1 – Professora PDE, Colégio Estadual Antônio Schiebel-Ensino Fundamental e Normal, Santo

Antônio do Sudoeste, Av. Brasil, n. 484, Santo Antônio do Sudoeste, Paraná, Brasil. CEP 85.710-000.

2 - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus de Cascavel, Centro de Ciências Biológicas

e da Saúde. Rua Universitária, 2069, Cascavel, Paraná, Brasil. CEP 85.819-110.

UMA EXPERIÊNCIA DIDÁTICA NO ENSINO DE ASTRONOMIA

Autora: Eleani Bolzan Ramão De Oliveira1

Orientador: Eliseu Vieira Dias2

RESUMO

O presente artigo tem por finalidade discutir a importância da Astronomia e o seu

desenvolvimento ao longo da história da humanidade, com seus aspectos filosóficos

e sociológicos para o Ensino Fundamental. Para tanto, foi realizado, com educandos

do Colégio Estadual Antônio Schiebel Ensino Fundamental e Normal no Município

de Santo Antônio do Sudoeste, a inserção de atividades práticas, perpassando

algumas concepções que os professores possuem a respeito do tema. A realidade

da turma e o interesse pelo tema também foi considerada como parte deste estudo.

Resultado desta proposta pode auxiliar professores de Ciências no trabalho em sala

de aula e contribuir para a melhoria do entendimento e aprendizagem dos conteúdos

nesta área.

Palavras Chave: Astronomia; Sistema Solar; Planeta Terra.

A DIDACTICS EXPERIENCE ON ASTRONOMY TEACHING ABSTRACT This article aims to discuss the importance of Astronomy and its development throughout humankind history including its philosophical and sociological aspects for the fundamental education. For this, practical activities in science classes ofAstronomy was done with students of the State School ”Antônio Schiebel” of Fundamental Education, spanning some conceptions that regular teachers have about the subject. The student’s reality and their interest on the theme were considered as part of this study. The result of this proposal and practice can assist science teachers at work in the classroom and contribute to improving the understanding and learning the content in this area. Keywords: Astronomy; Solar System; Planet Earth.

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1. INTRODUÇÃO

O Ensino de Ciências se constitui como um meio para preparar os estudantes

para os desafios da sociedade, que se preocupa em integrar as descobertas

científicas ao bem-estar da população. Dessa forma, além de compreender e

acompanhar as rápidas mudanças tecnológicas o conhecimento científico deve

permitir aos estudantes a participação esclarecida e responsável nas decisões que

dizem respeito à sua vida e a toda sociedade, despertando um espírito crítico e que

estimule o questionamento, incentivando a busca de evidências, contribuindo para,

entre outros fatores a construção de uma sociedade democrática

(GEWANDSZNAJDER, 2009, p.3).

Ainda Gewandsznajder (2009, p.3), nos aponta que os conhecimentos

científicos propiciam o domínio cada vez maior do homem sobre a natureza e esse

domínio pode ser benéfico ou trazer danos irreparáveis, devido a interesses

econômicos, políticos ou sociais. Dessa forma, é de suma importância garantir que

seja empregado em benefício de toda sociedade, desenvolvendo nos estudantes

responsabilidade social e princípios que respeitem e valorizem a vida.

A Astronomia teve um papel de destaque neste domínio da natureza, porém

sua presença ao longo da existência humana passa despercebida para a maioria

dos educando da atualidade que mesmo fazendo uso das mais diversas tecnologias

não reconhecem a necessidade dessa ciência para que tais recursos existam. Além

de que estes recursos fornecem informações prontas que não estimulam a

curiosidade. Dessa forma, poucos estudantes observam o que acontece na

natureza, especialmente no céu.

As famílias também contribuem com esta situação. Passam horas assistindo

uma diversidade de programas televisivos, com baixa qualidade e desprovidos de

qualquer propósito científico ou pedagógico, porém raramente sentam-se na

varanda, sob o luar para conversar e mostrar para as crianças algumas estrelas,

mesmo sem saber o que elas são. Esperar uma estrela cadente (meteorito) e fazer

três pedidos... Nossos estudantes passam muito tempo conectados à internet,

porém raramente visitam sites com informações científicas. Este problema se reflete

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na escola que precisa realizar mil estratégias, uma verdadeira ginástica para chamar

a atenção e motivar os alunos.

