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CARLOS EDUARDO FERRAZ MORAES O ENSINO DE ASTRONOMIA CONSIDERANDO A LEI 11645/08: CONTRIBUIÇÕES DAS CULTURAS INDÍGENAS BRASILEIRA E AFRICANA Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF) da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física. Orientador: Ladário da Silva Volta Redonda 2019

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CARLOS EDUARDO FERRAZ MORAES

O ENSINO DE ASTRONOMIA CONSIDERANDO A LEI 11645/08:

CONTRIBUIÇÕES DAS CULTURAS INDÍGENAS BRASILEIRA E AFRICANA

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF) da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.

Orientador:

Ladário da Silva

Volta Redonda

2019

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Ficha catalográfica automática - SDC/BAVR Gerada com informações fornecidas pelo autor

M827e

Moraes, Carlos Eduardo Ferraz

O Ensino de Astronomia Considerando a Lei 11645/08:

Contribuições das Culturas Indígenas Brasileira e Africana / Carlos

Eduardo Ferraz Moraes; Ladário da Silva, orientador. Volta Redonda,

2019.

103 f.: il.

Dissertação (Mestrado Nacional Profissional em Ensino de

Física) – Universidade Federal Fluminense Volta Redonda, 2019.

DOI:

http://dx.doi.org/10.22409/PROFIS.2019.mp.11428322795

1. Ensino de Física. 2. Astronomia 3. Três Momentos

Pedagógicos. 4. Lei 11645/08. 5. Produção Intelectual I. Silva, Ladário

da., orientador II. Universidade Federal Fluminense, Instituto de

Ciências Exatas. III. Título

CDD -

Bibliotecária responsável: Ana Claudia Felipe da Silva - CRB7/4794

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Se a educação sozinha não

transforma a sociedade,

sem ela tampouco a

sociedade muda.”

Paulo Freire

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AGRADECIMENTOS

Agradeço à minha família pelo apoio e incentivo que sempre me

deram.

Agradeço à minha namorada pela ajuda e pela parceria.

Agradeço ao meu orientador, Professor Ladário da Silva, pelo

empenho, pelo incentivo e pela disponibilidade.

Agradeço aos meus colegas do MNPEF pela parceria.

O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de

Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) -

Código de Financiamento 001.

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RESUMO

O ENSINO DE ASTRONOMIA CONSIDERANDO A LEI 11645/08:

CONTRIBUIÇÕES DAS CULTURAS INDÍGENAS BRASILEIRA E AFRICANA

Carlos Eduardo Ferraz Moraes

Orientador:

Prof. Dr. Ladário da Silva

A Lei 11645/08 estabelece que as diretrizes e bases da educação

nacional, incluam no currículo oficial da rede de ensino a obrigatoriedade da

temática “História e Cultura afro-brasileira e indígena”. No entanto, existem

escassos registros de atividades na disciplina de Física que contemplem a

exigência da Lei. A proposta da presente dissertação é abordar os conceitos de

Física, comuns à Astronomia, previstos na grade curricular do Ensino Médio,

considerando aspectos da Astronomia Cultural Indígena e da Astronomia

Cultural Africana. Para isto, elaborou-se uma sequência de ensino inspirada nos

três momentos pedagógicos de Delizoicov a fim de abordar os referidos temas.

Como produto associado desta dissertação, elaborou-se um documento à parte,

capaz de ser usado por docentes do ensino básico para promover a interação

entre os conhecimentos científicos acerca da gravitação e do universo com os

conhecimentos empíricos dos povos indígenas e dos povos africanos.

Palavras-chave: Ensino de Física, Astronomia, Três Momentos Pedagógicos,

Lei 11645/08.

Volta Redonda

Fevereiro de 2019

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ABSTRACT

ASTRONOMY’S TEACHING CONSIDERING BRAZILIAN’S LAW 11645/08:

CONTRIBUTIONS OF BRAZILIAN AND AFRICAN INDIGENOUS CULTURES

Carlos Eduardo Ferraz Moraes

Supervisor:

Prof. Dr. Ladário da Silva

Brazilian’s law 11645/08 lays down the basis and guidelines of national

education, includes in the official school curriculum the obligatoriness of

“Afrobrazilian and Indigenous History and Culture” themed. However, there are

few registers of activities in Physics a subject which contemplate the requirement.

The purpose of this present dissertation is to approach the concepts of Physics,

which are common to Astronomy, predicted in the High School curriculum,

considering Indigenous Cultural Astronomy and African Cultural Astronomy.

Pursuing this, a teaching sequence based on Delizoicov three pedagogical

moments, was built in order to address the issues. As an associated product of

this dissertation, a document was created to be used by teachers from basic

education to promote the interaction between scientific knowledge about

gravitation and universe with empiric knowledge from indigenous and African

people.

Keywords: Physics teaching, Astronomy, Three pedagogical moments, Law

11645/08

Volta Redonda

February, 2019

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Sumário

Capítulo 1 Introdução ................................................................................................ 11

Capítulo 2 As Leis 10.639/03 e 11.645/08 ................................................................. 13

Capítulo 3 Formas de Aprendizagem Centradas no Aluno ......................................... 16

3.1 Os Três Momentos Pedagógico de Delizoicov .............................................. 20

Capítulo 4 O Ensino de Astronomia nas Matrizes Curriculares .................................. 23

4.1 Astronomia na Grécia Antiga ....................................................................... 25

4.2 O Modelo de Copérnico ................................................................................ 29

Capítulo 5 Gravitação Universal ............................................................................... 32

5.1 As Leis de Kepler ......................................................................................... 32

5.2 A Lei da Gravitação Universal de Newton .................................................... 39

Capítulo 6 A Astronomia Cultural ............................................................................. 44

6.1 A Astronomia Cultural Indígena ................................................................... 44

6.2 A Astronomia Cultural Africana ................................................................... 48

Capítulo 7 Metodologia ............................................................................................. 50

Capítulo 8 Aplicação e Discussão dos Resultados ..................................................... 56

Capítulo 9 Conclusões .............................................................................................. 70

Referências Bibliográficas .......................................................................................... 71

Apêndice A – Produto Educacional ............................................................................. 75

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Lista de Figuras

Figura 1 Currículo Mínimo do Ensino Médio Regular. .................................................... 23

Figura 2 Currículo Mínimo do Ensino Médio Normal ..................................................... 23

Figura 3 Habilidades da Área de Ciências da Natureza no BNCC ..................................... 24

Figura 4 Diagrama de um movimento elíptico gerado por movimentos circulares. .... 27

Figura 5 O deferente, o epiciclo e o artifício do equante. ................................................. 28

Figura 6 O sistema heliocêntrico de Copérnico. ............................................................. 30

Figura 7 Órbita elíptica proposta por Kepler. ................................................................. 33

Figura 8 Segunda Lei de Kepler. .................................................................................. 34

Figura 9 A segunda Lei de Kepler para os movimentos planetários ................................... 35

Figura 10 Área varrida. .................................................................................................. 36

Figura 11 Órbita circular de um planeta ao redor do Sol. ......................................................... 37

Figura 12 As marés altas e baixas provocadas pela atração lunar. ..................................... 42

Figura 13 As fases lunares e as marés. .......................................................................... 43

Figura 14 Parque Arqueológico de Calçoene - AP. ........................................................ 47

Figura 15 Representação do monólito de Salto Segredo PR. ............................................ 47

Figura 16 Gnomon encontrado no deserto da Núbia. ....................................................... 48

Figura 17 Gnomon encontrado no deserto da Núbia. ....................................................... 49

Figura 18 Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de novembro de

2018. ........................................................................................................................... 51

Figura 19 Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de dezembro de

2018. ........................................................................................................................... 52

Figura 20 Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de janeiro de 2019.

................................................................................................................................... 52

Figura 21 Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 13 de fevereiro de

2019. ........................................................................................................................... 53

Figura 22 Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de novembro de

2019. ........................................................................................................................... 53

Figura 23 Estrela Antares da Constelação de Escorpião obtida a partir do aplicativo Skyview

Free. ............................................................................................................................ 54

Figura 24 Estrela Aldebaran da Constelação de Touro obtida a partir do aplicativo Skyview

Free. ............................................................................................................................ 55

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Figura 25 Início da 3ª aula na turma 3001 do Ensino Médio Regular do CIEP 156. ............ 56

Figura 26 Slide inicial da 3ª aula na turma 3001 do Ensino Médio Regular do CIEP 156. .... 57

Figura 27 Início da 1ª aula na turma 3004 do Ensino Médio Regular do CIEP 156. ............ 57

Figura 28 Início da 1ª aula na turma 3001 do Ensino Médio Regular do CIEP 156. ............ 58

Figura 29 Início da 3ª aula na turma 3002 do Ensino Médio Regular do CIEP 156. ... 58

Figura 30 Aplicação do produto na turma de NEJA II do Colégio Estadual Barão de Tefé... 59

Figura 31 Aplicação do produto na Rede CEJA. ............................................................ 59

Figura 32 Aplicação do produto na Rede CEJA. ........................................................ 60

Figura 33 Resposta do aluno I para a pergunta número 1 do questionário.. ................ 62

Figura 34 Resposta do aluno R para a pergunta número 1 do questionário. ................ 62

Figura 35 Resposta do aluno X para a pergunta número 1 do questionário. ................ 62

Figura 36 Resposta do aluno J para a pergunta número 2 do questionário. ................. 63

Figura 37 Resposta do aluno R para a pergunta número 2 do questionário. ................ 63

Figura 38 Resposta do aluno O para a pergunta número 3 do questionário. ................ 63

Figura 39 Resposta do aluno Q para a pergunta número 3 do questionário. ................ 64

Figura 40 Resposta do aluno N para a pergunta número 4 do questionário. ................ 64

Figura 41 Resposta do aluno X para a pergunta número 4 do questionário. ................ 64

Figura 42 Resposta do aluno B para a pergunta número 5 do questionário. ................ 65

Figura 43 Resposta do aluno E para a pergunta número 5 do questionário. ................ 65

Figura 44 Resposta do aluno G para a pergunta número 5 do questionário. ................ 66

Figura 45 Resposta do aluno N para a pergunta número 5 do questionário. ................ 66

Figura 46 Resposta do aluno X para a pergunta número 5 do questionário. ................ 66

Figura 47 Resposta do aluno Z para a pergunta número 5 do questionário. ................ 67

Figura 48 Resposta do aluno I para a pergunta número 3 do questionário. ................. 67

Figura 49 Resposta do aluno R para a pergunta número 3 do questionário. ................ 68

Figura 50 Resposta do aluno R para a pergunta número 4 do questionário. ................ 68

Figura 51 Resposta do aluno U para a pergunta número 4 do questionário. ................ 68

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Capítulo 1 Introdução

De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), espera-se

que o ensino de Física, no ensino médio, contribua para a formação de uma

cultura científica efetiva, que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos,

fenômenos e processos naturais, situando e dimensionando a interação do ser

humano com a natureza como parte da própria natureza em transformação. Para

tanto, é essencial que o conhecimento físico seja explicitado como um processo

histórico, objeto de contínua transformação e associado às outras formas de

expressão e produção humanas.

O texto do PCN ainda destaca que o ensino de Física tem sido realizado

frequentemente mediante a apresentação de conceitos, leis e fórmulas, de forma

desarticulada, distanciados do mundo vivido pelos alunos e professores e não

só, mas também por isso, vazios de significado.

Ainda de acordo com o texto do PCN, o ensino de Física apresenta o

conhecimento como um produto acabado, fruto da genialidade de mentes como

a de Galileu, Newton ou Einstein, contribuindo para que os alunos concluam que

não resta mais nenhum problema significativo a resolver. Além disso, envolve

uma lista de conteúdos demasiadamente extensa, que impede o

aprofundamento necessário e a instauração de um diálogo construtivo.

A Física deve apresentar-se, portanto, como um conjunto de competências específicas que permitam perceber e lidar com os fenômenos naturais e tecnológicos, presentes tanto no cotidiano mais imediato quanto na compreensão do universo distante, a partir de princípios, leis e modelos por ela construídos. Isso implica, também, na introdução à linguagem própria da Física, que faz uso de conceitos e terminologia bem definidos, além de suas formas de expressão, que envolvem, muitas vezes, tabelas, gráficos ou relações matemáticas. Ao mesmo tempo, a Física deve vir a ser reconhecida como um processo cuja construção ocorreu ao longo da história da humanidade, impregnado de contribuições culturais, econômicas e sociais, que vem resultando no desenvolvimento de diferentes tecnologias e, por sua vez, por elas impulsionado. (PCN+, p. 2)

Visando encontrar novas propostas que motivem os alunos e os

aproximem do universo da Física, muitos professores tem buscado ensinar

Física através de abordagens como “Ciência Tecnologia e Sociedade” (CTS)

e/ou empregando “Sequências de Ensino Investigativo” (SEI), propiciando a

aprendizagem significativa, entre outros.

