A PRODUÇÃO EM ENSINO DE ASTRONOMIA NOS ÚLTIMOS QUINZE ANOS

1 A PRODUÇÃO EM ENSINO DE ASTRONOMIA NOS ÚLTIMOS QUINZE ANOS Castro, E.S.B. 1, Pavani, D. B. 2, Alves, V. M.³ 1 Universidade Federal de Pelotas/Instituto de Física e Matemática/elisasbcastro@yahoo.com.br 2 Universidade Federal de Pelotas/Instituto de Física e Matemática/dpavani@if.ufrgs.br 3 Universidade Federal de Pelotas/Instituto de Física e Matemática/vmalves@ufpel.edu.br Resumo Para desenvolver um projeto de capacitação de professores de Física e de Ciências para a inserção de conteúdos de Astronomia, analisamos o conhecimento produzido na área de Ensino de Astronomia. Para tanto, realizamos um levantamento dos trabalhos apresentados, na área de Ensino de Astronomia, nos Encontros da Sociedade Brasileira de Física (SBF), desde 1993, e da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), desde 2001. O levantamento permitiu analisar o volume dos trabalhos de pesquisa, o seu desenvolvimento ao longo dos anos, e classificar nas linhas: (i) Currículo; (ii) Formação de professores; (iii) Experimentos; (iv) História da Astronomia; (v) Material didático; (vi) Mostras e Oficinas; (vii) Olimpíada; (viii) Livros didáticos; (ix) Concepções alternativas; e (x) Uso de recursos virtuais. Essa classificação foi escolhida para propiciar uma ampla visão dos temas em estudo nesta área. Com esse intuito, observamos uma tendência maior dos autores na escolha do item (ix), principalmente na aplicação de questionário para identificar concepções alternativas do público-alvo, seguido de texto explicativo contendo conceitos básicos de Astronomia e, finalmente, um novo questionário para determinar o que foi aprendido com essa experiência. O item que menos se destacou foi o (viii), no qual foi verificada a escassez de conteúdos de Astronomia nos livros de ensino médio, restritos ao capítulo sobre Gravitação Universal. Os demais itens mostraram a preocupação de fornecer subsídios teóricos (v), tecnológicos (x), experimentais (iii) e participação dos alunos em eventos (vii) para melhorar o Ensino de Astronomia. Em (iii), paralelamente ao experimento, as atividades práticas em geral traziam um fragmento de texto que explicava sucintamente os conceitos envolvidos. Com relação à evolução dos trabalhos ao longo desses quinze anos, constatamos o aumento de trabalhos na área, como já indicava o trabalho, em 2004, de Canalle (2004a e 2004b) para o período de 1993 a 2003, reduzindo a concentração na linha (ix). Palavras-chave: ensino de astronomia, capacitação de professores, produção acadêmica. Introdução A busca por entender os fenômenos e os corpos celestes, como a diferença entre os corpos errantes (planetas) e aqueles que permaneciam fixos (as estrelas) vem desde a Antiguidade. A Astronomia já fazia parte da civilização grega, que a utilizava, por exemplo, como referência para passagem do tempo. As figuras zodiacais, que representavam formatos de animais e pessoas, têm igualmente forte influência da mitologia grega. Já na Idade Média, os árabes desenvolveram esta ciência e fizeram várias descobertas sobre o movimento dos corpos celestes. Até então, o modelo Geocêntrico era hegemônico como visão de mundo. Durante o Renascimento, Nicolau Copérnico propôs o modelo Heliocêntrico, neste os planetas giravam em torno do Sol. Este modelo foi definido e aprimorado por Galileu Galilei,

