OBSERVANDO AS FASES DA LUA, AS ESTAÇÕES DO ANO E OS ECLIPSES DE OUTRO PONTO DE VISTA Autores : Edson KARSTEN; Irene WEHRMEISTER. Identificação autores: Acadêmico do curso Física Licenciatura, IFC-Campus Rio do Sul/Professor da Escola de Educação Básica João Custódio da Luz; Acadêmica do curso Física Licenciatura, IFC-Campus Rio do Sul. Introdução O presente trabalho descreve a experiência de ministrar um minicurso de física para alunos do ensino médio. O trabalho é parte das disciplinas de Instrumentação para o Ensino de Física do curso de Física-Licenciatura do IFC Rio do Sul. O minicurso elaborado foi na área de astronomia e aplicado a estudantes da instituição, professores e pessoas da comunidade. Diferentemente do conhecimento científico, as concepções alternativas, como quando olhamos para o céu e prevemos se choverá ou se fará sol, não obtivemos estudo algum para essa afirmação. Mas a ciência tem explicações para tais fenômenos. A Astronomia desperta curiosidade e fascínio nas crianças e também nos adultos. As pessoas querem compreender melhor os fenômenos astronômicos, e frequentemente, numa tentativa de explicar determinados fenômenos da natureza, formulam ideias que nem sempre estão de acordo com o conhecimento científico. Estas ideias são conhecidas como concepções alternativas, ou espontâneas. Segundo os PCNs: os estudantes possuem um repertório de representações, conhecimentos intuitivos, adquiridos pela vivência, pela cultura e senso comum, acerca dos conceitos que serão ensinados na escola (BRASIL, 1999). Dentre os termos utilizados na literatura, pode-se citar: conceitos intuitivos, concepções espontâneas, ideias ingênuas, concepções prévias, pré-conceitos, ideias de senso comum e concepções alternativas. No nosso trabalho usaremos o termo concepções alternativas. Atualmente, já se reconhece que a aprendizagem escolar ocorre, fundamentalmente, a partir de uma interação entre o que o professor ensina (e/ou se estuda nos livros textos) e os conceitos pré-existentes na mente do estudante. Dessa forma, para que o aluno adquira um conhecimento mais próximo do conhecimento científico, é fundamental que o professor conheça suas chamadas concepções alternativas antes de planejar e iniciar o ensino. O interesse pela área e a habilidade prática dos autores em idealizar e construir equipamentos é que motivou a elaboração do minicurso. Este trabalho tem por objetivo divulgar a aplicação do minicurso e concepções alternativas relacionadas às fases da lua e eclipses. A questão de pesquisa que estamos investigando é A utilização de equipamento de demonstração permite aos alunos superar as concepções alternativas acerca dos movimentos dos astros? Durante a elaboração do projeto tivemos a preocupação de preparar um minicurso com uma atrativa parte experimental, inclusive construímos um planetário para demonstrações das fases da lua, estações de ano e eclipses. Para fundamentar e elaborar o minicurso, buscamos compreender como os conceitos científicos são construídos na mente dos sujeitos. A aprendizagem é um processo através do qual o educando se apropria ativamente do conteúdo da experiência humana, daquilo que o seu grupo social conhece. Desta forma, o papel do educador é fundamental, ele deve estruturar condições para ocorrência de interações professor-educando-objeto de estudo, que levem à apropriação do conhecimento. Na concepção vygotskyana o pensamento verbal não é uma forma de comportamento natural e inata, mas é determinado por um processo histórico-
cultural e tem propriedades e leis específicas que não podem ser encontradas nas formas naturais de pensamento e fala. Uma vez admitido o caráter histórico do pensamento verbal, devemos considerá-lo sujeito a todas as premissas do materialismo histórico, que são válidas para qualquer fenômeno histórico na sociedade humana (Vygotsky, 1993 p. 44). Na construção de conceitos, Vigotski estabelece diferenças entre os conceitos cotidianos ou espontâneos e os não espontâneos ou científicos. Espontâneos surgem e se formam na experiência pessoal da criança. Os científicos se constituem no processo de aprendizagem escolar, são exigidas relações mais complexas entre o ensino e o desenvolvimento destes conceitos. O conhecimento científico leva o sujeito a ter pensamentos críticos, olhar os acontecimentos ao nosso redor. Analisando as inúmeras pesquisas já realizadas, as concepções alternativas mais comuns que aparecem entre alunos na área da astronomia são noções sobre o campo gravitacional, ciclos