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Desde o ano de 2003 o governo federal estabeleceu, a partir de alterações

no artigo 26 da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Brasileira (LDB), através

da Lei 10639/03 (Brasil, 2003), que as disciplinas da grade curricular básica

deveriam abordar a temática da cultura africana e afro-brasileira em seus

conteúdos didáticos. Em 2008 o artigo 26 da Lei de Diretrizes e Bases da

Educação foi novamente alterado, através da Lei 11645/08 (Brasil a, 2008) e

passou a incluir a temática da cultura indígena em sua redação.

Os relatos sobre os conhecimentos astronômicos das culturas africanas e

das culturas indígenas brasileiras encontrados em cartas e livros servem como

ponto de partida para que os conceitos referentes ao conteúdo de astronomia da

grade curricular básica sejam apresentados aos alunos e, posteriormente, sejam

debatidos e formalizados, conforme a estrutura dos livros didáticos, junto aos

alunos. Tal abordagem permite que os alunos percebam que os conceitos físicos

sobre astronomia mencionados nos livros didáticos surgem a partir da

observação do céu e de seu registro por diferentes povos e em diferentes

épocas, sendo aperfeiçoados com o passar do tempo.

O presente trabalho tem por objetivo incluir a Lei 11645/08 no contexto

dos conteúdos de astronomia para turmas de ensino médio, com uma

abordagem centrada no aluno, através de uma sequência didática dialógica,

buscando aproveitar os conhecimentos prévios dos alunos em astronomia e

depois, ao longo das aulas, apresentar os conceitos físicos acerca da

astronomia.

Ao longo deste trabalho discutiremos no capítulo 2 sobre as leis 10639/03

e 11645/08; no capítulo 3 sobre formas de aprendizagem centrada no aluno, com

ênfase nos três momentos pedagógicos; no capítulo 4 sobre o ensino de

astronomia nas matrizes curriculares, desde a Grécia Antiga até o modelo de

Copérnico; no capítulo 5 sobre Gravitação Universal, explorando as Leis de

Kepler e a Lei da Gravitação Universal de Newton; no capítulo 6 sobre

astronomia cultural, com foco nas culturas indígenas brasileiras e nas culturas

africanas; no capítulo 7 sobre a metodologia utilizada no trabalho; no capítulo 8

sobre a aplicação e discussão dos resultados e no capítulo 9 sobre as

conclusões do trabalho.

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Capítulo 2

As Leis 10639/03 e 11645/08

O Brasil, por consequência da sua colonização europeia, tem sua

formação intelectual pautada na visão eurocentrista. As grades curriculares,

tanto do Ensino Básico com no Ensino Superior, apresentam textos, estudos,

pesquisas com referências majoritariamente em cientistas europeus. Visando

aproximar o país de suas origens africanas o governo brasileiro sancionou a Lei

10.639 em 09 de janeiro de 2003, tornando obrigatório o ensino de história da

África e da cultura afro-brasileira nas escolas de ensino médio e fundamental,

públicas e privadas.

A Lei de Diretrizes e Bases da Educação Brasileira (LDB - 9394/96) é a

legislação que regulamenta o sistema educacional público e privado, da

Educação Básica ao Ensino Superior, no Brasil. Ela reafirma o direito a

Educação, garantindo pela Constituição Federal.

No trecho que faz referência as Bases Curriculares, a LDB preza por uma

Base Nacional Comum, que deve ser complementada por uma parte

diversificada, de acordo com as características regionais (Art. 26).

A Lei 10639/03, propõe novas diretrizes curriculares para o estudo da

cultura africana e afro-brasileira, ressaltando em sala de aula, com base

constituinte e formadora da sociedade brasileira, valorizando o negro como

sujeito histórico, seus modos de produzir culturas, pensamento e dando

visibilidade a intelectuais negros e sua colaboração cultural.

A Lei 11645/08, altera a lei 9394/96 (Brasil, 1996), modificada pela lei

10639/03, estabelecendo que as diretrizes e bases da educação nacional,

incluam no currículo oficial da rede de ensino a obrigatoriedade da temática

“História e Cultura afro-brasileira e indígena”.

Com a nova lei, o tema passou a ser abordado com mais frequência em

disciplinas como História, Literatura, Artes, Sociologia e Filosofia e ganhou

espaço nas escolas e universidades brasileiras. No entanto, grande parte dos

educadores atuantes, tem sua formação anterior a lei e suas relações com o

conhecimento de aspectos da cultura africana, afro-brasileira e indígena ainda

são falhas. É importante ressaltar que para a maioria, a história desses povos é

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vista de forma coadjuvante. A história que aprendemos nos bancos escolares

destaca o comércio das populações negras e sua escravização nas Américas,

reduzindo o protagonismo desses povos a submissão.

A relevância desse trabalho é mostrar que a cultura africana é rica, diversificada e que sua herança não deve ser estudada apenas pela ótica preconceituosa da escravidão, mas também como contribuição para as ciências.

Apesar de terem chegado ao Brasil sob as mais penosas

condições, os africanos participaram intensamente da formação das vivências culturais brasileiras. Essa participação se deu por meio de um processo contínuo, rico e diversificado, e é marcante em diversos setores culturais, como, por exemplo, a literatura, o vocabulário, a música, a alimentação, a religião, o vestuário e a ciência (COTRIM, 2001, p. 107).

Oliveira (2012) defende que inserir a cultura africana e afrodescendente

na escola favorece a educação como um todo, pois devido ao modo silenciado

que se configurou, com a ausência dessa discussão, muito da riqueza cultural

do Brasil foi perdida, pouco explanada e/ou pouco conhecida, o que ocasionou

em reflexões negativas acerca das relações étnico-raciais nas escolas.

Ainda de acordo com Oliveira (2012), as escolas tradicionais apresentam

falhas na medida em que não articulam os conteúdos ministrados em sala de

aula com aspectos mais abrangentes da sociedade, tomada em seus diferentes

aspectos e compostas por diversos atores sociais. Tal perspectiva reduz a escola

a um local de instrução. O que é transmitido aos alunos não contempla diversos

grupos pertencentes à sociedade, não dá a devida importância, por exemplo, às

populações negras e indígenas, mas apenas a um grupo específico, o

eurodescendente e reproduz um discurso unilateral em que as diferenças são

constantemente ocultadas, a fim de que qualquer manifestação a respeito da

identidade étnico-racial seja minimizada, posta sob controle, omitindo

problemáticas referentes à formação social e cultural dos brasileiros.

Toda equipe escolar deverá ser um elemento ativo e fundamental para a desconstrução de discursos e conceitos que reforcem a discriminação étnico-racial, mas para isso deverá se instrumentalizar e se familiarizar com novas abordagens e maneiras de tratar a diversidade na escola. (OLIVEIRA, 2012)

No entanto, mesmo após 15 anos da implementação da lei 10.639/03 e

10 anos da implementação da Lei 11.645/08 (Brasil a, 2008), existem poucos

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registros disponíveis de aulas e trabalhos acadêmicos na área de Física que

abordem a história e a cultura afro-brasileira e indígena.

O ensino de Astronomia a partir da cultura e das tradições africanas e

indígenas pode ser uma forma de cumprir a Lei 11.645/08 na disciplina de Física,

além de aproximar o conhecimento científico com a identidade cultural dos

alunos.

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Capítulo 3

Formas de Aprendizagem Centradas no Aluno

Dentre algumas propostas de aprendizagem centrada no aluno, é possível

destacar a aprendizagem significativa proposta por Ausubel, o pensamento de

Paulo Freire, as propostas inspiradas em CTS (Ciência Tecnologia e Sociedade)

e a alfabetização científica, além do uso de TIC’s, dentre outras.

De acordo com Moreira (2015), para Ausubel, a aprendizagem

significativa é um processo por meio do qual uma nova informação relaciona-se

com um aspecto especificamente relevante da estrutura de conhecimento do

indivíduo, ou seja, este processo envolve a interação da nova informação com

uma estrutura de conhecimento específica, definida como conceito subsunçor

(inseridor, facilitador ou subordinador), existente na estrutura cognitiva do

indivíduo.

Moreira (2015) destaca ainda que a teoria de Ausubel focaliza

primordialmente a aprendizagem cognitiva e que a aprendizagem significa

organização e integração do material na estrutura cognitiva.

A atenção de Ausubel está constantemente voltada para a aprendizagem, tal como ela ocorre na sala de aula, no dia a dia da grande maioria das escolas. Para ele, o fator isolado que mais influencia a aprendizagem é aquilo que o aluno já sabe (cabe ao professor identificar isso e ensinar de acordo). Novas ideias e informações podem ser aprendidas e retidas na medida em que conceitos relevantes e inclusivos estejam adequadamente claros e disponíveis na estrutura cognitiva do indivíduo e funcionem, dessa forma, como ponto de ancoragem às novas ideias e conceitos. Entretanto, a experiência cognitiva não se restringe à influência direta dos conceitos já aprendidos sobre componentes da nova aprendizagem, mas abrange também modificações relevantes nos atributos da estrutura cognitiva pela influência do novo material. Há, pois, um processo de interação, por meio do qual conceitos mais relevantes e inclusivos interagem com o novo material, funcionando como ancoradouro, isto é, abrangendo e integrando este material e, ao mesmo tempo, modificando-se em função dessa ancoragem. (MOREIRA, 2015, p.160)

A aprendizagem significativa contrasta com a aprendizagem mecânica,

cuja aprendizagem de novas informações não interage com conceitos relevantes

existentes na estrutura cognitiva.

Para Vianna (2008)

Há um déficit de conteúdos mais atuais no currículo de Física nas escolas, comparados às transformações científicas e tecnológicas

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ocorridas nas últimas décadas, que estabelece em sala de aula uma relação não-harmônica entre professor e aluno. Por um lado, o aluno questiona constantemente por que estudar Física, já que não consegue associá-la ao seu dia a dia, e por outro, o professor cada vez mais impotente de realizar uma ação pedagógica eficaz. Neste contexto: Qual é o papel da escola nesta nova sociedade, em que os conhecimentos chegam aos alunos sob diferentes formas de comunicação? Que papel estará reservado para nós, professores de ciências? (VIANNA, 2008, VIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS)

Para Bazzo (2003), a expressão “ciência, tecnologia e sociedade (CTS)

procura definir um campo de trabalho acadêmico cujo objeto de estudo está

constituído pelos aspectos sociais da ciência e da tecnologia, tanto no que

concerne aos fatores sociais que influem na mudança científico-tecnológica,

como no que diz respeito às consequências sociais e ambientais.

Segundo Ujiee e Pinheiro (2017), o enfoque CTS contempla a articulação

entre ciência, tecnologia e sociedade, ponderando a influência científica e

tecnológica no meio social, tanto nos aspectos positivos quanto negativos desta

relação.

[...] a educação CTS, pretende-se, dentre outros objetivos, aumentar a literacia científica; criar maior interesse pela ciência e tecnologia; contextualizar socialmente o estudo da ciência, tecnologia e sociedade; fornecer aos alunos meio para melhorar o pensamento crítico, a resolução criativa de problemas e tomada de decisões. [...] Nessa perspectiva, o ensino CTS afasta-se dos moldes transmissivos, dos de descoberta e daqueles internalistas de mudança conceitual e se assenta em uma visão construtivista de natureza social cuja proposta é preparar os alunos para assumirem um papel mais dinâmico e ativo na sociedade. (UJIEE E PINHEIRO, 2017, apud. MENDES E SANTOS, 2015, p. 177)

Assim, percebe-se que a educação CTS tem como um de seus objetivos

tornar o ensino de ciências mais interessante para o aluno, através da

proximidade entre os fenômenos e o cotidiano do aluno.

Quanto a alfabetização científica, Sasseron (2015) destaca que

[...] no Brasil, ainda que pairem discussões acerca de qual termo adotar – alfabetização, letramento ou enculturação científica –, os preceitos e os objetivos para o Ensino de Ciências registram a clara intenção de formação capaz de prover condições para que temas e situações envolvendo as ciências sejam analisados à luz dos conhecimentos científicos, sejam estes conceitos ou aspectos do próprio fazer científico. Pode-se afirmar que a Alfabetização Científica, ao fim, revela-se como a capacidade construída para a análise e a avaliação de situações que permitam ou culminem com a tomada de decisões e o posicionamento.