2 físico e astrônomo, que ao apontar pela primeira vez uma luneta (telescópio refrator) para o Sol realizou diversas descobertas astronômicas, entre elas, as manchas solares e as crateras lunares. Johannes Kepler também foi defensor deste modelo, sendo o primeiro a desenvolver relações matemáticas que descreviam o movimento dos planetas com o Sol no centro. Isaac Newton contribuiu de forma fundamental à Física e à Astronomia, coroando todo este período em que um novo entendimento a respeito do Universo começava a se estabelecer fruto do novo debate científico, político, filosófico e da experimentação. Newton desenvolveu uma nova Matemática que foi ferramenta essencial para mostrar que os movimentos dos planetas poderiam ser explicados através da Lei da Gravitação Universal e pelas Leis da Dinâmica. Conceitos físicos que mudaram nossa histórico. Com o entendimento da luz como uma onda eletromagnética e do desenvolvimento tecnológico, hoje temos acesso a uma grande variedade de instrumentos ópticos que nos auxiliam na descoberta de estrelas, planetas, galáxias, etc. O principal instrumento utilizado por um astrônomo (pessoa que se dedica a estudar astronomia) é o telescópio. Hoje existem telescópios que operam em todas as regiões do espectro eletromagnético (luz visível, ondas de rádio e microondas, infravermelho, ultravioleta, raios-x e raios-?), entre eles os do tipo espacial, como o Hubble, desenvolvido pela Agência Espacial Americana (NASA). Para iniciar um trabalho com a finalidade de elaborar um material que possa auxiliar professores de Ciências e de Ensino Médio no processo de ensinoaprendizagem de Astronomia, elaboramos um projeto que conta com três etapas: pesquisa bibliográfica, elaboração de material didático e utilização deste material. Neste trabalho, são apresentados os resultados da primeira etapa, que consiste em um levantamento dos trabalhos dos Anais do SNEF (Simpósio Nacional de Ensino de Física), conforme quadro 01, e dos Boletins da SAB (Sociedade Astronômica Brasileira), conforme o quadro 02, nos últimos quinze anos. Enquanto o SNEF é um evento organizado a cada dois anos pela Sociedade Brasileira de Física especificamente voltado ao Ensino, as reuniões anuais da SAB envolvem trabalhos de pesquisa nas diferentes áreas da Astronomia, incluindo o Ensino. O objetivo deste trabalho é o de apresentar a evolução quantitativa (números absolutos) e qualitativas (distribuições em itens classificatórios) dos 135 trabalhos identificados na área de Ensino de Astronomia nos dois eventos. A classificação procura evidenciar tendências que os trabalhos analisados seguiram ao longo desses últimos quinze anos. Quadro 01: Dados relativos aos encontros do SNEF Número Ano Local Tema X 1993 Londrina/PR Tempo de Avaliação XI 1995 Niterói/RJ Tempo de Mudança XII 1997 Belo Horizonte/MG Novos Horizontes: Educação Permanente, Novas Tecnologias e Inovações Curriculares XIII 1999 Brasília/DF Ensino de Física: em busca da sua identidade XIV 2001 Natal/RN Educação científica, Cultura e Qualidade de Vida

3 XV 2003 Curitiba/PR Ensino de Física: Presente e Futuro XVI 2005 Rio de Janeiro/RJ O Ensino no Ano Mundial da Física XVII 2007 São Luís/MA O Ensino de Física e Sustentabilidade Quadro 02: Dados relativos às reuniões anuais da SAB Número Ano Volume Local XXVII 2001 21 Águas de São Pedro/SP XXVIII 2002 22 Florianópolis/SC XXIX 2003 23 São Pedro/SP XXX 2004 24 São Pedro/SP XXXI 2005 25 Águas de Lindóia/SP XXXII 2006 26 Atibaia/SP XXXIII 2007 27 Passa Quatro/MG XXXIV 2008 28 Passa Quatro/MG Metodologia Nos oito Boletins da SAB e nos oito Anais do SNEF analisados, verificamos as tendências dos autores a seguirem certas linhas de pesquisa: (i) Currículo; (ii) Formação de professores; (iii) Experimentos; (iv) História da Astronomia; (v) Material didático; (vi) Mostras e Oficinas; (vii) Olimpíada; (viii) Livros didáticos; (ix) Concepções alternativas; e (x) Uso de recursos virtuais. No item (i) estão inseridos todos os artigos que focalizaram a inserção do conteúdo de Astronomia no EM; no item (ii) estão os que tratam da elaboração e aplicação de cursos de formação para professores de EM; no item (iii) estão os que trazem um roteiro de montagem sobre determinado experimento que envolve Astronomia; no item (iv) são artigos que trazem um pouco sobre a História da Astronomia; no item (v) estão os artigos que fornecem subsídios teóricos para auxiliarem professores e alunos no processo de ensino-aprendizagem; no item (vi) estão os relatos de experiências de escolas e universidades envolvidas em eventos sobre Astronomia; no item (vii) estão os dados obtidos através da participação dos autores e de alunos envolvidos na Olimpíada Brasileira de Astronomia, na Olimpíada Internacional de Astronomia e na Olimpíada Brasileira de Foguetes; no item (viii) estão as pesquisas relacionadas com o estudo de livros didáticos que apresentam conteúdos de Astronomia, inclusive livros de Geografia; no item (ix) estão as pesquisas realizadas com professores e alunos e item (x) estão os artigos que envolvem algum recurso virtual, como por exemplo, o auxílio de softwares de Astronomia. Os dados obtidos foram analisados de duas maneiras: primeiro, separando os Boletins da SAB dos Anais do SNEF e segundo, fazendo uma comparação entre os dois. Além disso, seguindo esta classificação, verificamos o número de autores que