Diante dos fatos é um desafio da educação contemporânea despertar o

interesse de nossos estudantes pelo estudo da Astronomia. Dessa forma o presente

artigo tem, tem como objetivo instigar o interesse dos estudantes pelo estudo desta

ciência. Para tanto, utilizamos estratégias para incrementar a compreensão dos

conteúdos abordados de forma mais abrangente, versando sobre a História da

Astronomia e os modelos Geocêntrico e Heliocêntrico, o Sistema Solar, e os

movimentos do sistema Terra-Lua.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 NASCIMENTO DA ASTRONOMIA

Quem de nós nunca parou para observar o céu numa noite de luar e ficou se

questionando sobre a imensidão do Universo, o que há fora da Terra, o que rege os

fenômenos celestes, entre outras indagações que nos fazem sentir pequenos diante

do firmamento? Parece que não existem pessoas que nunca tenham olhado para o

céu com um pouco de curiosidade!

O ser humano desde os seus primórdios observava o céu e isso era mais do

que fascínio, era condição de sobrevivência. De acordo com Nogueira e Canalle

(2009, p.23), durante o dia a presença do Sol facilitava a caça, a coleta e outras

atividades. Ao anoitecer era possível observar as estrelas e planejar as atividades. O

momento em que as estrelas nasciam ou se punham não indicava apenas a época

em que dados fenômenos aconteciam. Acreditavam que o nascer e o pôr das

estrelas além de indicar a época em que dados fenômenos aconteciam, elas o

provocavam. Esta interferência às situações como às estações do ano com suas

próprias características, atribuiu aos astros um caráter divino.

Segundo Costa (2006, p.228), as descrições mitológicas sobre a origem do

mundo e dos seres que nele habitam são encontradas em todas as culturas, porém

é na cultura ocidental que as explicações sobre o Universo deixaram pela primeira

vez seu caráter mitológico para assumir o seu caráter científico, graças aos gregos

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do período helenístico, em torno do século V a.C.

Influenciados pelos astrônomos da Mesopotâmia, foram os gregos que devido

à seus grandes filósofos e a liberdade de pensamento e de religião se dedicaram a

decifrar os movimentos celestes, suas causas e conseqüências (NOGUEIRA e

CANALLE, 2009, p.26).

Como ciência investigativa a Astronomia surgiu da necessidade de

estabelecer um calendário para a prática do plantio e da colheita (COSTA, 2006,

p.227).

2.2. A ASTRONOMIA GREGA

Os povos mesopotâmicos e egípcios influenciaram o conhecimento

astronômico da Grécia Antiga, que atingiu seu ápice de 600 a.C. a 400 d.C.. De

acordo com Nogueira e Canalle, (2009, p.27), na Grécia havia maior liberdade de

pensamento e religião e com a presença dos grandes filósofos foi possível uma

reflexão mais sofisticada dos fenômenos celestes.

Os filósofos dedicaram-se entre outras coisas a construir modelos

cosmológicos que explicassem os fenômenos celestes, entre eles os movimentos

dos astros.

Segundo Nogueira e Canalle (2009, p.27), por praticarem a navegação

tornou-se comum aos gregos a observação do afastamento de uma embarcação.

Estas observações possibilitavam a visualização da curvatura da Terra pelo

afastamento do barco que parecia estar descendo no horizonte. No século VI a.C.

Anaximandro (610-547 a.C.) definiu a Terra com forma cilíndrica. Somente mais

tarde, com a popularização grega de que a esfera era a forma geométrica perfeita a

Terra passou a ser representada com a forma esférica.

Segundo Gonzatti, Saraiva e Ricci (2008, p.75), Anaximandro representou um

modelo onde a Terra estaria no centro do Universo, envolvida pelo céu com forma

esférica e com os astros apresentando movimento em torno da Terra no sentido

leste para oeste.

Conforme Uhr (2007, p.8), o matemático grego Pitágoras (que nasceu em

Samos entre cerca de 570 a.C. e 571 a.C. e morreu entre cerca de 496 a.C e 497 a.

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C), acreditava que os astros giravam em forma de círculo ao redor da Terra, a Terra

e o céu deveriam ter a forma de esferas perfeitas. Elaborou o modelo cosmológico

conhecido como a Música das Esferas.