dia/noite, estações do ano, eclipses e fases da Lua. Por isso desenvolvemos este trabalho que além de levantar/confirmar concepções alternativas de um grupo de alunos do IFC Campus Rio do Sul do ensino médio, ministrar um minicurso introdutório à astronomia, com auxílio de experimentos para a exemplificação das fases da lua, estações do ano, marés e eclipses. Segundo Langhi e Nardi (2004), o estudo de Astronomia, pode auxiliar muito na formação geral do aluno, pois além de possibilitar o desenvolvimento de habilidades essenciais para o aprendizado de outras disciplinas, tem um grande potencial educativo, pois envolve Física, Matemática, Química, Computação, Geografia, História e Antropologia. Entretanto, no Brasil, apesar de sua importância, os conteúdos de Astronomia deixaram de ser disciplina específica desde o decreto de 1942, do Estado Novo. Atualmente, a Astronomia está presente essencialmente na disciplina de Ciências, conforme indicam os Parâmetros Curriculares Nacionais - PCNs (BRASIL, 1999). Os alunos do Ensino Médio deveriam possuir a concepção correta do fenômeno da formação das fases lunares, das estações do ano e dos eclipses. Estes conceitos devem ser compreendidos durante o terceiro ciclo do Ensino Fundamental, conforme sinalizam os Parâmetros Curriculares Nacionais (Ciências da Natureza), vejamos uma sugestão dos PCN para se trabalhar fases da lua: Uma primeira aproximação à compreensão das fases da Lua pode se realizar neste ciclo por meio de observações diretas durante um mês, em vários horários, com registro em tabela e interpretando observações. O primeiro referencial nesses estudos, assim como na construção de maquetes representando o Sol, a Lua e a Terra, e o lugar de onde o estudante observa a Lua, o que favorece o deslocamento imaginário posterior para uma referência a partir do Sol ou mesmo fora do Sistema Solar, por experimentos com luz e sombra (BRASIL, 1997). Com base nesta sugestão, idealizamos e construímos um planetário. Material e Métodos Para levantamentos sobre a aplicação do minicurso utilizamos a observação direta e aplicação de questionários. Um deles (Q1) foi aplicado no início do minicurso e visava levantar as concepções dos participantes acerca dos movimentos relativos dos astros. A elaboração foi baseada em alguns artigos que identificaram as principais concepções alternativas sobre conteúdos de Astronomia apresentadas pelos alunos como Canalle (2003) e Langhi (2004). Outro (Q2) foi aplicado no final para avaliar a participação dos alunos no minicurso e o desempenho dos professores (em formação). Participaram do minicurso alunos, professores e pessoas da comunidade, totalizando 28 indivíduos. Relatamos neste trabalho os resultados de uma das questões que visa
identificar a relação que os alunos fazem entre fases da lua e os eclipses. A questão continha um enunciado principal e um desenho (figura 1). Selecionamos do Q2 a questão relativa à auto-avaliação dos participantes buscando relacionar as respostas com a superação das concepções alternativas levantadas. Resultados e discussão O experimento utilizado no minicurso foi idealizado pelos acadêmicos e construído com materiais que frequentemente são descartados para sucata. Um sistema mecânico com uma luz simbolizando o sol, um aro de bicicleta para apoio da órbita da Terra, peça de ventilador e eixo de bicicleta para o sistema Terra-Lua. Como o sistema é móvel, ele simula os movimentos de translação e rotação da Terra, com a inclinação do eixo da Terra e a Lua móvel, este experimento pode ser usado com extrema facilidade para a demonstração das fases da lua, a inclinação da terra, os equinócios, a eclíptica, as estações do ano e o eclipse lunar e solar. Quatro alunos acertaram a questão que mencionamos. Dezenove alunos pintaram a lua da esquerda (correspondente à Lua Cheia) e dois pintaram a lua de baixo, o que mostra que não associam as fases da Lua à posição relativa entre ela, a Terra e o Sol. Fig. 1: questão retirada do questionário Q1 aplicado no minicurso Pinte de preto (preencha) a Lua que representa a Lua Nova. Segundo Langhi (2004) os alunos têm muita dificuldade em compreender as causas das diferentes fases da lua. A grande quantidade de alunos que assinalaram a lua da esquerda como correta, nos mostra a grande confusão entre fases da lua e eclipses. Para a grande maioria a Lua Nova estaria coberta pela sombra da Terra. Após termos aplicado o questionario de concepções previas demos inicio ao minicurso com demonstrações práticas com o sistema planetário.