Sob essa perspectiva, a Alfabetização Científica é vista como processo e, por isso, como contínua. Ela não se encerra no tempo e

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não se encerra em si mesma: assim como a própria ciência, a Alfabetização Científica deve estar sempre em construção, englobando novos conhecimentos pela análise e em decorrência de novas situações; de mesmo modo, são essas situações e esses novos conhecimentos que impactam os processos de construção de entendimento e de tomada de decisões e posicionamentos e que evidenciam as relações entre as ciências, a sociedade e as distintas áreas de conhecimento, ampliando os âmbitos e as perspectivas associadas à Alfabetização Científica. (SASSERON, 2015, p 8)

Logo, é possível compreender que a alfabetização científica é um

processo que consiste na tomada de decisão do aluno em função da análise das

situações que lhes são apresentadas e que esse processo contínuo.

Sasseron e Carvalho (2008) ressaltam os eixos estruturantes da

alfabetização científica

O primeiro dos eixos estruturantes refere-se à compreensão básica de termos, conhecimentos e conceitos científicos fundamentais e a importância deles reside na necessidade exigida em nossa sociedade de se compreender conceitos-chave como forma de poder entender até mesmo pequenas informações e situações do dia-a-dia. O segundo eixo preocupa-se com a compreensão da natureza da ciência e dos fatores éticos e políticos que circundam sua prática, pois, em nosso cotidiano, sempre nos defrontamos com informações e conjunto de novas circunstâncias que nos exigem reflexões e análises considerando-se o contexto antes de proceder. Deste modo, tendo em mente a forma como as investigações científicas são realizadas, podemos encontrar subsídios para o exame de problemas do dia-a-dia que envolvam conceitos científicos ou conhecimentos advindos deles. O terceiro eixo estruturante da AC compreende o entendimento das relações existentes entre ciência, tecnologia, sociedade e meio-ambiente e perpassa pelo reconhecimento de que quase todo fato da vida de alguém tem sido influenciado, de alguma maneira, pelas ciências e tecnologias. Neste sentido, mostra-se fundamental de ser trabalhado quando temos em mente o desejo de um futuro saudável e sustentável para a sociedade e o planeta.

Assim estrutura-se a alfabetização científica de maneira que o aluno

participe na construção de uma sociedade que se preocupe e que dê valor não

só aos fatores tecnológicos, mas também ao meio ambiente, buscando um futuro

sustentável para a sociedade.

Para Paulo Freire a educação deve ser dialógica, problematizadora.

Falar da realidade como algo parado, estático, compartimentado e bem-comportado, quando não falar ou dissertar sobre algo completamente alheio à experiência existencial dos educandos vem sendo, realmente, a suprema inquietação desta educação. A sua irrefreada ânsia. Nela, o educador aparece como seu indiscutível agente, como o seu real sujeito, cuja tarefa indeclinável é “encher” os educandos dos conteúdos de sua narração. Conteúdos que são retalhos da realidade desconectados da totalidade em que se engendram e em cuja visão ganhariam significação. A palavra, nestas dissertações, se esvazia da dimensão concreta que devia ter ou se

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transforma em palavra oca, com verbosidade alienada e alienante. Daí que seja mais som que significação e, assim, melhor seria não dizê-la. (FREIRE, 1996, p. 57)

Logo, pode-se estabelecer que os conteúdos didáticos não devem estar

definidos antes de um primeiro contato com o aluno. É preciso associar o

conteúdo didático à experiência do aluno.

Freire (1996) prossegue

A narração, de que o educador é o sujeito, conduz os educandos à memorização mecânica do conteúdo narrado. Mais ainda, a narração os transforma em “vasilhas”, em recipientes a serem “enchidos” pelo educador. Quanto mais vá “enchendo” os recipientes com seus “depósitos”, tanto melhor educador será. Quanto mais se deixem docilmente “encher”, tanto melhores educandos serão. Desta maneira, a educação se torna um ato de depositar, em que os educandos são os depositários e o educador o depositante. (FREIRE, 1996, p. 57)

Na visão “bancária” da educação, o “saber” é uma doação dos que

se julgam sábios aos que julgam nada saber. Doação que se funda numa das manifestações instrumentais da ideologia da opressão a absolutização da ignorância, que constitui o que chamamos de alienação da ignorância, segundo a qual esta se encontra sempre no outro. (FREIRE, 1996, p. 57)

Moreira (2015) destaca que para Freire, não há diálogo se não há um

profundo amor ao mundo e aos homens. (Moreira, 2015, p. 151).

O autor ainda acrescenta que esse diálogo começa na busca do conteúdo

programático. Contrariamente ao educador-bancário, para o educador-dialógico,

problematizador:

o conteúdo programático da educação não é uma doação ou uma imposição – um conjunto de informes a ser depositado nos educandos – mas a devolução organizada, sistematizada e acrescentada ao povo daqueles elementos que este lhe entregou de forma desestruturada. (MOREIRA, 2015, p. 151)

Assim, ao invés de apenas apresentar conteúdos, que muitas vezes não

apresentam significado para o aluno, é necessário estabelecer uma relação de

parceria entre professor e aluno para uma melhor organização do conhecimento.

Outro aspecto relevante na educação atual é o uso de Tecnologias de

Informação (TIC’s). Soares e Leite (2012) defendem que a inserção das TICs na

educação pode ser uma importante ferramenta para a melhoria do processo de

ensino-aprendizagem.

Essas tecnologias podem gerar resultados positivos ou negativos, dependendo de como elas sejam utilizadas. Entretanto, toda

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a técnica nova só é utilizada com desenvoltura e naturalidade no fim de um longo processo de apropriação. (Soares-Leite, 2012)

Os autores também destacam que

Para que essas tecnologias possam ser utilizadas de forma eficaz é preciso que o professor tenha domínio (conhecimento técnico) dessas tecnologias e saiba como utilizá-las, integrado-as ao conteúdo, para que possam contribuir com a melhoria do processo de ensino-aprendizagem. Mas também é fundamental que os gestores criem condições favoráveis (estrutura, material) para a implantação das TICs nas escolas. (Soares-Leite, 2012)

Os autores concluem que

Para a inclusão dessas tecnologias na educação, de forma positiva, é necessária a união de multifatores, dentre os quais, pode-se destacar como mais importantes: o domínio do professor sobre as tecnologias existentes e sua utilização na prática, e isso passa, necessariamente, por uma boa formação acadêmica; que a escola seja dotada de uma boa estrutura física e material, que possibilite a utilização dessas tecnologias durante as aulas; que os governos invistam em capacitação, para que o professor possa atualizar-se frente às mudanças e aos avanços tecnológicos; que o professor se mantenha motivado para aprender e inovar em sua prática pedagógica; que os currículos escolares possam integrar a utilização das novas tecnologias aos blocos de conteúdos das diversas disciplinas; dentre outros. (Soares-Leite, 2012)

Assim, não basta apenas ter as TIC’s como ferramenta. É necessário ter

domínio dessa ferramenta, saber inserir as TIC’s nas aulas e ter um ambiente

adequado e com uma boa estrutura para implementação das TIC’s.

Neste trabalho, por se tratar de uma abordagem expositiva, será adotada

uma metodologia inspirada nos três momentos pedagógicos de Delizoicov.

3.1 Os Três Momentos Pedagógicos de Delizoicov Delizoicov (1991) defende a aprendizagem dialógica onde o professor

deve buscar temas centrados no cotidiano do estudante.

Não se pode negar o papel da escola no que diz respeito a oportunizar ao estudante os ganhos cognitivos necessários ao seu desenvolvimento. Porém, ao defender uma educação que seja progressista, que tenha como objetivo, a formação do educando, durante a educação escolar, visando a sua atuação na sociedade enquanto cidadão, independentemente da sua profissionalização, na perspectiva de suas transformações, o conhecimento a ser abordado na escola deve extrapolar suas atribuições cognitivas para assumir a função de instrumentalizar os educandos à compreensão e atuação na realidade, entendida tanto no contexto das relações sociais que também a determinam, quanto no contexto dos fenômenos naturais e da sociedade tecnológica em que vivemos (DELIZOICOV, 1991, p.2)

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Esses temas facilitam a interação do aluno com a aula e permitem que o

aluno compreenda melhor os conteúdos didáticos.

De acordo com Giostri (2006), a concepção da educação além de

problematizadora é dialógica. Que a dialogicidade caracteriza essa concepção

problematizadora, que não é qualquer.

Destaco esse aspecto, por entender que o problematizar para a maioria dos educadores difere do problematizar a que nos referimos aqui. O problematizar, enquanto concepção freiriana de educação supõe o conhecimento daquilo que Snyders chama de “cultura primeira”, que representa o conhecimento já construído pelo aluno e que Goldman denomina de “consciência real efetiva”, termo adotado também por Freire e Delizoicov. De posse desse conhecimento, que deve ser apreendido pelo educador, é possível pelo diálogo entre os sujeitos, educadores e educandos, problematizá-lo, para, nele, encontrar contradições e limitações que possam ser superadas pelo conhecimento elaborado, científico. (GIOSTRI, 2006, p.2)

A teoria desenvolvida por Delizoicov está estruturada em três etapas:

Problematização Inicial, Organização do Conhecimento e Aplicação do

Conhecimento. Muenchen e Delizoicov (2012) estruturam as etapas de

aprendizagem da seguinte maneira:

Problematização Inicial: apresentam-se questões ou situações reais

que os alunos conhecem e presenciam e que estão envolvidas nos temas. Nesse momento pedagógico, os alunos são desafiados a expor

o que pensam sobre as situações, a fim de que o professor possa ir conhecendo o que eles pensam. Para os autores, a finalidade desse momento é propiciar um distanciamento crítico do aluno ao se defrontar

com as interpretações das situações propostas para discussão e fazer com que ele sinta a necessidade da aquisição de outros

conhecimentos que ainda não detém. Organização do Conhecimento: momento em que, sob a orientação do professor, os conhecimentos necessários para a compreensão dos temas e da problematização

inicial são estudados; Aplicação do Conhecimento: momento que se destina a abordar sistematicamente o conhecimento incorporado pelo

aluno, para analisar e interpretar tanto as situações iniciais que determinaram seu estudo quanto outras que, embora não estejam

diretamente ligadas ao momento inicial, possam ser compreendidas pelo mesmo conhecimento. (MUENCHEN e DELIZOICOV, 2012, p.200)

As etapas estruturadas por Muenchen e Delizoicov (2012) permitem que,

a partir de uma problematização inicial, o professor estabeleça uma relação de

proximidade entre o conteúdo ensinado e a experiência do aluno, mas sem que

haja uma preocupação com formalismos e conceitos. Tal preocupação só estará

presente a partir do momento que o professor participar da organização do

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conhecimento pelo aluno e será verificada quando o aluno demonstrar que é

capaz de aplicar o conhecimento adquirido.

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Capítulo 4

O Ensino de Astronomia nas Matrizes Curriculares

O ensino de tópicos de astronomia está previsto na matriz do Currículo

Mínimo de Física da Rede Estadual do Rio de Janeiro para os alunos da 1ª série

do ensino médio nas modalidades de ensino regular e de ensino normal,

conforme mostram as figuras 1 e 2.

Figura 1. Currículo Mínimo do Ensino Médio Regular. (Rio de Janeiro, 2012)

Fonte: Rio de Janeiro, 2012, p. 5.

Figura 2. Currículo Mínimo do Ensino Médio Normal. (Rio de Janeiro, 2012)

Fonte: Rio de Janeiro, 2012, p. 5.

De acordo com a Base Nacional Comum Curricular (BNCC),

o ensino das ciências da natureza deve permitir que o aluno seja capaz de construir e utilizar interpretações sobre a dinâmica da Vida, da Terra e do Cosmos para elaborar argumentos, realizar previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vivos e do Universo, e fundamentar decisões éticas e responsáveis.

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Ao reconhecerem que os processos de transformação e evolução permeiam a natureza e ocorrem das moléculas às estrelas em diferentes escalas de tempo, os estudantes têm a oportunidade de elaborar reflexões que situem a humanidade e o planeta Terra na história do Universo, bem como inteirar-se da evolução histórica dos conceitos e das diferentes interpretações e controvérsias envolvidas nessa construção. (Extraído do BNCC: COMPETÊNCIA ESPECÍFICA 2)

A figura 3 mostra as habilidades da área de Ciências da Natureza no

BNCC.

Figura 3. Habilidades da Área de Ciências da Natureza no BNCC.

Fonte: Brasil, 2017, p. 543.