Platão (428 – 347 a.C.) fundou sua academia em Atenas onde agregou

muitos matemáticos, astrônomos e filósofos importantes. De acordo com Uhr (2007,

p.8), para Platão a verdade se escondia por detrás do mundo das idéias e nesta

concepção a observação e a experimentação seriam atitudes desnecessárias, então

a Astronomia era essencialmente abstrata e matemática.

O modelo platônico de Universo era composto por duas

esferas: uma terrestre, sobre a qual viviam os homens, e uma

esfera celeste, na qual estavam coladas as estrelas. Os

planetas eram corpos errantes que vagavam entre as duas

esferas (COSTA,2006, p.228).

Até então eram definidos dois tipos de movimentos celestes: o movimento da

esfera de estrelas fixas, compartilhado por todos os corpos celestes e os

movimentos independentes do Sol, da Lua e planetas ao longo da eclíptica, mas

como explicar os movimentos aparentes dos planetas a partir de movimentos

circulares? Esta pergunta demoraria muito tempo para ser respondida.

Aristóteles de Estagira (384 – 322 a.C.) introduziu na ciência a formulação de

hipóteses após a observação de fenômenos celestes. No seu modelo de Universo

havia a esfera sublunar (abaixo da Lua), chamada região de transformações, onde

todas as coisas são formadas por 4 elementos que são a água, a terra, o fogo e o ar

e pela esfera supralunar (acima da Lua) onde tudo está perfeitamente organizado e

é imutável. Esta região é formada pelo elemento éter. Aperfeiçoou modelos prévios

de Universo deixando-o com 56 esferas concêntricas, porém o mesmo ainda

apresentava problemas relacionados às observações (NOGUEIRA e CANALLE,

2009, p. 30).

Nogueira e Canalle (2009, p.31), nos descrevem que em busca da correção

do modelo de Aristóteles surge o trabalho do astrônomo Claudio Ptolomeu (85-165

d.C), criando um modelo para explicar o movimento dos planetas, do Sol, da Lua,

inclusive com previsão de eclipses. Ptolomeu reuniu toda a sua produção na obra

Almagesto onde também incluiu o catálogo de estrelas fixas com mais de 1022 ítens

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além de apresentar um modelo matemático para descrever e prever posições e

trajetórias planetárias.

De acordo com o modelo proposto por Ptolomeu,

...os planetas, a Lua e o Sol se moviam em torno dos epiciclos, cujos centros, por sua vez, se moviam em movimento uniforme ao longo de um círculo maior, o deferente. O centro do deferente não era a Terra, mas um ponto simétrico entre a Terra e o equante. Este era um ponto adicional, em torno do qual o movimento circular era uniforme, mas geometricamente esse ponto não era nem o centro do deferente e nem o centro da Terra (GONZATTI, SARAIVA e RICCI,2008, p.76).

De acordo com Costa (2006, p.228), o modelo geocêntrico difundiu-se e foi

aceito como verdade inquestionável por cerca de quinze séculos”.

Costa (2006, p.228), destaca as contribuições de filósofos gregos ao estudo

do Universo, embora não aceitas pela ciência da época, mas que estimularam a

Renascença européia.

Demócrito, por exemplo, propunha que a Via-Láctea fosse um

conjunto muito grande de estrelas; Aristarco dizia que a Terra

girava diariamente em torno do seu eixo e a cada ano em torno

do Sol, enquanto Eratóstenes calculou o seu diâmetro com

notável precisão (COSTA, 2006, p. 228).

2.3 O CRISTIANISMO E A INTERRUPÇÃO CIENTÍFICA

Conforme Nogueira e Canalle (2009, p. 32), o fim do Império Romano

determinou um período no qual o Ocidente perdeu sua tradição cientifica. O foco

passou a ser o Cristianismo que repudiava a busca do conhecimento, pois atribuia

tudo a Deus único, onipotente, livre e infinitamente bom que nos criou à sua imagem

e semelhança. A natureza seria o resultado do poder, da sabedoria, da vontade e da

bondade divina e buscar o conhecimento de nada adiantava a não ser para

conhecer, pois a Sabedoria estava fundamentada na Bíblia, que era ensinamento

divino e como Deus era o Criador quem queria ter esse conhecimento deveria

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estudar o que ela continha. Neste contexto perdeu-se muito do conhecimento

construído até Ptolomeu.