4 seguiram cada item, se os autores seguiram ou não a mesma linha de pesquisa, e também, a evolução dos trabalhos ao longo dos últimos quinze anos. Resultados e Discussões Baseando-se na metodologia adotada neste trabalho, apresentamos os resultados obtidos analisando-os. Primeiramente apresentamos os resultados das análises individuais das Atas do SNEF e dos Boletins da SAB, e posteriormente, serão apresentadas as análises em conjunto. 1. Análise Individual Apresentamos a quantidade de artigos publicados nos Anais do SNEF de acordo com a classificação adotada, conforme mostra o gráfico 01. Gráfico 01: Quantidade de artigos do SNEF Nos Anais do SNEF, nota-se a preocupação maior dos autores no uso de recursos virtuais (18%) e em fazer pesquisas que testem as concepções alternativas de professores e alunos (17%). Também é evidenciada a importância dada pelos autores nos itens experimentos, história da Astronomia e material didático (11%). O uso dos recursos virtuais vem ganhando espaço na sala de aula. Nos artigos, os autores mostram que além da capacidade de desenvolver o conteúdo de astronomia, possuem experiência no uso de computadores, trabalhando com programas específicos para o estudo da Astronomia. Um exemplo bastante citado foi do programa Astrosolar, o qual é gratuito. As concepções alternativas de professores e alunos foram em sua maioria testadas através da aplicação de questionário. Posteriormente a isto, o público-alvo recebia um material didático informando sobre os conceitos básicos de Astronomia e, finalmente, eram submetidas a um novo questionário.

5 A elaboração de material didático é essencial para o aprendizado tanto do professor quanto do aluno. Mesmo numa atividade prática, é necessário um material de apoio. Nos artigos presentes do SNEF, a maioria dos autores preocupou-se em elaborar materiais didáticos que abordavam conceitos básicos de Astronomia. Os experimentos são uma forma didática e muito eficaz de ensinar Astronomia. Na maioria dos artigos, percebemos que os autores mostraram uma grande preocupação na explicação dos detalhes que envolviam a atividade prática, para que esta pudesse ser facilmente reproduzida. Da mesma forma, seguindo a classificação adotada, apresentamos o número de artigos presentes nos Boletins da SAB, conforme gráfico 02. Gráfico 02: Quantidade de artigos da SAB Percebe-se uma concentração maior nos itens referentes a concepções alternativas (22%), material didático (13%) e Olimpíada de Astronomia (12%). As concepções alternativas seguem a mesma linha como já descrita anteriormente para os artigos do SNEF. Os trabalhos sobre as Olimpíadas trazem dados sobre Escolas que participaram destes eventos, como erros e acertos que os alunos obtiveram nas provas. Ao analisar estes materiais (SNEF e SAB), é possível perceber a repetição do item (v), material didático, o qual totaliza 33% quando verificado na pesquisa individual. 2. Análise em Conjunto Nesta análise, procuramos enfatizar a evolução dos trabalhos ao longo dos últimos sete anos, não consideramos os artigos do SNEF de 1993 a 1999 para poder fazer uma comparação com os artigos da SAB. No total foram analisados 112 artigos de 2001 a 2008 dos dois eventos. Em pesquisas semelhantes já se percebia que houve um aumento no interesse pela área de Ens ino de Astronomia. Canalle (2004a) analisou dados da SAB de 1993 a 2003 e Salem (2007) estudou dados do SNEF de 1995 a 2005. Os enfoques seguidos por esses autores foram diferentes. A pesquisa de Canalle