Embora as matrizes curriculares orientem que o professor aborde os

temas relacionando modelos científicos em diferentes contextos, culturas e

aspectos sociais, os livros didáticos, em geral, abordam os conteúdos de

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astronomia com foco apenas nos modelos propostos na Grécia Antiga e na

Europa. Matsura et. al. (2013) argumenta que

Devemos levar em consideração, diante da diversidade sociocultural do planeta, que cada sociedade vê e interpreta o mundo a partir de sua própria perspectiva ou visão de mundo. Neste sentido, não há visão melhor, ou privilegiada, apenas visões distintas. Contudo, nas sociedades de tradição científica ainda se encontra um sistema valorativo mediante o qual a forma de construir conhecimentos, reconhecida como válida por nosso sistema cultural, é vista por muitos como epistemologicamente superior. É necessário, então, superar esse tipo de etnocentrismo, como condição para ter melhor compreensão de como, em outras culturas, estabelecem-se relações das pessoas umas com as outras, ou com outros povos, ou, ainda, com a realidade que as cerca. Desta perspectiva, portanto, não tem sentido analisar como outras culturas veem o céu, se restringirmos a “céu” nossa própria concepção e construção astronômica. (MATSURA, 2013, p. 93)

4.1 A Astronomia na Grécia Antiga

Segundo Rocha et. al. (2002), os gregos acreditavam que o círculo era a

forma mais perfeita da natureza, assim tudo que estava no céu deveria ser

redondo.

Rocha et. al. (2002) destaca que, para Aristóteles, o universo é organizado

por ordem de importância. Os modelos desenvolvidos por Aristóteles eram

baseados no pensamento, portanto eram teóricos e não havia preocupação com

as técnicas ou experimentos que pudessem ou não comprovar suas ideias.

Rocha et. al. (2002) ainda acrescenta que na mecânica Aristotélica havia

dois tipos de movimento, os naturais e os movimentos violentos. Os movimentos

naturais eram produzidos por causas internas e os movimentos violentos eram

produzidos por causas externas que se opõem aos movimentos naturais.

De acordo com Rocha et. al. (2002), Aristóteles pensava que os quatro

elementos terrestres, fogo, ar, água e terra, deveriam deslocar-se verticalmente

para ocupar seus lugares naturais, obedecendo uma ordem.

Assim, o elemento terra deverá sempre deslocar-se para baixo, pois é o mais pesado (grave) de todos, enquanto que o fogo sempre erguer-se-á acima de todos os outros elementos. O ar ficará abaixo, apenas, do fogo e a água acima, apenas, da terra. Se abandonarmos, portanto, uma pedra, ela cairá através do ar e afundará, mais lentamente, dentro da água, buscando seu lugar natural. Já se acendermos uma fogueira, a chama elevar-se-á acima do ar para, da mesma forma, encontrar seu lugar natural. (ROCHA et. al., 2002, p. 63)

Na obra Do Céu Aristóteles estende seus estudos para a região supralunar. Segundo ele o céu era constituído de um quinto elemento, não gerado e indestrutível, que não existia na Terra e que

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estava sempre em movimento circular uniforme, ao qual deu o nome de éter, derivado do fato de “mover para sempre”. Dessa forma a região celeste era caracterizada pelo movimento circular uniforme. A forma do céu é por necessidade esférica, ele diz, pois essa é a forma mais apropriada à sua substância e também pela sua natureza primária. As estrelas são formadas de éter e não de fogo. O calor e luz que procede delas é explicado pelo atrito com o ar devido ao seu movimento. A Terra está em repouso no centro do Universo. As estrelas movem-se em círculos em torno da Terra, mas não giram em torno de si mesmas, como acontece com a Lua, ele conclui erroneamente. (PIRES, 2011, p.46)

De acordo com Rocha et. al. (2002), Aristóteles também acreditava que

corpos mais pesados deveriam cair mais rapidamente, uma vez que buscam com

mais urgência seu lugar natural.

Rocha et. al. (2002) destaca também que o modelo de universo proposto

por Ptolomeu era geocêntrico e geostático e estava de acordo com a mecânica

aristotélica. Portanto a Terra estaria no centro do universo e os planetas

conhecidos na época (Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno) além do Sol e

da Lua girariam ao redor da Terra em trajetórias circulares.

Ptolomeu apresentou uma descrição matemática detalhada dos

movimentos do Sol e da Lua, sendo capaz de prever, precisamente, as datas de

futuros eclipses tanto solares quanto lunares.

O modelo de Ptolomeu seguiu as ideias de Platão e Aristóteles quanto as

órbitas formarem círculos perfeitos. Porém as observações astronômicas eram

incompatíveis com o modelo de Ptolomeu. Por isso Ptolomeu desenvolveu um

sistema de epiciclos, conforme a figura 4 descreve, em que esses astros se

movimentariam. Segundo Ptolomeu, um epiciclo é a órbita circular descrita por

um planeta, enquanto o centro dessa órbita descreve outra, igualmente circular,

ao redor da Terra.

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Figura 4. Diagrama de um movimento elíptico gerado por movimentos circulares.

Fonte: Rocha et. al., 2002, p. 69.

A figura 5 descreve o deferente, o epiciclo e o equante no modelo de

Ptolomeu e explicado por Rocha et. al. (2002)

Para Ptolomeu, os planetas, a Lua e o Sol se moviam em torno do epiciclo (poderiam haver vários), cujo centro, por sua vez, se movia em movimento uniforme ao longo de um círculo maior, o deferente. O centro do deferente não era necessariamente a Terra, mas, sim, um ponto simétrico entre a Terra e o equante, definido como o ponto em torno do qual o movimento do epiciclo era uniforme. Como vemos, este modelo é de grande complexidade. Para alguns planetas, era necessário utilizar vários epiciclos, girando em planos diferentes em torno de um círculo excêntrico! Além disso, Ptolomeu imagina todo o sistema do universo desde a Terra até as estrelas, formado por uma série de corpos esféricos (as orbes) que se encaixam uns nos outros, sem deixar espaços vazios. O sistema é preenchido por éter (os gregos não acreditavam na ideia de vácuo). (ROCHA et. al., 2002, p.71)

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Figura 5. O deferente, o epiciclo e o artifício do equante.

Fonte: Rocha et. al., 2002, p. 71

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A ideia do astrônomo foi adotada pelos teólogos medievais, que

rejeitavam qualquer teoria que não conferisse à Terra o lugar de centro do

universo. O sistema de Ptolomeu foi mantido e ensinado durante quase 14

séculos, sendo aperfeiçoado nos séculos seguintes e utilizado até a Idade Média.

4.2 O Modelo de Copérnico

No início da Idade Média, a Igreja Católica passou a refutar as teorias

clássicas e buscar uma explicação religiosa para o mundo, como destaca Kuhn

(1957).

Quando, portanto, nos perguntam em que acreditamos em matéria de religião, não é necessário provar a natureza das coisas, como foi feito por aqueles a quem os gregos chamam físicos; nem precisamos ficar alarmados por cristãos ignorarem a força e o número dos elementos – o movimento, a ordem, os eclipses dos corpos celestes; a forma do céu; as espécies e a natureza dos animais, plantas, pedras, fontes, rios, montanhas; a cronologia e as distâncias; os sinais de tempestades vindouras; e milhares de outras coisas que esses filósofos ou descobriram ou pensaram que tinham descoberto... É suficiente que os cristãos acreditem que a única causa de todas as coisas criadas, sejam celestes ou terrenas, visíveis ou invisíveis, é a bondade do Criador, o único Deus verdadeiro; e que nada existe a não ser ele próprio. (KUHN, 1957, p.30)

A posição da Igreja se alterou com o passar dos séculos e boa parte das

ideias aristotélicas passou a ser aceita pela Igreja Católica. De acordo com

Pietrocola (2017, p.245), a junção entre a ciência grega e a fé católica foi obra

de São Tomás de Aquino que acreditava que conhecer a natureza era uma das

maneiras de conhecer Deus.

No século XVI, o astrônomo polonês Nicolau Copérnico propôs um novo

modelo para a organização do universo: o sistema heliocêntrico, segundo o qual

o Sol ocupa o centro do universo, conforme o modelo na figura 6 e citado por

Rocha et. al. (2002).

Copérnico estava muito insatisfeito com a invenção e o uso do equante e do movimento excêntrico, que introduzia um movimento desigual que, segundo ele, entrava em conflito com a regra de que tudo deveria girar em torno do centro do universo a uma velocidade invariável. Imaginou, pois primeiramente, que era possível construir um sistema onde a Terra se move em torno do Sol, este sim, em repouso; que todos os movimentos eram circulares, uniformes e concêntricos e, finalmente, que era possível mostrar que esse sistema era mais verdadeiro que o sistema geocêntrico. Para tanto, inicialmente ele tenta mostrar as suas ideias como sendo mais simples do que as de Ptolomeu, uma vez que os equantes e todas as irregularidades dos

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movimentos são eliminadas descrevendo-se os movimentos de forma tão precisa quanto Ptolomeu, utilizando-se um número total de círculos menores. Assim é que Copérnico afirma triunfante:

Mercúrio corre com 7 círculos ao todo, Vênus com 5 e a Terra com 3 e, em torno dela, a Lua com 4; enfim Marte, Júpiter e Saturno com 5 cada um. Portanto bastam no universo 34 círculos, com os quais fica explicada toda a estrutura do mundo e a dança dos planetas. (ROCHA et. al., 2002, p. 73)

Para comprovar seu modelo, Copérnico precisaria mostrar que as leis da

Física são compatíveis com esta teoria. Para isso seria necessário romper com

a Física aristotélica.

Figura 6. O sistema heliocêntrico de Copérnico.

Fonte: Rocha et. al., 2002, p. 73

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Segundo Pires (2011, p.91), Copérnico considerava a gravidade como

uma disposição da matéria de se agregar em uma esfera e afirma que sobre a

gravidade Copérnico escreveu:

Eu penso que a gravidade nada mais é do que uma certa tendência natural implantada nas partes pela divina providência de um Artesão universal, para que se unam umas com as outras em um todo e venham a se juntar em forma de um globo. (PIRES, 2011, p.91)

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Capítulo 5

Gravitação Universal

A partir de análises científicas e com o uso de telescópios, Galileu Galilei

começa a desenvolver uma nova Física que vai contra a Física Aristotélica e

favorece o modelo heliocêntrico proposto por Copérnico. As observações de

Galileu usando telescópios mostram que o conceito de um universo perfeito

proposto por Aristóteles não é correto, visto que a Lua possui crateras. Assim

como a observação de luas orbitando ao redor de Júpiter vai contra o conceito

de que a Terra é o centro do universo.

5.1 As Leis de Kepler

Rocha et. al. (2002) destaca que o modelo apresentado por Copérnico

ainda não era capaz de descrever todo o funcionamento do céu. Foi a partir daí

que Kepler passou a analisar dados e anotações obtidos a partir de observações

feitas por Tycho Brahe sobre o planeta Marte e começou a buscar um modelo

capaz de descrever com precisão o universo.

Após várias tentativas de encontrar um modelo geométrico que explicasse

o universo, a partir da trajetória de Marte, Kepler finalmente percebeu que a

trajetória de Marte não descreve uma circunferência, conforme os modelos

propostos até então, mas sim um percurso em forma de elipse.

Assim, Kepler descreve a lei que fica conhecida como a Primeira Lei de

Kepler: Todos os planetas do sistema solar executam trajetórias elípticas tendo

o Sol em um dos focos, representado através da figura 7.

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Figura 7. Órbita elíptica proposta por Kepler.

Fonte: Figura criada pelo autor.

Cairia assim um dos mais antigos paradigmas da ciência grega: o círculo

como figura perfeita, e quase sagrada, da qual derivariam todos os movimentos

conhecidos. (ROCHA et. al., 2002, p.80)

No Epitome Astronomic Copernicae as duas leis, que originalmente só se referiam à Marte, foram estendidas para todos os planetas e aos satélites de Júpiter (descobertos por Galileu). Este é um exemplo célebre de indução analógica. Nesse livro ele apresenta também sua teoria para o movimento da Lua. A segunda lei, generalizada para órbitas elípticas, foi escrita como: “...Portanto o atraso do planeta no arco PC está para o atraso no arco igual RG como a área do triângulo PCA está para a área do triângulo RGA”. Por atraso Kepler queria dizer o tempo de trânsito ao longo do arco em questão. (PIRES, 2011, p.110)

A figura 8 ilustra a descrição de Kepler para a sua segunda lei.

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Figura 8. Segunda Lei de Kepler.

Fonte: Pires, 2011, p. 110.

De maneira mais simples, a Segunda Lei de Kepler pode ser escrita como:

A linha que liga o Sol aos planetas varre áreas iguais em tempos iguais,

conforme ilustra a figura 9.

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Figura 9. A segunda Lei de Kepler para os movimentos planetários.

Fonte: Rocha et. al., 2002, p.81.

Nussenzveig (2013) afirma que no movimento sob ação de forças centrais

o momento angular se conserva e mostra que a 2ª Lei de Kepler é a lei da

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conservação do momento angular para um caso específico e ilustra, de acordo

com a figura 10, a área varrida durante uma órbita.

Figura 10. Área varrida

Fonte: Nussenzveig, 2013, p. 233.