No século XIII, São Tomás de Aquino incorporou a cosmologia

e a física aristotélica ao cristianismo, incluindo-as em sua Suma

Teologica e, deste modo, oficializando-as. Criou-se, assim uma

espécie de oficialismo científico, pelo qual muitos sábios tanto

padeceiram, como Copérnico e Galileu, ou morreriam, como

Giordano Bruno (COSTA, 2006, p. 228).

As evidências permitem chegar a conclusão de que a ciência teve seu

desenvolvimento cerceado e sensurado pelo cristianismo, em especial pela igreja

católica.

Ainda, de acordo com Nogueira e Canallle (2009, p 32), no Oriente formava o

Império Árabe com a religião Islâmica que permitia maior liberdade de pensamento

possibilitando a continuidade da evolução das ciências entre elas a Astronomia.

“Observações mais precisas foram realizadas, instrumentos aperfeiçoados”, porém,

sem questionar o modelo proposto por Ptolomeu.

O conhecimento desenvolvido pelos astrônomos árabes serviu de suporte

para várias teorias elaboradas por astrônomos europeus como Copérnico e Tycho

Brahe.

A partir dos séculos XI e XII com as Cruzadas, incursões

militares cristãs para ocupar Jerusalém e outras partes da

Palestina, e a Reconquista, processo da retomada da Espanha

pelos europeus, o conhecimento armazenado no mundo árabe

passou a ter contato com o Ocidente. A igreja reduz seu

combate ao saber científico e recupera grandes nomes, como

Aristóteles, que são reincorporados ao modo de pensar

Ocidental... esse período propicia o desenvolvimento das

chamadas ” Grandes Navegações” (NOGUEIRA e CANALLE,

2009, p.33).

Gonzatti, Saraiva e Ricci (2008, p.101), relatam que ao final do século XV e

durante o século XVI, ocorreu o período das grandes navegações com o objetivo de

descobrir e conquistar novas terras e o domínio das rotas marítimas para fins

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comerciais. Neste período, os navegadores possuíam poucos instrumentos para

medir latitudes e nenhum para medir longitudes o que dificultava o afastamento das

regiões costeiras. Passaram então, a se guiar por cartas e regimentos celestes. A

presença de astrônomos a bordo das embarcações tornou-se necessária para o

bom êxito das navegações.

Gonzatti, Saraiva e Ricci (2008, p.101), citam fatos históricos como o de

Portugal que investiu na Astronomia Náutica, fundando a escola de marinharia no

início do século XIII, para apoiar e garantir o sucesso das navegações. No século XV

criou um grupo de pesquisa dedicado a navegação. Houve o desenvolvimento da

Matemática voltado a esse fim e à Astronomia. O investimento oficial do governo

culminou com os grandes descobrimentos portugueses.

2.4 UMA NOVA TEORIA EXPLICANDO O UNIVERSO

Com o Renascimento, grandes transformações ocorreram nas sociedades,

sugiu a burguesia, desenvolvimento do comércio, a reconquista de Constantinopla e

a busca de novas rotas marítimas pelos europeus. Houve mudanças sociais e o

morais, que influenciaram todos os ramos das ciências, a filosofia e a religião (UHR,

2007, p.10).

Costa (2006, p.228), nos revela que “A revolução coperniana, no século XVI,

foi consequência natural da retomada da cultura clássica durante a Renascença”.

Nicolau Copérnico (1473-1543), um polonês que estudou na Itália, insatisfeito

com o modelo geocêntrico em vigor, se torna um crítico deste e, ”com suas

hipóteses, subverte o pensamento escolástico e intensifica ainda mais as agitadas

movimentações sociais, culturais e religiosas do século XVI” (GONZATTI, SARAIVA

e RICCI, 2008, p.77)).

Retoma então, o modelo heliocêntrico desenvolvido por Aristarco de Samos,

aperfeiçoando-o. “Propôs um modelo para o Universo ainda usando esferas

concêntricas como o modelo aristotélico, porém tendo o Sol como corpo central e os

outros planetas, inclusive a Terra, girando em torno dele” (COSTA, 2006, p.229).

Suas idéias só foram publicadas em 1543 na obra “A Revolução dos Corpos

Celestes” onde apresentava o modelo heliocêntrico de universo.