Fig. 2: gráfico construído com as respostas da questão 1. Após o levantamento das concepções alternativas o conteúdo foi explicado com a intenção de quebrar tais concepções e construir e consolidar as concepções científicas. As várias possibilidades de utilização do equipamento foram exploradas através de demonstrações interativas (fig. 3). Fig. 3: Registro fotográfico da aplicação do minicurso. O equipamento que constitui-se em um modelo físico sem preocupação com escala, foi utilizado para explicar os movimentos dos astros, onde os alunos puderam tocar, mexer e entender as explicações científicas dos fenômenos que são vistos aqui, do referencial da terra. Após a aplicação do minicurso o Q2 foi respondido. O grafico (fig. 4) mostra a autoavaliação dos alunos em relação a participação do minicurso. Fig. 4: Gráfico relativo a auto-avaliação dos alunos.
Vemos que 96,5% afirmaram que compreenderam o assunto e tinham interesse no tema, 90% declararam que interagiram com os demais participantes e participaram no decorrer da oficina Também foram sugeridos outros temas para próximos minicursos: ufologia, funcionamento de motores, Leis de Kepler, eletromagnetismo, a física do terremoto e magnetismo. Podemos inferir que 96,5% dos participantes que responderam o questionário assumiram que compreenderam o assunto apresentado construindo os conceitos científicos, o que inclui o entendimento do modelo para as fases da lua. Conclusão As questões relacionadas às fases da Lua mostram que os alunos não têm o hábito de observar o céu criticamente. Apesar disso, a concepção de que as fases da Lua acontecem porque a Terra faz sombra na Lua, foi frequente entre os alunos, o que concorda com os resultados de Langhi (2004). O minicurso idealizado e aplicado possibilitou a transposição didática de conteúdos para a educação básica, a inclusão dos fundamentos teóricos e práticos sobre o tema, e na avaliação do grupo, forneceu condições para a iniciação à docência, uma vez que foi a primeira vez que os acadêmicos exerceram a docência. O equipamento utilizado, apesar de ser um modelo permitiu uma aproximação com o conteúdo e a superação de várias concepções alternativas. Referências BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnologia. Parâmetros Curriculares Nacionais: ciências naturais. Brasília. MEC/SEMTEC. 1997. BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências Naturais. Brasília, DF: MEC/ SEF, 1999. CANALLE, J. B. G. O Problema do Ensino da Órbita da Terra. Física na Escola. v.4, n.2, p.12-16, 2003. LANGHI, R. Um estudo exploratório para a inserção da Astronomia na formação de professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental. Dissertação (Mestrado em Educação para a Ciência). Faculdade de Ciências, UNESP, Bauru, 2004. VYGOTSKY, L.S. Pensamento e linguagem. São Paulo: Martins Fontes, 1993.