentes, tais como: a) Astronomia e Astrologia são indistintas; b) ao meio-dia, a sombra de um poste é nula; c) as estrelas possuem pontas; d) a Lua não possui movimento de rotação por sempre enxergarmos a mesma face desse astro. O ideal seria que os professores planejassem suas aulas de modo a aproveitar, complementar, desenvolver e transformar as ideias, teorias e conhecimentos que os alunos trazem consigo. Assim, as aulas se tornariam mais interessantes e prazerosas (CARVALHO et al., 2006). O processo de ensino e aprendizagem seria favorecido também com a realização de experimentos simples, nos quais o aluno pudesse ser aproximado do fenômeno ou conceito que está sendo ensinado, levando-o a realizar observação, mensuração, análise, teste de hipóteses e discussões sobre os resultados (MATSUURA, 1998). De acordo com a teoria de Ausubel, um fator relevante a ser considerado no processo de ensino-aprendizagem é o conhecimento adquirido pelo indivíduo em suas experiências anteriores. Um conceito que o aluno já possui e pode ser relacionado com

3 uma nova informação ensinada é denominado subsunçor (equivalente a subordinador). Quando a nova informação não se relaciona com conceitos existentes na estrutura cognitiva, acaba sendo armazenada de forma arbitrária (MOREIRA, 1985). A aprendizagem significativa ocorrerá então mediante a conexão de maneira não-arbitrária e não-literal e a interação entre o conhecimento adquirido anteriormente e aquele que está sendo ensinado conforme ilustramos na figura 1, resultando em melhor elaboração dos subsunçores iniciais. Mesmo na aprendizagem por descoberta, o resultado será significativo somente se os novos achados forem relacionados com conceitos relevantes já existentes na estrutura cognitiva (MOREIRA, 1999). Por conseguinte, os processos de assimilação na fase de aprendizagem significativa incluem: (1) ancoragem selectiva do material de aprendizagem às ideias relevantes existentes na estrutura cognitiva; (2) interacção entre as ideias acabadas de introduzir e as ideias relevantes existentes (ancoradas), sendo que o significado das primeiras surge como produto desta interacção; e (3) a ligação dos novos significados emergentes com as ideias ancoradas correspondentes no intervalo da memória (retenção) (AUSUBEL, 2003, p. 8). Conhecimento Adquirido Novo Conhecimento Aprendizagem Significativa Figura 1. Diagrama ilustrativo da aprendizagem significativa. Na aprendizagem significativa, tanto a ideia preexistente na estrutura cognitiva quanto o novo conceito associado tornam-se levemente modificados. A retenção do conhecimento é explicada considerando-se que a nova informação pode ser dissociada de seu subsunçor, ou seja, reproduzida como elemento identificável e isolado. Entretanto, com o tempo, o novo significado tende a reduzir-se ao significado da ideia estabelecida de modo mais consolidado, produzindo o esquecimento (AUSUBEL, 2003). Segundo Ausubel (2003, p. 9), no que toca esse aspecto, isto ocorre porque é