Segundo Canto (2004, p.68),

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Para decidir qual dos modelos, o geocêntrico ou o heliocêntrico

estava correto, era necessário comparar as previsões feitas

pelos dois modelos, com a real posição dos astros no céu,

observadas a cada dia.

Foi de grande importância para a decisão, os estudos realizados por Tycho

Brahe e Joannes Kepler.

Tycho Brahe (1546-1601) astrônomo dinamarquês recebeu apoio real para

construir o maior observatório astronômico da história equipado com os instrumentos

mais sofisticados da época estabelecendo uma base observacional precisa e sólida

nunca vista até então. Obteve uma enorme quantidade de dados sobre os

movimentos planetários que precisavam ser interpretados por alguém de confiança e

com conhecimento (UHR, 2007, p.11). Para trabalhar com ele contratou Johannes

Kepler como seu assessor.

Foi trabalhando com os dados de Tycho que Kepler

estabeleceu suas leis empíricas para o movimento dos

planetas, descobrindo que as órbitas são elípticas aceleram-se

no periélio e os períodos são proporcionais ao semi- eixo maior

das elipses(COSTA,2006, p229).

Foi ele quem criou as três leis do movimento planetário.

A primeira lei de Kepler se refere às órbitas serem elípticas; a segunda lei de

Kepler se refere às velocidades serem maiores nas proximidades do Sol e menores

quando distante dele, o que implica que áreas iguais da elipse são percorridas em

unidades de tempo também iguais; a terceira lei de Kepler indica que planetas mais

distantes demoram mais para completar suas órbitas seguindo uma equação

matemática na qual o quadrado do tempo é proporcional ao cubo dos eixos maiores

de suas órbitas (MOURÃO, 1995, p.435-437).

Galileu Galilei (1564-1642) realizou várias observações as quais contribuíram

para o avanço da Astronomia e confirmaram o sistema heliocêntrico de Copérnico.

Ao fazer uso da luneta para observar o céu (instrumento que ele aperfeiçoou),

confirmou que a Via Láctea é composta por milhares de estrelas conforme

Demócrito havia afirmado. Galileu também observou as montanhas e crateras da

Lua, as fases de Vênus, os quatro maiores satélites de Júpiter e que estes giram

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livremente em torno do planeta, as principais estrelas dos aglomerados das Plêiades

e das Híades, as primeiras indicações dos anéis de Saturno e as manchas solares.

Para ele a Terra estava em movimento e estes fatos confirmavam o modelo

heliocêntrico de Universo, defendendo-o até as últimas conseqüências (GONZATTI,

SARAIVA e RICCI, 2008, p.79).

Com seus trabalhos em diversas áreas das Ciências Galileu estabeleceu as

bases do método científico da experimentação

Enquanto Kepler se preocupava em estudar como os movimentos ocorrem,

Isaac Newton (1642-1727) procurou explicar por que eles ocorrem (GONZATTI,

SARAIVA e RICCI, 2008, p.81).

O trabalho de Isaac Newton sintetizou todos os esforços de

mentes brilhantes como as de Copérnico, Kepler e Galileu,

reunindo-os pela primeira vez dentro de uma estrutura teórica

sólida, a Mecânica Celeste, que era embasada num formalismo

matemático poderoso, o cálculo infinitesimal (Costa, 2006, p.

229).

Além de desenvolveu o Cálculo Diferencial e Integral, seu sucesso mais

famoso foi a criação da Lei da Gravitação Universal, isto é, que é válida para todo o

universo.

Essa lei afirma que dois corpos quaisquer (por exemplo, a Terra e a Lua, ou

uma maçã e a Terra) se atraem com uma força que depende de suas massas e da

distância que os separa. A força é tanto mais intensa quanto maiores forem as

massas em jogo, e diminui quando os dois corpos se afastam (UHR, 2007, p.19).

Para demonstrar a Lei da Gravitação Newton utilizou conhecimentos sobre movimento circular (força centrípeta, período) e as Leis de Kepler. Ele sabia que dada a velocidade de translação da Lua seu movimento deveria seguir uma linha reta, visto que isso não ocorria ele concluiu que a Lua “caia”na direção da Terra,assim como a maçã.A Lua é puxada constantemente na direção da Terra mas, pelo fato de ela ter uma velocidade perpendicular à aceleração, em vez de cair diretamente em direção à Terra ela vai descrevendo uma

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trajetória curva parecida com a de uma pedra que é lançada com velocidade paralela ao solo. Como a Lua tem velocidade muito grande, ela “demora muito para cair”, e “cai” fora da Terra. Diz-se que a Lua tem velocidade tangencial e aceleração centrípeta, as quais surgem de uma força inerente à matéria, a gravidade (UHR, 2007, p.19).