�� =1

2��⃗ × ������⃗ �

��

��=

1

2��⃗ × �

�⃗

���

Sabendo que

�⃗

��= �⃗

Temos

��

��=

1

2|�⃗ × �⃗|

Lembrando que o momento linear é

�⃗ = ��⃗

A equação fica da seguinte maneira

��

��=

1

2�|�⃗ × �⃗|

O momento angular é dado por

�⃗ = �⃗ × �⃗

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Assim

��

��=

��⃗�

2�

Ou seja, ela é uma consequência do fato da força gravitacional ser uma

força central, e, por conseguinte, não provocar torque. Desta forma o momento

angular (��⃗ ) se conserva e dA/dt é constante.

Em seu livro didático, Pietrocola (2015) enuncia a Terceira Lei de Kepler

como: A razão entre o quadrado do período de translação do planeta e o cubo

de sua distância média até o Sol é constante para todos os planetas.

(PIETROCOLA, 2015, p.262).

O sol como foco, para Kepler, era não só o centro matemático das elipses planetárias mas também o centro espiritual e teológico do universo. Assim, deveria haver uma relação íntima entre os períodos (tempo que os planetas levam para percorrer uma órbita completa) e as distâncias médias dos planetas ao Sol. (ROCHA et. al., 2002, p.81)

Algebricamente, a Terceira Lei de Kepler é apresentada como:

��

��= ���������

A demonstração da equação acima pode ser obtida a partir de uma

aproximação da órbita elíptica para uma órbita circular, como a descrita na figura

11.

Figura 11. Órbita circular de um planeta ao redor do Sol.

Fonte: Brasil Escola

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Ao orbitar o sol, o planeta, que possui massa m, desenvolve velocidade

angular � e está sujeito a uma força centrípeta

�� = ���� (�)

A velocidade angular é descrita pela equação

� =2�

� (��)

Substituindo II em I

�� = � �2�

��

�� =4����

�� (���)

A força centrípeta é igual a força gravitacional

�� =���

�� (��)

Igualando III e IV

���

��=

4����

��

��

��=

4��

��

��

��= ���������

A partir dessa equação, observa-se que quanto mais distante um planeta

está do Sol, maior será seu período de revolução e menor será sua velocidade

orbital.

Pietrocola (2017) destaca em seu livro didático que

essa lei estabelece uma relação constante para todos os planetas, apontando uma regularidade nunca antes percebida em um sistema dinâmico. Kepler acreditava que a natureza se revelava por regularidades matemáticas e que era tarefa dos cientistas descobrir a harmonia. (PIETROCOLA, 2017, p.262)

Pires (2011, p.110) escreve que a Terceira Lei de Kepler foi enunciada

por Kepler da seguinte maneira: “Mas é absolutamente certo e exato que a razão

que existe entre os tempos periódicos de quaisquer dois planetas é precisamente

a razão da potência 3/2 de suas distâncias médias...”

Pires (2011, p. 110) ainda destaca que, segundo Koestler, diversamente

das outras duas leis, descobertas pela intuição e seguindo um caminho tortuoso,

a Terceira Lei foi fruto de tentativas pacientes e obstinadas.

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Na física de Kepler a inércia de um planeta aumentava com a sua massa, mas não havia um aumento correspondente na força exercida sobre ele pelo Sol a força apenas decrescia com a distância). Para explicar a terceira lei ele supôs que as massas dos planetas aumentavam com a raiz quadrada de suas distâncias ao Sol. (PIRES, 2011, p.110)

O autor também destaca que no livro Nova Astronomia (1609), Kepler

tentou explicar como a Terra em movimento permanecia coesa e mantinha

objetos pesados nela. (Pires, 2011, p.111)

Assim, Kepler escreveu:

Logo, é claro que a doutrina tradicional acerca da gravidade está errada (...) A gravidade é a tendência corpórea mútua entre corpos materiais para a unidade ou contato de cuja espécie é também a força magnética, de modo que a Terra atrai uma pedra muito mais do que uma pedra atrai a Terra.

Se duas pedras fossem colocadas em qualquer lugar do espaço, uma perto da outra, e fora do alcance da força de um terceiro corpo, unir-se-iam, à maneira de corpos magnéticos, num ponto intermediário, aproximando-se cada uma da outra em proporção à massa da outra. (PIRES, 2011, p.111)

Ainda de acordo com Pires (2011, p. 111), Kepler sugeriu que a força de

atração diminuía com a com a distância, mas não elaborou sobre o assunto.

Mais tarde Kepler concluiu que a atração da Lua era a responsável pelas

marés.

5.2 A Lei da Gravitação Universal de Newton

De acordo com Pires (2011, p. 209), no livro Principia (1687), Newton

apresenta dados de observações astronômicas que mostram que os satélites de

Júpiter e Saturno obedecem à segunda e terceira leis de Kepler, que os planetas

giram ao redor do Sol e obedecem à segunda e a terceira leis de Kepler e que a

Lua obedece à segunda lei de Kepler. Tais observações levam Newton a concluir

que as forças que atuam sobre os planetas e satélites estão dirigidas para o Sol.

De acordo com Rocha et. al. (2002),

Newton intuiu que uma maçã caindo um pouco acima da superfície terrestre e a Lua orbitando em torno da Terra tinham algo de muito importante em comum: a mesma força as puxava para o centro da Terra. A correlação da órbita lunar com a aceleração da maçã implicava numa lei do inverso do quadrado das distâncias que seria aplicável, não apenas a corpos situados próximos da superfície terrestre, como se estendia a corpos celestes distantes como a Lua. Todas as partículas que compõem a Terra combinar-se-iam para atrair

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tanto uma maçã situada a apenas alguns palmos acima de sua superfície, como a Lua, situada a centenas de milhares de quilômetros, com uma força que cairia com o quadrado inverso da distância do centro da Terra. (ROCHA et. al., 2002, p.103)

Pires (2011, p. 209) destaca outro trecho do livro Principia: A Lua gravita

para a Terra, e pela força da gravidade é continuamente desviada de um

movimento retilíneo e mantida em órbita.

Rocha et. al. (2002, p.104) destaca que no livro De Motu, ocorre a

unificação entre as “ciências” dos movimentos dos corpos terrestres e celestes,

por uma única lei matemática: A matéria atrai a matéria na razão direta de suas

massas e na razão inversa do quadrado das distâncias que as separam.

(...) Posso dizer sucintamente que a natureza é extremamente simples e está em harmonia consigo mesma. Qualquer que seja a lógica prevalecente em relação aos grandes movimentos, ela prevalecerá também em relação aos pequenos. Os primeiros dependem das forças de atração maiores de corpos maiores, e desconfio que os últimos dependam de forças menores, ainda não observadas, de partículas imperceptíveis. Pois, pelas forças da gravidade, do magnetismo e da eletricidade, é evidente que há várias espécies de forças naturais, e o fato que talvez haja mais outras não deve ser precipitadamente rejeitado. É perfeitamente sabido que os grandes corpos exercem uma ação mútua uns sobre os outros através dessas forças, e não vejo com clareza porque os pequenos não devam atuar uns sobre os outros mediante forças similares. (ROCHA et. al., 2002, p.104) É certo que ela (a gravidade) deve provir de uma causa que penetra nos centros exatos do Sol e dos planetas (...) e que opera de acordo com a quantidade de matéria que eles contem, e propaga a sua virtude em todos os lados a imensas distâncias, decrescendo sempre no quadrado inverso das distâncias. A gravitação com relação ao Sol é composta a partir das gravitações com relação às várias partículas das quais o corpo Sol é composto; e ao afastar-se do Sol, diminui com exatidão na proporção do quadrado inverso das distâncias até a órbita de Saturno (...) Mas até aqui não fui capaz de descobrir a causa destas propriedades da gravidade a partir dos fenômenos, e não construo nenhuma hipótese; pois tudo que não é deduzido dos fenômenos, deve ser chamado uma hipótese; e as hipóteses, quer físicas, quer metafísicas, quer de qualidades ocultas ou mecânicas, não tem lugar na filosofia experimental. Nessa filosofia, as proposições particulares são inferidas dos fenômenos, e depois tornadas gerais pela indução (...) É para nós suficiente que a gravidade realmente exista, aja de acordo com as leis que explicamos e sirva abundantemente para considerar todos os movimentos dos corpos celestiais e de nosso mar. (ROCHA et.al., 2002, p.105)

Matematicamente, a Lei da Gravitação Universal de Newton é escrita

como:

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� =���

��

A equação acima pode ser obtida da seguinte maneira:

O deslocamento angular é dado por

� =�∆�

�=

∆�

A aceleração centrípeta é

� =∆�

∆�=

��

A força centrípeta é

� = ���

O período para uma órbita circular é

� =2��

�→ � =

2��

Pela Terceira Lei de Kepler

�� = ���

�� =4����

���=

4��

��→ �� ∝

1

� ∝�

��

� ∝�

��

Assim,

� =���

��

A teoria proposta por Newton também era capaz de explicar o fenômeno

das marés, conforme ilustra a figura 12.

No movimento diário de rotação da Terra sobre seu eixo, a Lua, tal qual o Sol, aparentemente nasce no leste e se põe no oeste. No meio dia lunar, ponto A, ela está situada sobre nossas cabeças, atraindo mais intensamente as águas do que a Terra fazendo com que as águas subam, provocando uma maré alta. Já no ponto B, quando ocorre a meia noite lunar, é a Terra que é mais atraída do que as águas, deixando-as para cima, ocorrendo também neste ponto uma maré alta. Como as águas afluem simultaneamente para A como para B, nos pontos C e D ocorrerão marés baixas. (ROCHA et. al., 2002, p.113)

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Figura 12. As marés altas e baixas provocadas pela atração lunar.

Fonte: Rocha et. al., 2002, p. 113.

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Explica-se assim corretamente a existência de duas marés altas e duas

marés baixas no mesmo dia e podendo ser visto na figura 13.

Na Lua cheia, o Sol e a Lua são vistos da Terra em oposição: quando um nasce o outro se põe, a Lua nos parece iluminada de frente. Os campos gravitacionais dos dois astros estão praticamente alinhados em oposição. Na fase da Lua nova, esta e o Sol nascem e se põe juntos e o Sol a ilumina por trás, os campos gravitacionais estão assim alinhados quase que completamente. Já nos quartos crescentes e minguantes, quando o Sol se põe ou nasce, a Lua está no meio do céu e os campos gravitacionais ficam totalmente desalinhados. Concluímos que as marés dependem também das fases da Lua, variando assim durante o mês lunar. (ROCHA et. al., 2002, p.114)

Figura 13. As fases lunares e as marés.

Fonte: Rocha et. al., 2002, p. 114.

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Capítulo 6

A Astronomia Cultural

O objetivo da astronomia cultural é, então, distinguir a diversidade das

maneiras como cada povo, antigo ou moderno, percebe e interpreta

os fenômenos celestes observados e os integra ao seu sistema cultural e

referencial de observação — de horizonte ou topocêntrico. (Matsuura et. al.,

2013, p.90)

Do ponto de vista epistemológico, há muita diversidade para ser analisada e compreendida, formando um painel étnico e epistemológico muito mais complexo e rico do que se pensaria à primeira vista. Essa diversidade está presente em praticamente todo o território brasileiro, mesmo em estados mais industrializados ou urbanizados, do sul e sudeste. Apesar disso, eles não são discutidos na escola, nem estão registrados nos livros didáticos. No entanto, tem sido verificado que nos saberes de populações locais há reelaboração do conhecimento padrão, reestruturado por uma infinidade de modos e canais. São contextos férteis para estudos de astronomia cultural. (MATSUURA et. al., 2013, p.94)

Ao descrever as populações nativas do Brasil colonial, as produções

literárias e historiográficas são marcadas pela quase ausência de informações

sobre os saberes desses povos sobre o meio ambiente. Recebendo pouco

destaque e com informações fragmentadas, seus conhecimentos sobre

cosmologia e as relações entre céu-terra eram visto pelos narradores de forma

negativa. Os naturalistas, em suas obras, descreviam costumes, línguas, mas

também excluíam informações sobre as relações desses povos com o sistema

celeste.

Os conhecimentos produzidos pelos povos nativos só começam a ganhar

espaço no século XX, quando nos anos de 1960, surgem estudos com a

finalidade de analisar, por diferentes áreas de conhecimento, a contribuição

cultural dos povos indígenas. Esse conjunto de saberes recebeu o nome de

etnociência.

6.1 A Astronomia Indígena

Há muito tempo os povos indígenas perceberam que o comportamento de

animais e plantas estavam associadas ao clima e às estações do ano. Foi a partir

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da observação do céu e do registro dos fenômenos celestes, que os indígenas

puderam começar a determinar o tempo das chuvas, o tempo de plantio, o tempo

de colheita, além da duração do dia, do mês e do ano. Desde então a observação

do céu passou a servir como base para as decisões do seu cotidiano.