4 muito menos incômodo recordar apenas uma ideia geral não elaborada ou não qualificada do que uma explícita e especificamente elaborada. A partir do conhecimento prévio das concepções que o aluno pode trazer consigo, o professor pode elaborar metodologias pedagógicas capazes de levar o aprendiz a ser integrante ativo na construção do saber. Para isso, fazem-se necessárias pesquisas constantes sobre concepções alternativas nas diferentes áreas científicas, a fim de que o professor possa utilizar esses resultados como base para sua docência e o aluno possa atingir a aprendizagem significativa. Concepções alternativas apresentadas por professores Os conceitos alternativos, que durante muito tempo foi aceito como científico pelos alunos, são aceitos também por professores, sendo que essas concepções podem diferir substancialmente das idéias a serem ensinadas. A falta de conhecimento leva os professores ensinarem de forma inadequada, não tendo condições de avaliar os erros conceituais apresentados nos livros didáticos. (LIMA, 2006) Em sua tese, Langhi (2009) cita as concepções alternativas em Astronomia mencionadas com maior frequência por alunos e professores de São Paulo, dentre as quais se destacam: o Sol é uma bola de fogo; a gravidade está associada à presença de ar; a Lua não tem gravidade devido à inexistência de atmosfera; a Terra está no centro do Universo; as estrelas têm pontas; as estações do ano ocorrem devido à alternância da distância entre a Terra e o Sol; o Sistema Solar termina no último planeta. Trevisan e Puzzo (2007) realizaram uma pesquisa qualitativa na qual consideraram as concepções sobre as fases e os eclipses da Lua expressas por um grupo de seis professores de Ciências da 5 a série do Ensino Fundamental do Paraná, verificando que estes levavam para a sala de aula ideias nem sempre compatíveis com o conhecimento científico. Dentre as concepções alternativas apresentadas pelos professores, podem ser destacadas as seguintes: os eclipses lunares ocorrem devido à sombra feita pelo Sol sobre a Lua e as fases da Lua se devem à sombra que a Terra produz. A confusão comum entre o eclipse lunar e a formação das fases da Lua também foi encontrada entre os professores participantes desse estudo. Puzzo, Trevisa e Latari (2004) constataram que os três professores pesquisados, ao abordar assuntos astronômicos, utilizam de pré-concepções baseadas em falsos conceitos. Os professores também demonstraram falta de clareza em conceitos básicos

5 como: a fase que a Lua se encontra quando ocorre um eclipse solar, a posição do Sol no horizonte. Vale ressaltar que, os professores têm preocupação em ministrar os conteúdos de forma que os alunos compreendam e acreditam não possuírem dificuldade em ministrar aulas sobre esses conteúdos. Ao ensinar as estações do ano, o professor faz toda a caracterização da estação, mas não chega ao foco principal que são os mecanismos que as provocam. Quando tenta explicar como ocorre, o professor utiliza concepções equivocadas sobre o fenômeno, tais como a alteração da distância entre a Terra e o Sol. (LIMA, 2006) Formação dos professores e dificuldades no ensino de astronomia Queiroz (2008) fez um levantamento dos conteúdos de Astronomia previstos para as séries iniciais e presença dos mesmos nos livros didáticos utilizados pelos professores. Alguns assuntos importantes como medidas de tempo, movimentos de translação e rotação, orientação espacial, direções cardeais não estavam presentes nos livros didáticos que são primeira fonte de busca dos professores. O primeiro contato com a Astronomia muitas vezes ocorrem no início de carreira, quando o professor precisa ensinar seus alunos. A insegurança, o medo de não saber responder as perguntas dos alunos acabam dificultando o processo de ensinoaprendizagem. Alguns professores reconhecem a dificuldade de separar o mito da ciência. Infelizmente as fontes de busca de informação nem sempre são seguras, isto é o que tem sido mostrado em pesquisas de análises de livros didáticos. (Langhi, Nardi. 2005) Em pesquisa realizada por Puzzo, Trevisa e Latari (2004) um dos três professores pesquisados acredita que o ensino da Astronomia não é tão importante, e que alguns conteúdos deveriam ser suprimidos por ser muito abstrato. Neste estudo, os professores pesquisados mencionaram que tem dificuldade em ensinar as constelações e Sistema Solar (planetas). Os três professores participantes da pesquisa eram formados em Ciências Biológicas ou Ciências, sendo que nenhum deles estudou Astronomia em sua formação inicial. Langhi e Nardi (2004) constataram em seu estudo a falta praticamente absoluta de conteúdos de Astronomia na formação inicial de professores das séries iniciais, além da constatação que a formação destes professores não é adequada para a educação