6 verificou que a criação das comissões de ensino e história implicou no crescimento do número de trabalhos publicados. Em outra pesquisa de Canalle (2004b), foi feito um estudo sobre os 168 trabalhos encontrados na seção Ensino e História, nos quais 133 (79,2%) relacionavam-se à educação em astronomia e em relação ao nível, 32,3% é de EF, 29,3% de EM, os outros são para o ES e população em geral. Na pesquisa de Salem, a ênfase foi dada nos focos temáticos nos últimos dez anos. Ao tratar de Astronomia, a autora conclui a existência de um número significativo de comunicações nesta área no XI SNEF. Iniciamos a apresentação de nossos dados observando a concentração dos artigos nas áreas da classificação adotada nos dois eventos. Logo depois são analisadas, em períodos de dois em dois anos, as áreas onde houve maior concentração de trabalhos. Observando a concentração de artigos pela classificação adotada de ambos os eventos, chega-se ao gráfico 03. Gráfico 03: Quantidade de artigos do SNEF e da SAB Neste caso, houve uma maior concentração do item (ix), concepções alternativas, num total de 21%. Como já relatado anteriormente, a metodologia utilizada pela maioria dos autores consistia na aplicação de questionários. O segundo item de maior concentração é o (v), material didático, com 13%, seguido do item (vii), olimpíada, com 12%. O item de menor concentração foi (viii), livros didáticos, com apenas 4%, no qual foi verificada a escassez de conteúdos de Astronomia nos livros de EM, restritos ao capítulo sobre Gravitação Universal, ou muitas vezes presente em livros que não eram da disciplina de Física, como por exemplo, os livros de Geografia. Na segunda análise, verificamos que, num período de dois em dois anos, a procura pelos autores nos itens de classificação adotados se distribuíram conforme mostra o gráfico 04.

7 Gráfico 04: Concentração de trabalhos de dois em dois anos Observando o gráfico é possível verificar dois picos significativos, no item sobre Experimentos nos anos de 2003 e 2004 e no item de concepções alternativas nos anos de 2005 e 2006. Analisando de um modo geral, percebe-se um aumento dos itens: Currículo, Olimpíada e Uso de recursos virtuais, em contrapartida com os itens que sofrem uma queda: Formação de professores, Mostras e Oficinas e Livros didáticos. Os itens de História da Astronomia e Material Didático não sofreram grandes mudanças ao longo desses anos. Por outro lado, podemos analisar a produção, de forma geral, em Ensino de Astronomia, ao longo dos anos considerados. O gráfico 05 apresenta a evolução do número total de trabalhos apresentados nos encontros da SBF (SNEF), enquanto que o gráfico 06 mostra essa evolução nas reuniões anuais da SAB. Gráfico 05: Evolução de trabalhos no SNEF

8 Gráfico 06: Evolução de trabalhos na SAB Finalmente, o gráfico 07 mostra a soma das produções nos anos em que ocorreram os dois eventos considerados. Gráfico 07: Soma da produção de trabalhos no SNEF e na SAB Conclusão A partir da análise do gráfico 07, verificamos que houve um aumento do interesse na área de Ensino de Astronomia ao longo dos últimos sete anos, desde os 15 trabalhos no período de 2001 a 2002 até os 39 trabalhos no período de 2007 a 2008, que confere um aumento de 61% em sete anos. Mais especificamente, os resultados apresentados no gráfico 06 mostram que o Ensino da Astronomia é um campo em crescente valorização pelos profissionais da área (astrônomos). Por outro lado, a comunidade acadêmica da Física também demonstra um interesse crescente nesta área, como mostra o gráfico 05. Entre os itens de classificação adotados, de acordo com o gráfico 04, destaca-se o item que trata das concepções alternativas, que apesar de apresentar maior número na análise geral, também mostra uma diminuição nos dois últimos