A importância da observação do céu para os grupos indígenas brasileiros

foi percebida por muitos missionários, naturalistas e etnólogos em suas viagens

pelo Brasil. A análise destas informações tem sido relevante para melhor

compreensão dos saberes indígenas acerca das relações entre céu e terra.

Esses relatos, cujos mais antigos remontam ao século 16, são exemplos

do pensamento científico e das correntes interpretativas dos respectivos

períodos em que foram registrados (Matsuura et. al., 2013, p.88).

Afonso afirma que, segundo os pajés, a terra nada mais é do que um

reflexo do céu. Assim, o conhecimento do céu auxilia na sobrevivência em

sociedade e está intrinsicamente ligado à cultura indígena, tais como, em seus

mitos, rituais, músicas, danças e artes.

De acordo com Matsuura et. al. (2013), a astronomia dos indígenas atuais

fornece algumas referências para o conhecimento astronômico das sociedades

antigas que habitaram o Brasil.

Frequentemente tendemos a julgar a cosmologia de outras civilizações através de nossos próprios conhecimentos. No entanto, a visão indígena do universo deve ser considerada no contexto dos seus valores culturais e conhecimentos ambientais. É evidente que nem todas as culturas atribuem significado igual a um mesmo fenômeno astronômico, considerando-se que cada comunidade possui sua própria estratégia de sobrevivência, que se reflete na adequação entre as atividades de subsistência e o ciclo das estações, por exemplo. Além disso, todas as comunidades indígenas não dependem de suas moradias, da caça, da pesca ou dos trabalhos agrícolas da mesma maneira. As constelações sazonais, por exemplo, podem ter significado e utilidade diferente para cada uma delas. Devemos diferenciar, também, a maneira de ver o universo dos indígenas que vivem no litoral, daqueles que vivem no interior, bem como considerar a localização geográfica e as condições geomorfológicas do terreno de onde são feitas as observações. (MATSUURA et. al., 2013, p.54)

Em 1612, o missionário capuchinho francês Claude d’Abbeville passou

quatro meses entre os índios Tupinambá do Maranhão, da família tupi-guarani,

localizados perto da Linha do Equador. Seu livro “Histoire de la mission de pères

capucins en l’Isle de Maragnan et terres circonvoisines”, publicado em Paris em

1614, é considerado uma das mais importantes fontes da etnografia dos

indígenas do tronco tupi. Nesse livro, publicado dezoito anos antes do livro

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“Diálogo” de Galileu, d’Abbeville escreveu: “Os tupinambá atribuem à Lua o fluxo

e o refluxo do mar e distinguem muito bem as duas marés cheias que se

verificam na lua cheia e na lua nova ou poucos dias depois”. Além disso, a

maioria dos antigos mitos indígenas sobre o fenômeno da pororoca, que traz

uma grande onda do mar para os rios volumosos da Amazônia, mostra que ele

ocorre perto da lua cheia e da lua nova, demonstrando o conhecimento, por

esses povos, da relação entre as marés e as fases da Lua.

Somente em 1687, setenta e três anos após a publicação

de d’Abbeville, Isaac Newton demonstrou que a causa das marés é a atração

gravitacional do Sol e, principalmente, da Lua sobre a superfície da Terra. Esses

fatos mostram que, muito antes da Teoria de Galileu, que não considerava a Lua,

os indígenas que habitavam o Brasil já sabiam que ela é a principal causadora

das marés.

Sobre asterismos, d’Abbeville escreveu que osTupinambás reconheciam

o Cruzeiro do Sul que era chamado de crussa. Outro asterismo por ele citado é

asterismo conhecido como yandoutin (nhandu branco, ou ema), formado por

grandes estrelas brilhantes que aparentavam engolir outras duas posicionadas

perto do bico, por eles chamada ouyra oupia (os dois ovos do pássaro).

As plêiades – um aglomerado de estrelas na constelação de Touro – as

quais, segundo d’Abbeville, os Tupinambá chamavam de seichu era um dos

principais marcadores celestes dos Tupinambá. Os corpos celestes observados

por eles merecem destaque pois eram usados como anunciadores de chuva,

revelando a existência e a utilização de um calendário estelar. Os Tupinambá

conseguiram medir o interstício através do comportamento desse asterismo, ao

observarem que ele aparecia alguns dias antes das chuvas e desaparecia no fim

das estações chuvosas, para reaparecer numa época igual.

D’Abbeville relatou também que os Tupinambá utilizavam um calendário

solar, semelhante ao encontrado no Parque Arqueológico de Calçoene, figura

14, a partir da observação do curso do Sol entre os trópicos, sabendo quando o

Sol vinha do polo ártico, trazendo vento e brisa, e quando, vindo do lado

contrário, traria chuva, semelhante à figura 15. Além de reconhecerem a

contagem dos meses pelo florescimento dos cajueiros, pela época dos ventos e

pelo regime das chuvas.

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Viajei [...] com guarnições de selvagens Carajás — e sempre eles conheciam a hora da noite por meio das estrellas, com precisão que bastava perfeitamente para regular as marchas. Não me envergonho de dizer que, n´esse tempo, eu conhecia muito menor número de constelações do que eles. Uma noite eles me fizeram observar que uma das manchas do céu (que fica junta a constellação do cruzeiro), figurava uma cabeça de avestruz, e que ao passo que a noite se adiantava — aparecia na via láctea a continuação da mancha como pescoço e depois como o corpo dessa ave. Entre os tupis o planeta Vênus, que chama-se iaci-tatá-uaçu e a constellação das plêiades (ceiuci) figuram freqüentemente na contagem do tempo durante a noite. Na collecção de lendas, que publico adiante, vem, em uma d’ellas, uma curiosa explicação de tempo (MAGALHÃES, 1876: 78-79).

Figura 14. Parque Arqueológico de Calçoene – AP.

Fonte: IPHAN

Figura 15. Representação do monólito de Salto Segredo PR.

Fonte: Matsuura et. al., 2013, p. 64.

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6.2 A Astronomia Africana

Assim como os povos indígenas brasileiros, os povos africanos também

utilizavam o movimento aparente dos astros celestes ao redor da Terra para

definirem as épocas de plantio e de colheita.

Ruggles (2015) destaca que a tribo indígena africana Borana existente na

Etiópia e também no Quênia utilizava o movimento aparente da estrela

Aldebaran para estabelecer seu calendário.

Além da tribo Borana, Ruggles cita a tribo indígena africana Mursi que,

em função dos ciclos da lua, estabeleceu um calendário com treze meses e era

capaz de prever o período das grandes chuvas e estabelecer o melhor período

para o plantio e a colheita.

Outra semelhança entre os povos indígenas brasileiros e os povos

africanos é o uso do gnomon, que, em sua forma mais simples, consistia apenas

de uma vara fincada, geralmente na vertical, no chão. A observação da sombra

dessa vara, provocada pelos raios solares, permitia materializar a posição do Sol

no céu ao longo do tempo.

Há registro de um gnomon no deserto da Núbia, situado no nordeste do

Sudão, conforme ilustrado nas figuras 16 e 17.

Figura 16. Gnomon encontrado no deserto da Núbia.

Fonte: Holbrook, 2008, p. 40.

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Figura 17. Gnomon encontrado no deserto da Núbia.

Fonte: Holbrook, 2008, p. 41.

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Capítulo 7

Metodologia

A sequência didática foi elaborada para turmas de ensino médio da rede

pública do estado do Rio de Janeiro, onde, em geral, os colégios não dispõem

de laboratórios de informática e de acesso à internet.

A metodologia para aplicação do produto acadêmico é inspirada nos três

momentos pedagógicos de Delizoicov (1991), associado ao uso de TIC’s, onde

pretende-se que os alunos aprendam os conceitos de astronomia a partir de

problematizações.

Para o desenvolvimento da aula será necessário o uso de um Datashow

capaz de projetar o programa Stellarium (Wolf et. al., 2018) e de um smartphone

que seja compatível com o aplicativo Skyview Free (Terminal Eleven, 2018). O

professor poderá solicitar que os alunos com smartphones compatíveis e acesso

à internet baixem o aplicativo.

A sequência didática foi elaborada para ser aplicada em 4 aulas. No

entanto, pensando numa melhor adequação do produto em relação às turmas,

será aplicado um pré-teste nos 20 minutos finais da aula anterior à 1ª aula para

saber quais são os conhecimentos prévios dos alunos.

O pré-teste será na forma de um pequeno questionário que deverá ser

respondido individualmente, de forma anônima, pelos alunos.

Qual a importância da observação do céu para o desenvolvimento de

um povo?

De que maneira o movimento aparente da Terra ao redor do Sol

interfere no nosso cotidiano?

Por que a Terra gira ao redor do Sol e não o Sol ao redor da Terra?

Como explicar as estações do ano?

No seu entendimento, o que é ciência?

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Aula 1: Aula expositiva sobre a importância da observação do céu para a

compreensão e previsão de fenômenos.

- Apresentação de slides mostrando como uma simples observação do céu

interfere em nossas decisões diárias, desde a escolha de uma roupa em função

de um dia de sol ou de chuva a previsão de alterações no clima.

Aula 2: Aula expositiva sobre a maneira como os indígenas e os africanos

definiam a melhor época para plantio e colheita em função da posição das

estrelas no céu.

- Usando o software Stellarium, localizar a estrela Aldebaran e observar o

movimento aparente da estrela em relação à Terra, alterando as datas no

software ao longo de 365 dias, conforme as figuras 18, 19, 20, 21 e 22, e reparar

que a estrela retorna para a mesma posição após um ano. Para facilitar a

observação, o professor pode marcar as posições da estrela na lousa com giz

ou marcador para lousa. Tal observação é importante para que o aluno

compreenda o conceito de período. Repetir o procedimento para a estrela

Antares.

Figura 18. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de

novembro de 2018.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

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Figura 19. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de

dezembro de 2018.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Figura 20. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de janeiro

de 2019.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

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Figura 21. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 13 de

fevereiro de 2019.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Figura 22. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de

novembro de 2019.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

- Apresentação de slides mostrando como a posição de estrelas como Aldebaran

da constelação de Touro e Antares da constelação de Escorpião, por serem

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estrelas de coloração mais avermelhada serviam como parâmetro para

estabelecer a época adequada para o plantio e a colheita de suas respectivas

tribos e aldeias.

- Utilizando o aplicativo Skyview Free, localizar as estrelas Aldebaran e Antares

no céu, conforme as figuras 23 e 24.

Figura 23. Estrela Antares da Constelação de Escorpião obtida a partir do aplicativo

Skyview Free.

Fonte: Captura de tela do aplicativo Skyview Free.

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Figura 24. Estrela Aldebaran da Constelação de Touro obtida a partir do aplicativo

Skyview Free.

Fonte: Captura de tela do aplicativo Skyview Free.

Aula 3: Aula expositiva sobre os modelos geocêntrico e heliocêntrico do universo.

A partir das observações feitas com o Stellarium e com o Skyview Free, explicar

os modelos de universo propostos por Ptolomeu, Copérnico e Kepler para o

sistema solar.

Aula 4: Aula expositiva sobre Leis de Kepler e Lei da Gravitação Universal de

Newton.

- Apresentação de slides mostrando como os povos indígenas associavam os

fenômenos das marés e da pororoca com as fases da lua.

Após a aplicação do produto espera-se que o aluno compreenda que a

ciência é fruto, basicamente, da observação de fenômenos, formulação de

hipóteses que expliquem os fenômenos observados e comprovação das

hipóteses.

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Capítulo 8

Aplicação e Discussão dos Resultados

Em um primeiro momento, o produto educacional foi aplicado em três

colégios da rede estadual do Rio de Janeiro localizados em Seropédica,

munícipio do estado do Rio de Janeiro, cujo IDH é 0,713 (de acordo com

informações divulgadas pelo PNUD em 2010), durante o mês de novembro do

ano de 2017.

O produto educacional foi aplicado para alunos de quatro turmas de 3º

ano do turno da manhã do Ensino Médio Regular do CIEP 156 – Dr. Albert Sabin,

figuras 25, 26, 27, 28 e 29, para alunos de uma turma do módulo II do NEJA

(Novo Ensino de Jovens e Adultos) do turno da noite do Colégio Estadual Barão

de Tefé, figura 30, e para alunos de ensino fundamental e de ensino médio da

Rede CEJA (Centro de Estudos de Jovens e Adultos) do polo

Itaguaí/Seropédica, figuras 31 e 32.