6 científica em geral. A Astronomia não está presente na licenciatura dos possíveis educadores que ministrarão aulas sobre o assunto, salvo raras exceções. A dificuldade dos professores foi evidenciada também em um curso de formação de professores de Ciências que já atuam a algum tempo em sala de aula em São Paulo. O enfoque do curso foi dado à espacialidade, onde as questões relacionadas às fases da Lua, estações do ano e as proporções do Sistema Solar foram as mais difíceis de serem compreendidas pelos professores. (LEITE, 2006) Para ensinar as estações do ano, por exemplo, os professores recorrem também aos livros didáticos de Astronomia, que apresentam os mesmo erros conceituais dos livros de Ciências. A falta de domínio do conteúdo a ser ensinado, faz também com que as interpretações de alguns textos sejam feitos de forma errônea. (LIMA, 2006) Através de sua pesquisa, Langhi (2005) observou que as principais dificuldades dos professores em relação ao ensino de Astronomia são predominantes em professores das séries iniciais, pois os assuntos dessa área são tratados de forma superficial, não tendo acesso ao conhecimento sólido e pleno, sendo que essas são características cobradas nas competências previstas para os egressos na educação básica. Canalle (2003), mostra em seu trabalho que, o erro conceitual seja a tal ponto, do professor passar a reconhecer o conceito certo como equivocado. Os livros didáticos, tanto do Ensino Fundamental, quanto do Ensino Médio, apresentam a órbita que Terra realiza em torno do Sol, com uma excentricidade (achatamento) superior ao real. Após receberem o gabarito desta questão (prova da OBA 2001) os professores questionaram e, tiveram dificuldade em aceitar a resposta proposta pela comissão da OBA. Neste trabalho fica evidente os erros transmitidos pelos livros didáticos e o despreparo dos professores em constatar tais erros. Os livros didáticos estão sendo utilizados, praticamente como fonte exclusiva de apoio em sala de aula. (MEES, 2004). Em sua pesquisa, Lima (2006) constatou que os professores mencionam que as informações que possuem sobre Astronomia adquiriram através do livro didático, pois não tiveram contato com o assunto em sua formação inicial. No Brasil, pensando em um panorama histórico, demonstra o quanto a Ciência está se afastando dos Currículos Escolares, sendo poucos cursos de formação para professores das séries iniciais do Ensino Fundamental. No entanto, surgem esforços isolados de instituições para aproximar a qualidade no ensino de Astronomia. A

7 formação de professores precisa oferecer condições para que o futuro professor se sinta capacitado para ensinar com segurança os conteúdos. (LANGHI, 2004) Os professores sabem de suas limitações e tem vontade de aprender cada vez mais, pois tem consciência de sua missão como disseminadores de conhecimento. (LIMA, 2006) Fato esse, que no curso de capacitação em Astronomia realizado em São Paulo os assuntos que mais atraíram os professores foram justamente aqueles em que apresentavam mais dificuldade em entender. (LEITE, 2006) A história da ciência é colocada nos cursos da graduação de tal forma, que não incentiva os professores e pesquisadores a aprimorar suas reflexões. (CARVALHO, 2006) Propostas para a melhoria na qualidade do ensino de Astronomia Para melhorar este panorama, já há Universidades incluindo mais pesquisas nos cursos de licenciatura, buscando formar educadores-pesquisadores, aliando a pesquisa ao ensino. (CARVALHO, 2006). Acreditamos que sendo instigado a realizar pesquisas e buscar fontes seguras de informação científica para sanar suas dúvidas, haverá diminuição da transmissão de conceitos errôneos para os alunos. No entanto, a pesquisa não deve ser restrita aos conteúdos, mas deve incluir ações pedagógicas que facilitem a assimilação dos conteúdos trabalhados, atingindo a aprendizagem significativa. Como mencionamos na seção anterior, há professores que entendem a Astronomia como um conteúdo abstrato, sendo que este seria um dos fatores que dificultaria sua aprendizagem. No entanto, há várias formas de contornar está dificuldade nos conteúdos, que para o aluno pode ser abstrato, dentre elas podemos citar a utilização de mídias com vídeos e simulação, construção de maquetes, realização de teatros, dentre outros. Nardi (2002) lembra que o aluno precisa ser levado a tocar, a observar, a experimentar... enfim, ser levado a avaliar a realidade concreta e relacionar fenômenos observados. O aluno que está fora desse contexto avaliativo, passa a ver o mundo com algo abstrato, não reagindo aos seus estímulos. A experimentação pode ainda servir de instrumento na criação de conflitos cognitivos. Para que isso ocorra, o aluno precisa sair de uma postura passiva para conseguir elaborar o seu raciocínio, trocando idéias e justificando suas idéias. (CARVALHO, 2006) A Astronomia é uma área que, normalmente aguça a curiosidade e interesse dos alunos, sendo que seu ensino ter como ponto de partida o interesse imediato do aluno.