9 anos. No entanto, o segundo item que mais se destacou, Materiais didáticos, manteve-se praticamente constante durante os últimos sete anos. O item que menos se destacou foi o de livros didáticos, o qual é bastante importante, pois muitas vezes é a única fonte de consulta para professores e alunos. Nos artigos que tratavam deste item, pode-se perceber que os autores mencionavam a falta de conteúdos sobre Astronomia, que poucas vezes foi encontrada no capítulo sobre Gravitação Universal. Acreditamos que a Astronomia ainda é uma ciência pouco conhecida pela população em geral, embora seja alvo de muita dedicação de estudos e pesquisa pela comunidade científica. A área de Ensino, por sua vez, pode contribuir para que esta ciência possa cada vez mais fazer parte da vida cotidiana e ainda merece ser expandida a fim de promover a sua inserção nos sistemas de ensino formal e informal. Referências CANALLE, J. B. G; BRETONES, P. S.; NETO, J. M. Análise dos números de trabalhos apresentados nas reuniões anuais da SAB entre 1993 e 2003. In: XXXª REUNIÃO ANUAL, v. 24, n. 1, 2004a. São Pedro SP. Boletim da Sociedade Astronômica Brasileira. São Paulo SP: Editora Winner Graph, 2004. 242 p. BRETONES, P. S.; NETO, J. M.; CANALLE, J. B. G. Tendências de trabalhos sobre educação em astronomia apresentados nas reuniões anuais da SAB. In: XXXª REUNIÃO ANUAL, v. 24, n. 1, 2004b. São Pedro SP. Boletim da Sociedade Astronômica Brasileira. São Paulo SP: Editora Winner Graph, 2004. 242 p. SALEM, S.; KAWAMURA, M. R. D. Simpósios Nacionais de Ensino de Física: Uma sistematização. In: XVII SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, 2007. Atas do XV SNEF. São Luís MA, 2007. SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, X, 1993, Londrina. Atas Tempo de Avaliação. Londrina: Sociedade Brasileira de Física, 1993 SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XI, 1995, Niterói. Atas Tempo de Mudança. Niterói: Sociedade Brasileira de Física, 1995 SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XII, 1997, Belo Horizonte. Atas Novos Horizontes: Educação permanente, Novas tecnologias e Inovações curriculares. Belo Horizonte: Sociedade Brasileira de Física, 1997 SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XIII, 1999, Brasília. Atas Ensino de Física: em busca da sua identidade. Brasília: Sociedade Brasileira de Física, 1999 SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XIV, 2001, Natal. Atas Educação científica, Cultura e Qualidade de Vida. Natal: Sociedade Brasileira de Física, 2001 SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XV, 2003, Curitiba. Atas Ensino de Física Presente e Futuro. Curitiba: Sociedade Brasileira de Física, 2003

10 SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XVI, 2005, Rio de Janeiro. Atas O Ensino no Ano Mundial da Física. Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Física, 2005 SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XVII, 2007, São Luís. Atas O Ensino de Física e Sustentabilidade. São Luís: Sociedade Brasileira de Física, 2007 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXVII, Águas de São Pedro. Boletim da SAB. Águas de São Pedro: SAB, 2001, n. 1, v. 21 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXVIII, Florianópolis. Boletim da SAB. Florianópolis: SAB, 2002, n. 1, v. 22 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXIX, São Pedro. Boletim da SAB. São Pedro: SAB, 2003, n. 1, v. 23 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXX, São Pedro. Boletim da SAB. São Pedro: SAB, 2004, n. 1, v. 24 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXXI, Águas de Lindóia. Boletim da SAB. Águas de Lindóia: SAB, 2005, n. 1, v. 25 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXXII, Atibaia. Boletim da SAB. Atibaia: SAB, 2006, n. 1, v. 26 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXXIII, Passa Quatro. Boletim da SAB. Passa Quatro: SAB, 2007, n. 1, v. 27 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA, XXXIV, Passa Quatro. Boletim da SAB. Passa Quatro: SAB, 2008, n. 1, v. 28