Figura 25. Início da 3ª aula na turma 3001 do Ensino Médio Regular do CIEP

156.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

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Figura 26. Slide inicial da 3ª aula na turma 3001 do Ensino Médio Regular do CIEP

156.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

Figura 27. Início da 1ª aula na turma 3004 do Ensino Médio Regular do CIEP 156.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

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Figura 28. Início da 1ª aula na turma 3001 do Ensino Médio Regular do CIEP 156.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

Figura 29. Início da 3ª aula na turma 3002 do Ensino Médio Regular do CIEP 156.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

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Figura 30. Aplicação do produto na turma de NEJA II do Colégio Estadual Barão de

Tefé.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

Figura 31. Aplicação do produto na Rede CEJA.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

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Figura 32. Aplicação do produto na Rede CEJA.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

Uma aula antes da aplicação do produto para os alunos do Ensino Médio Regular do CIEP 156, foi aplicado o pré-teste e poucos alunos apresentaram respostas satisfatórias para as perguntas do pré-teste.

A aplicação do produto nas turmas de Ensino Médio Regular do CIEP 156

ocorreu em dois dias, sendo duas aulas em cada dia, com intervalo de uma

semana entre os encontros. Durante a aplicação do produto, os alunos

demonstraram bastante interesse e curiosidade com relação ao uso do aplicativo

Skyview Free que identifica os nomes das estrelas, das constelações, dos astros

celestes e de satélites espaciais e também com relação à Terceira Lei de Kepler,

solicitando inclusive que o autor mostrasse a aplicação da equação de Kepler no

cálculo do período da órbita do planeta Saturno a partir do raio médio de sua

órbita.

Vale citar o espanto de alguns alunos ao perceberem que mesmo ao

apontar o smartphone para o chão o aplicativo ainda exibia estrelas. Esse

momento foi muito rico, pois eles perceberam que há, obviamente, estrelas o

tempo todo ao redor da Terra.

Apesar do interesse e da curiosidade dos alunos com relação ao uso do

aplicativo Skyview Free, poucos alunos tentaram baixar o aplicativo para utilizar

em casa.

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É interessante ressaltar que a proposta apresentada fez com que alunos

que não eram participativos em aulas tradicionais interagissem e

demonstrassem interesse pelo assunto durante a aplicação do produto

acadêmico.

Na aplicação para os alunos do NEJA houve maior demonstração de

interesse pela relação entre a observação de fatores ambientais com fenômenos

físicos, além da curiosidade com o aplicativo Skyview Free.

Na turma de NEJA as quatro aulas ocorreram em apenas um dia e houve

menos ênfase na abordagem das equações referentes às Leis de Kepler e à Lei

da Gravitação Universal de Newton.

A aplicação do produto na Rede CEJA precisou ser adaptada para forma

de uma oficina com duração de duas horas. Durante a aplicação para alunos de

Ensino Médio e de Ensino Fundamental da Rede CEJA, os alunos demonstraram

interesse pelo fenômeno da Pororoca e sua relação com as fases da lua. Assim

como na turma de NEJA, durante a aplicação do produto para a Rede CEJA

houve pouca ênfase nas equações referentes às Leis de Kepler e à Lei da

Gravitação Universal de Newton.

Em um segundo momento, o produto foi aplicado para uma turma da 1ª

série do ensino médio do CIEP 156 – Doutor Albert Sabin, em Seropédica, em

novembro de 2018. Durante a aplicação, os alunos demonstraram interesse e

curiosidade durante a apresentação dos slides. Em dado momento um dos

alunos antecipou-se a sequência de slides e questionou-me sobre o tamanho do

Sol em relação a outras estrelas.

Apesar do questionário ter sido aplicado em turmas onde, teoricamente,

os alunos já haviam estudado sobre gravitação, poucos alunos foram capazes

de responder satisfatoriamente ao questionário. Todas as transcrições dos

alunos são ipsis litteris. Como é possível observar nos casos abaixo:

Pergunta número 1: Qual a importância da observação do céu para o

desenvolvimento de um povo?

A figura 33 apresenta a resposta do aluno I para a pergunta número 1 do

questionário.

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Figura 33. Resposta do aluno I para a pergunta número 1 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“A observação do céu proporciona muita coisa, seja a localização através

das coordenadas que as constelações nos possibilita observar (durante a noite),

o “posicionamento” do sol para sabermos em que estação estamos e/ou saber a

hora e identificar o clima.”

A figura 34 apresenta a resposta do aluno R para a pergunta número 1 do

questionário.

Figura 34. Resposta do aluno R para a pergunta número 1 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Pelo céu você pode ter uma noção de direção; você pode criar crenças,

assim fortalecendo sua cultura. E a posição dos astros pode te indicar muitas

coisas, como por exemplo, a atual estação do ano.”

A figura 35 apresenta a resposta do aluno X para a pergunta número 1 do

questionário.

Figura 35. Resposta do aluno X pra a pergunta número 1 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Os povos podem se localizar com as estrelas sendo usadas como

referência durante viagens.”

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Pergunta número 2: De que maneira o movimento aparente da Terra ao

redor do Sol interfere no nosso cotidiano?

A figura 36 apresenta a resposta do aluno J para a pergunta número 2 do

questionário.

Figura 36. Resposta do aluno J para a pergunta número 2 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“No tempo e no clima.”

A figura 37 apresenta a resposta do aluno R para a pergunta número 2

do questionário.

Figura 37. Resposta do aluno R para a pergunta número 2 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Afeta o clima, que traz algumas consequências, afeta o fuso-horário, etc.”

Pergunta número 3: Por que a Terra gira ao redor do Sol e não o Sol ao

redor da Terra?

A figura 38 apresenta a resposta do aluno O para a pergunta número 3 do

questionário.

Figura 38. Resposta do aluno O para a pergunta número 3 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Porque o sol tem uma massa muito maior que a Terra”

A figura 39 apresenta a resposta do aluno Q para a pergunta número 3

do questionário.

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Figura 39. Resposta do aluno Q para a pergunta número 3 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Por causa da massa do sol no espaço como se o espaço fosse uma

cama elástica e com o peso do sol faz com que a Terra vá na direção do sol,

mas por causa do movimento de rotação da Terra ela dá uma volta ao redor do

sol e não vai reto.”

Pergunta número 4: Como explicar as estações do ano?

A figura 40 apresenta a resposta do aluno N para a pergunta número 4 do

questionário.

Figura 40. Resposta do aluno N para a pergunta número 4 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Elas são resultado da inclinação do eixo da Terra em relação a sua

trajetória ao redor do Sol.”

A figura 41 apresenta a resposta do aluno X para a pergunta número 4 do

questionário.

Figura 41. Resposta do aluno X para a pergunta número 4 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

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“O eixo da Terra é inclinado em relação ao sol, fazendo que uma parte

receba mais calor que a outra parte.”

Pergunta número 5: No seu entendimento, o que é ciência?

A figura 42 apresenta a resposta do aluno B para a pergunta número 5

do questionário.

Figura 42. Resposta do aluno B para a pergunta número 5 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“A ciência é o estudo de toda evolução e progressão dos seres vivos e

trabalha, pesquisa, para o desenvolvimento para cada dia realizar novas

descobertas.”

A figura 43 apresenta a resposta do aluno E para a pergunta número 5

do questionário.

Figura 43. Resposta do aluno E para a pergunta número 5 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Em geral a ciência comporta vários conjuntos de saberes nos quais são

elaboradas as suas teorias baseadas nos seus próprios métodos científicos.”

A figura 44 apresenta a resposta do aluno G para a pergunta número 5 do

questionário.

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Figura 44. Resposta do aluno G para a pergunta número 5 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“A ciência estuda um pouco de tudo, buscando obter fatos, respostas

fatídicas que são obtidas através de pesquisas e exames em laboratórios.”

A figura 45 apresenta a resposta do aluno N para a pergunta número 5 do

questionário.

Figura 45. Resposta do aluno N para a pergunta número 5 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Representa todo o conhecimento adquirido através do estudo ou da

prática, baseando em princípios certos.”

A figura 46 apresenta a resposta do aluno X para a pergunta número 5 do

questionário.

Figura 46. Resposta do aluno X para a pergunta número 5 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“A ciência é o estudo que tenta explicar como o universo funciona.”

A figura 47 apresenta a resposta do aluno Z para a pergunta número 5 do

questionário.

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Figura 47. Resposta do aluno Z para a pergunta número 5 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Ciência seria o estudo dos fenômenos do planeta, meio ambiente e do

universo.”

Entre os alunos que conseguiram responder de forma satisfatória, muitos

demonstraram erros conceituais em suas respostas. Como é possível observar

nos casos abaixo:

Pergunta número 3: Por que a Terra gira ao redor do Sol e não o Sol ao redor da

Terra?

A figura 48 apresenta a resposta do aluno I para a pergunta número 3 do

questionário.

Figura 48. Resposta do aluno I para a pergunta número 3 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“O sol na verdade é uma estrela gigante que não se move, já a Terra

possui um magnetismo que a faz girar, tanto em torno de si mesma e ao entorno

do sol.”

Embora o aluno associe o movimento da Terra ao redor do Sol em função

do tamanho maior do Sol e, de maneira subjetiva, com maior massa que a Terra,

ele entende, erroneamente, que os movimentos de rotação e translação da Terra

ocorrem por causa do campo magnético terrestre. Ele não fez conexão com a

atração gravitacional.

A figura 49 apresenta a resposta do aluno R para a pergunta número 3 do

questionário.

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Figura 49. Resposta do aluno R para a pergunta número 3 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Porque a força gravitacional da Terra é insignificante se comparada com

a do sol que é enorme.”

O aluno associa a força gravitacional à massa dos corpos celestes ao

invés de compreender que a força gravitacional tem o mesmo módulo para os

dois corpos celestes.

Pergunta número 4: Como explicar as estações do ano?

A figura 50 apresenta a resposta do aluno R para a pergunta número 4 do

questionário.

Figura 50. Resposta do aluno R para a pergunta número 4 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

“Depende da posição da Terra e da distância do Sol, que se altera ao

passar do ano. O verão por exemplo é quando estamos mais próximos do Sol.”

O aluno associa, erroneamente, as estações do ano à distância que a

Terra se encontra do Sol.

A figura 51 apresenta a resposta do aluno U para a pergunta número 4 do

questionário.

Figura 51. Resposta do aluno U para a pergunta número 4 do questionário.

Fonte: Acervo pessoal do autor.

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“Com o movimento de translação, ao longo do ano há regiões da Terra

que ficam mais próximas e outas mais distantes do Sol.”

Assim como o aluno R, o aluno U também associa as estações do ano à

distância que a Terra se encontra do Sol.

Durante as aulas expositivas buscou-se explicar melhor o conteúdo e

acabar com tais erros conceituais apresentados pelos alunos.

Ao longo das aulas foi possível perceber que, a partir da problematização

inicial, onde foi pedido que os alunos citassem a importância da observação do

céu, os alunos foram desenvolvendo o raciocínio, percebendo a importância da

observação do céu em diferentes culturas e épocas, promovendo assim a

organização do conhecimento e posteriormente foram capazes de compreender

as equações que descrevem o conteúdo relacionado a gravitação sendo esta a

aplicação do conhecimento adquirido.

Por se tratar de uma aula com uso de TIC’s, a participação dos alunos foi

diferente em relação às aulas tradicionais. Os alunos se sentiram mais à vontade

para participarem da aula e interagirem durante a aula.

O uso de uma abordagem dialógica e problematizadora permitiu que os

alunos assimilassem melhor os conteúdos

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Capítulo 9

Conclusões

O presente trabalho buscou seguir os Parâmetros Curriculares Nacionais

explicitando que o conhecimento físico é um processo histórico, objeto de

contínua transformação e associado às outras formas de expressão e produção

humanas e não um produto acabado. Além de buscar articular e dar significado,

através de uma aproximação do mundo vivido pelos alunos e professores, para

os conceitos, leis e fórmulas apresentados aos alunos durante o ensino de

Física.

A proposta desenvolvida ao longo do trabalho teve como objetivo incluir a

Lei 11645/08 no contexto dos conteúdos de astronomia para turmas de ensino

médio, com uma abordagem centrada no aluno, através de uma sequência

didática dialógica, buscando aproveitar os conhecimentos prévios dos alunos em

astronomia e depois, ao longo das aulas, apresentar os conceitos físicos acerca

da astronomia.

Foi possível observar que o desenvolvimento dos conceitos de astronomia

considerando as culturas indígena africana e indígena brasileira tornou as aulas

mais atrativas por parte dos alunos, fortalecendo o debate, a troca de

experiências e curiosidade dos alunos.

Através de uma abordagem inspirada nos Três Momentos Pedagógicos

de Delizoicov e utilizando TIC’s foi possível fazer uma abordagem centrada nos

alunos com o intuito de promover uma aprendizagem significativa por parte dos

alunos.