8 Desta forma o aluno participa da construção do seu próprio conhecimento, sendo o professor apenas o mediador. A história da Ciência utilizada no processo de ensino colocada em uma perspectiva investigativa pode também ser uma ótima ferramenta para melhoria no processo de ensina de Astronomia. (CARVALHO, 2006) Vale lembrar de que o pensamento não acontece no vazio, ele precisa de estímulos para acontecer; os conteúdos só poderão ser oferecidos à aprendizagem do aluno acompanhados por um contexto intelectual e cultural que o acompanha. O ato de pensar é fruto de uma participação ativa do aluno, assim ele começa a construir sua própria autonomia, e o pensar passa a fazer parte do processo de solucionar problemas. A visita a centros astronômicos e outros espaços destinados a disseminação do conhecimento científico é de grande valia para apresentar ao aluno o mundo científico e trazer esse conhecimento adquirido para a sala de aula. Essas visitas são importantes também para que os professores visualizem melhor o que estão ensinando para os seus alunos e reflitam cada vez sobre os conteúdos trabalhados. (COLOMBO, 2009) Assuntos relacionados à Astronomia são interessantes para os alunos, normalmente eles apresentam uma série de dúvidas e curiosidades sobre o assunto. Mees (2004) sugere o uso da internet como uma fonte aprendizado, de modo que o professor pode selecionar atividades diferentes para os alunos que apresentam maior facilidade em relação ao assunto e, da mesma forma, selecionar outras atividades para os alunos que apresentam maior dificuldade. Assim, a aula poderá ser tão interessante quanto o mundo fora dela e, tão avançado quanto. Apesar das dificuldades evidenciadas no ensino de Astronomia, existem esforços de pesquisadores e educadores para mudar esse panorama. Silva et al (2008) através da construção de maquete tridimensional da constelação Cruzeiro do Sul, mostraram que tomando um referencial teórico sobre conceitos básicos sobre o que se pretende trabalhar e, levar os educando a vivenciar todo o processo de construção e ter uma melhor noção da questão de espacialidade e ordem de grandeza das estrelas. (SILVA, 2008). Através um grupo de estudos de Astronomia com caráter investigativo, Ubinski e Santos (2009) constataram maior motivação dos alunos na busca pelo o conhecimento e, como comsequencia, assimilação dos conteúdos com maior facilidade. Outro fator positiva foi o amadurecimento nos argumentos utilizados em debates em sala de aula. A Universidade Federal do Rio de Janeiro, através das Olimpíadas Brasileira de Astronomia, tem contribuído na disseminação da Astronomia nas escolas, fornecido

9 materiais importantes para melhoria na qualidade do ensino desta ciência, além de promover cursos e palestras para alunos e professores. O Observatório Nacional, através de seus cursos, também tem contribuído através de seus frequentes cursos na área de Astronomia. Na busca de atingir um maior número de pessoas, muitos cursos são realizados on line, o que tem ajudado na complementação na formação de professores. Destacamos apenas duas entidades para exemplificar os esforços em busca pela melhoria do panorama do ensino de Astronomia. No entanto, sabemos que através de universidade, observatórios astronômicos, planetários há vários educadores e pesquisadores prontos para contribuir com professores e alunos. Considerações Finais: No geral, os professores têm consciência de suas deficiências em relação aos conteúdos de Astronomia, e sentem-se angustiados e inseguros. Justamente por não dominarem o assunto, acabam por transmitir alguns conceitos de forma equivocada. Infelizmente, os livros didáticos estão repletos de erros conceituais também, confundindo ainda mais o professor. Os professores, que conhecem suas deficiências em alguns conteúdos, têm buscado cada vez mais cursos de aperfeiçoamento para melhorar suas aulas e aumentar a motivação de seus alunos. Educadores oriundos dos cursos de pedagogia e Ciências Biológicas são os responsáveis pelo ensino de Astronomia para os alunos do Ensino Fundamental. No entanto, a formação inicial desses professores é extramente deficiente nesta área, sendo que em vários cursos a Astronomia não faz parte do currículo. Seria de suma importância uma maior dedicação nos cursos de licenciaturas, em especial dos cursos de Pedagogia e Ciências Biológicas, aos fenômenos astronômicos que fazem parte das Diretrizes Curriculares do Ensino Fundamental, somente assim poderíamos melhorar de forma efetiva o ensino de Astronomia. Referências AUSUBEL, D. P. Aquisição e retenção de conhecimentos: uma perspectiva cognitiva. Lisboa: Plátano, 2003.

10 CANALLE, J.B.G. O Problema do Ensino da Órbita da Terra. Revista Física na Escola. V.4 n CARVALHO. M. P.; et al. Ensino de Ciências: Unindo a Pesquisa e a Prática. Pioneira Thomson Learning. P.5 SP COLOMBO, P.D.J. et al. Educação em Centros de Ciências: Visitas Escolares ao Observatório Astronômico do CDCC/USP. Revista Investigações em Ensino de Ciências. V LAKATOS, E. M.; MARCONI, M. de A. Metodologia científica. 5. ed. São Paulo: Atlas, LANGHI, R. Idéias de Senso Comum em Astronomia. Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências. Unesp Disponível em < acesso em 20 ago LANGHI, R. Idéias de senso comum em astronomia. Texto elaborado com base na apresentação oral de mesmo título no 7º Encontro Nacional de Astronomia (ENAST), em novembro de Disponível em: < Acesso em: 10 nov LANGHI, R.; NARDI, R. Um Estudo Exploratório para a Inserção da Astronomia na Formação de Professores dos anos Iniciais do Ensino Fundamental. IX Encontro Nacional de Pesquisa em Ensino de Física Disponível em < acesso em 23. ago LANGHI, R.; NARDI, R. Dificuldades Interpretadas nos Discursos de Professores dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental em Relação ao Ensino de Astronomia. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia. n LIMA, E. J. M. A Visão do Professor de Ciências sobre as Estações do Ano. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Educação Matemática) - Universidade Estadual de Londrina LEITE. C. Formação do Professor de Ciências em Astronomia: Uma Proposta com enfoque na Espacialidade. 241f. Tese (doutorado) Faculdade de Educação. USP. SP MATSUURA, O. T. Divulgação da astronomia: um plano abrangente para o ensino básico. Diadema: Sociedade de Astronomia e Astrofísica de Diadema, [1998]. Trabalho apresentado na ExpoAstro 1998.

11 MEES, A.A. Astronomia: Motivação para o Ensino de Física na 8ª Série. Instituto de Física da UFRGS. (Mestrado). RS MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa. Brasília: Universidade de Brasília, MOREIRA, M. A. Ensino e aprendizagem. São Paulo: Moraes, NARDI, R. Educação para a Ciência. Questões Atuais no Ensino de Ciências. Escrituras Editora e Distribuidora de Livros Ltda. SP. p. 5 Vol PUZZO, D.; TREVISAN, R. H.; LATARI, C. J. B. Astronomia: A Investigação da Ação Pedagógica do Professor. IX Encontro Nacional de Pesquisa em Ensino de Física Disponível em > acesso em 23. ago.2010 QUEIROZ, Vanessa. A Astronomia presente nas séries iniciais do Ensino Fundamental das Escolas Municipais de Londrina Dissertação (Mestrado em ensino de Ciências e Educação Matemática) Universidade Estadual de Londrina, Londrina, SANTOS, C. C. Ensino de ciências: abordagem histórico-crítica. São Paulo: Autores Associados, SILVA. G. M. S. et al. Transformação de Coordenadas Aplicada à Construção da Maquete Tridimensional de uma Constelação. Revista Brasileira Ensino Física vol.30 no.1 São Paulo 2008 TREVISAN, R. H.; PUZZO, D. Fases da Lua e eclipses: concepções alternativas presentes em professores de ciências de 5ª série do ensino fundamental. In: ENCONTRO DE PESQUISA EM ENSINO DE FÍSICA, 10., 2006, Londrina. Atas... São Paulo, Sociedade Brasileira de Física, Disponível em: < Acesso em: 09 maio UBINSKI, J. A. S., MACHADO, D. I. Grupo de Estudos de Astronomia: Uma Experiência Educativa. In: ENCONTRO NACIONAL DE ASTRONOMIA (ENAST), 12., 2009, Londrina. Anais... Londrina: Universidade Estadual de Londrina, 2009.