O uso de TIC’s permitiu maior interação dos alunos, visto que os alunos

puderam manusear o aplicativo Skyview Free e observar o movimento aparente

de estrelas no software Stellarium, e despertou o interesse e a curiosidade dos

alunos, além de facilitar a compreensão deles acerca dos fenômenos

astronômicos.

Foi possível perceber que os alunos compreenderam que existem

diferentes formas de conhecer aspectos do céu ou tópicos de astronomia

levando em consideração conhecimentos de diferentes povos e culturas em

diferentes épocas.

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CARLOS EDUARDO FERRAZ MORAES

O ENSINO DE ASTRONOMIA CONSIDERANDO A LEI 11645/08:

CONTRIBUIÇÕES DAS CULTURAS INDÍGENAS BRASILEIRA E AFRICANA

Volta Redonda

2019

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CARLOS EDUARDO FERRAZ MORAES

O ENSINO DE ASTRONOMIA CONSIDERANDO A LEI 11645/08:

CONTRIBUIÇÕES DAS CULTURAS INDÍGENAS BRASILEIRA E AFRICANA

Orientador(es):

Prof. Dr. Ladário da Silva

Produto Acadêmico do Mestrado

submetida ao Programa de Pós-

Graduação de Mestrado Nacional

Profissional em Ensino de Física

(MNPEF) da Universidade Federal

Fluminense, como requisito parcial à

obtenção do título de Mestre em Ensino

de Física.

Volta Redonda

2019

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Sumário

Capítulo 1 Introdução ................................................................................................ 78

Capítulo 2 Objetivo ................................................................................................... 79

Capítulo 3 Aplicação da sequência didática ............................................................... 80

Anexo I: Questionário para os alunos .......................................................................... 90

Anexo II: Sequência de slides utilizados durante as aulas ............................................ 91

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Capítulo 1

Introdução

A Lei 11645/08 (Brasil, 2008) promove alteração no artigo 26 da Lei de

Diretrizes e Bases (LDB) da educação nacional, estabelecendo a inclusão no

currículo oficial da rede de ensino a obrigatoriedade da temática “História e

Cultura Afro-Brasileira e Indígena”. A sequência pedagógica aqui apresentada

pretende promover a interação entre os conhecimentos científicos acerca da

gravitação e do universo com os conhecimentos empíricos dos povos indígenas

e dos povos africanos.

A proposta desta sequência pedagógica é identificar as concepções

alternativas dos alunos sobre astronomia, identificar conhecimentos empíricos

de diferentes povos, e, em seguida, apresentar os conceitos físicos que explicam

os fenômenos astronômicos, promovendo uma integração entre abordagens de

diferentes povos e oportunizar uma aprendizagem potencialmente significativa.

A sequência pedagógica foi inspirada nos Três Momentos Pedagógicos

de Delizoicov (1991), pois trata-se de uma aprendizagem dialógica onde o

professor deverá, após uma problematização inicial, orientar os alunos para que

haja uma organização do conhecimento adquirido e, em seguida, possa haver a

aplicação do conhecimento adquirido.

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Capítulo 2

Objetivo

Discutir os conceitos de física e astronomia considerando diferentes

culturas através da teoria de aprendizagem significativa, inspirada nos Três

Momentos Pedagógicos de Delizoicov (1991), trabalhando os conceitos de

astronomia a partir da cultura africana e da cultura indígena e, a partir das

semelhanças entre os modelos astronômicos indígenas e africanos, apresentar

e discutir sobre ciência e apresentar as explicações formais de diferentes

fenômenos.

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Capítulo 3

Aplicação da Sequência Didática

Para a aplicação da sequência didática será necessário:

Notebook

Datashow

Smartphone ou tablet compatível com o aplicativo Skyview Free

Software Stellarium (Wolf et. al., 2018) (disponível para os sistemas

operacionais Windows, Linux, Android e MAC OS X)

Aplicativo Sky View Free (Terminal Eleven, 2018) (disponível para os

sistemas android e IOS)

A sequência aqui apresentada foi elaborada visando sua aplicação em 4

aulas de 50 min cada.

Reserve os 20 minutos finais da sua aula anterior à primeira aula de

aplicação do produto para aplicar, de maneira individual e por escrito, o pré teste

disponível no anexo I. O pré teste será importante para saber os conhecimentos

prévios que os alunos possuem, além de servir como a problematização inicial.

Aula 1: Aula expositiva sobre a importância da observação do céu para a

compreensão e previsão de fenômenos, partindo de fenômenos simples e a

experiência de diferentes povos. A aula usará maciçamente slides com

exemplos, disponíveis no anexo II.

- Apresentação de slides definindo o que é etnoastronomia e mostrando como a

observação do céu interfere em decisões diárias.

Aula 2: Aula expositiva sobre a maneira como os indígenas e os africanos

definiam a melhor época para plantio e colheita em função da posição das

estrelas no céu, com a estrela de Aldebaran merecendo um destaque maior em

função de seu brilho mais avermelhado, o que facilitava sua visualização. Para

esta aula é necessário a instalação de software. Planeje esta etapa. Ou solicite

que os alunos façam isso antes da aula, ou verifique se há rede disponível na

escola para isso. Como nem todas as escolas têm rede wifi aberta, ou mesmo

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quando têm, é possível que não seja adequada para vários alunos baixarem o

software ao mesmo tempo, essa aula pode ser muito prejudicada.

- Utilize o software Stellarium, disponível para download em:

<http://stellarium.org/pt/>, acessado em 18 de julho de 2018.

Ao iniciar o software Stellarium, mova o cursor até a borda esquerda da

tela e clique no ícone ‘janela da data e hora’, conforme indicado na figura 1.

Figura 1. Tela do software Stellarium mostrando a barra de funções à esquerda da

tela.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Aparecerá uma janela para que possa ser escolhida uma data e um

horário, conforme indicado na figura 2.

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Figura 2. Tela do software Stellarium com a janela de data e hora.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Escolha um horário em que o céu já esteja escuro e que permita observar

as estrelas no céu, conforme indicado na figura 3.

Figura 3. Tela do software Stellarium com céu já escuro.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Mova novamente o cursor do mouse para a borda esquerda da tela e

clique no ícone ‘janela de pesquisa’, conforme indicado na figura 4.

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Figura 4. Tela do software Stellarium mostrando a barra de funções à esquerda da tela.

m

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Pesquise por ‘Aldebaran’ na janela de pesquisa, conforme indicado na

figura 5.

Figura 5. Tela do software Stellarium exibindo a janela para pesquisa.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Ajuste a aproximação da tela para que a estrela fique bem visível,

conforme a figura 6.

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Figura 6. Tela do software Stellarium exibindo a estrela Aldebaran e suas informações.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Selecione uma data que a estrela esteja bem próxima da borda esquerda

da tela. Caso a imagem esteja projetada numa lousa branca, é interessante usar

um pincel atômico para marcar a posição da estrela na lousa, conforme a figura

7.

Figura 7. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de

novembro de 2018.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

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Sem alterar o enquadramento da tela, altere a data dia-a-dia ou mês-a-

mês, observe a posição da estrela e marque a posição na lousa, conforme a

figura 8.

Figura 8. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de

dezembro de 2018.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Repita o procedimento anterior e marque a posição da estrela na lousa,

conforme a figura 9.

Figura 9. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de janeiro

de 2019.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

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Repita novamente, até que a estrela esteja bem próxima da borda direita

da tela e marque a posição da estrela na lousa, conforma a figura 10.

Figura 10. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 13 de

fevereiro de 2019.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

Ajuste a data para exatamente um ano após a primeira observação e

observe que a estrela está exatamente na mesma posição em que se encontrava

no ano anterior, conforme a figura 11.

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Figura 11. Posição da Estrela Aldebaran no programa Stellarium no dia 17 de

novembro de 2019.

Fonte: Captura de tela do software Stellarium.

- Apresentação de slides mostrando como a posição de estrelas como Aldebaran

da constelação de Touro e Antares da constelação de Escorpião, por serem

estrelas de coloração mais avermelhada, serviam como parâmetro para

estabelecer a época adequada para o plantio e a colheita de suas respectivas

tribos e aldeias.

- Utilizando o aplicativo Skyview Free, localize as estrelas Antares (figura 12) e

Aldebaran (figura 13) no céu. Caso os alunos possuam smartphones

compatíveis com o aplicativo, pode-se solicitar que os alunos instalem o

aplicativo em seus aparelhos e o utilizem durante a aula.

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Figura 12. Estrela Antares da Constelação de Escorpião obtida a partir do aplicativo

Skyview Free.

Fonte: Captura de tela do aplicativo Skyview Free.

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Figura 13. Estrela Aldebaran da Constelação de Touro obtida a partir do aplicativo

Skyview Free.

Fonte: Captura de tela do aplicativo Skyview Free.

Aula 3: Aula expositiva sobre os modelos geocêntrico e heliocêntrico do universo.

A partir das observações feitas com o Stellarium e com o Skyview Free, explicar

os modelos de universo propostos por Ptolomeu, Copérnico e Kepler para o

sistema solar.

Aula 4: Aula expositiva sobre Leis de Kepler e Lei da Gravitação Universal de

Newton.

- Apresentação de slides mostrando como os povos indígenas associavam os

fenômenos das marés e da pororoca com as fases da lua. Esse momento servirá

para a organização do conhecimento pelo aluno.

- Debate com os alunos sobre o que eles compreenderam. Esse momento

servirá como aplicação do conhecimento pelo aluno. É importante que o debate

seja conduzido de tal maneira que as perguntas do questionário sejam

respondidas e compreendidas pelos alunos.

Após a aplicação do produto espera-se que o aluno compreenda que,

embora os povos indígenas e africanos não seguissem um método propriamente

científico, seus métodos apresentam semelhanças.

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ANEXO I

Questionário para os alunos

Qual a importância da observação do céu para o desenvolvimento de

um povo?

De que maneira o movimento aparente da Terra ao redor do Sol

interfere no nosso cotidiano?

Por que a Terra gira ao redor do Sol e não o Sol ao redor da Terra?

Como explicar as estações do ano?

No seu entendimento, o que é ciência?

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ANEXO II

Sequência de slides utilizados durante as aulas

Slide utilizado durante a aula 1 com a apresentação do tema para os

alunos.

Slide utilizado durante a aula 1 definindo o que é etnoastronomia.

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Slide utilizado durante a aula 1 mostrando como a observação do céu

influencia em simples decisões cotidianas.

Slide utilizado durante a aula 1, aprofundando a importância da

observação do céu.

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Slide utilizado durante a aula 1 mostrando como os povos antigos

utilizavam o céu como parâmetro para estabelecer o período de plantio e de

colheita.

Slide utilizado durante a aula 2 mostrando como a estrela Aldebaran

possui um brilho diferente em relação às estrelas ao seu redor, permitindo uma

identificação mais fácil a olho nu.

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Slide utilizado durante a aula 2 mostrando que a estrela Aldebaran é uma

das mais brilhantes no céu e visível mesmo em ambientes iluminados.

Slide utilizado durante a aula 2 comparando o tamanho da estrela

Aldebaran e do Sol.

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Slide utilizado durante a aula 2 mostrando a relação entre a observação

do céu e os hábitos dos indígenas.

Slide utilizado durante a aula 2 continuando com a relação entre a

observação do céu e os hábitos dos indígenas.

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Slide utilizado durante a aula 2 mostrando que os índios da região norte

conheciam a relação entre as fases da lua e o fenômeno da Pororoca.

Vídeo disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=hMDBpX7yaTs>

Slide utilizado durante a aula 2 mostrando o que é o fenômeno da

Pororoca.

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Slide utilizado durante a aula 2 mostrando como os indígenas utilizavam

o gnômon para marcar o tempo.

Slide utilizado durante a aula 2 mostrando imagens de gnômons e de um

relógio solar.

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Slide utilizado durante a aula 3 iniciando a apresentação dos modelos de

universo com o modelo proposto por Nicolau Copérnico.

Slide utilizado durante a aula 3 com a representação do modelo

copernicano.

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Slide utilizado durante a aula 3 com uma breve apresentação de Johanes

Kepler.

Slide utilizado durante a aula 4 apresentando a Primeira Lei de Kepler.

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Slide utilizado durante a aula 4 mostrando o modelo de Kepler para o

sistema solar.

Slide utilizado durante a aula 4 apresentando a Segunda Lei de Kepler.

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Slide utilizado durante a aula 4 apresentando a Terceira Lei de Kepler.

Slide utilizado durante a aula 4 com uma breve apresentação de Isaac

Newton.

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Slide utilizado durante a aula 4 apresentando a Lei da Gravitação

Universal.

Vídeo disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=Ml7LltaOqgc>

Slide utilizado durante a aula 4 com um vídeo explicando o fenômeno das

marés.

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Slide utilizado durante a aula 4 explicando as estações do ano.