Ainda segundo UHR (2007, p.19), a força de gravidade que faz com que os

astros sejam redondos. Toda a matéria se atrai, por este motivo todos os pontos da

superfície da Terra, da Lua ou de qualquer outro astro estão praticamente

equidistantes do centro de gravidade. Assim também todos os corpos exercem

forças gravitacionais uns sobre os outros.

Neste período histórico já se tem um modelo de Universo que vai além do

modelo heliocêntrico, já estava descrito como um conjunto muito grande (até infinito)

de estrelas como o nosso Sol (COSTA, 2006, p.229).

As equações da Gravitação Universal explicavam praticamente todas as

minúcias do movimento planetário, apenas não explicavam a precessão da órbita do

planeta Mercúrio. Somente quando Albert Einstein (1879-1955) propôs a Teoria da

Relatividade esse mistério foi resolvido (NOGUEIRA e CANALLE, 2009, p.44).

Einstein descobriu que o espaço e o tempo não são fixos e

imutáveis, como dizia Isaac Newton, mas sim flexíveis e

influenciados pela presença da matéria e energia numa dada

região do espaço. Essas suas conclusões, incorporadas em

suas duas versões da Teoria da Relatividade (especial e geral),

mudaram as perspectivas dos estudos sobre a origem do

Universo (NOGUEIRA e CANALLE, 2009,p.44).

Dessa forma o universo seria dinâmico e regido pela força da gravidade.

Conforme Nogueira e Canalle (2009 p. 45), em 1927 Georges Lemaître

(1894-1966) criou a hipótese de que se voltar no tempo o Universo deveria estar

num único ponto. Edwin Hubble em 1929, fez a descoberta de que as galáxias

pareciam estar se afastando, fato este que comprova que o Universo está em

expansão. Iniciou-se então a teoria do Big-Bang desenvolvida por George Gamow

(1904-1968), supondo que para a matéria se afastar deveria ter ocorrido uma

explosão inicia, além de explica alguns detalhes de como esta ocorreu, ele previo

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que deveria existir um eco emanando de todas as partes do Universo causado por

este evento inicial. Em 1965, Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1936-)

descobriram a radiação cósmica de fundo de microondas, resolvendo parcialmente

os mistérios da origem do Universo (NOGUEIRA e CANALLE, 2009 p.45).

Graças ao trabalho incansável das mentes brilhantes citadas até aqui e de

outras não citadas por efeito de simplificação, que hoje podemos ter uma visão do

nascimento e evolução do Universo bem como dos movimentos dos astros.

2.5 O SISTEMA SOLAR

Segundo Mourão (2000, p.134), nosso Sistema Solar é constituído do Sol

(uma estrela) e o conjunto de corpos celestes que giram ao seu redor: 8 planetas, os

166 satélites naturais conhecidos (geralmente chamados de “Luas”), os 5 planetas

anões e milhões de pequenos corpos (asteroides, objetos gelados, cometas,

meteoróides, poeira interplanetária, etc.).

2.5.1 OS PLANETAS

Os planetas são classificados em dois grupos: Os terrestres ou telúricos que

em comparação com os outros planetas são pequenos e de grande densidade. São

eles, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte; também conhecidos como planetas interiores.

Além destes, temos os gigantes ou jupiterianos, que apresentam grande

diâmetro, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, também conhecidos como planetas

exteriores. Entre os planetas interiores e os exteriores estão as órbitas dos

Asteróides (MOURÃO, 1984, p. 33).

2.5.1 OS PLANETAS ANÕES

Conforme Faria (2007, p.31), a designação planetas anões é dada a uma

nova categoria de astros formada “por corpos celestes com massa pequena e força

gravitacional reduzida, se consideradas em relação às massas e forças

gravitacionais dos outros oito planetas do Sistema Solar”.

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Plutão foi desclassificado como planeta, pois possui uma força gravitacional

que não é capaz de exercer uma influência significativa sobre os outros corpos do

Sistema Solar, exceto pelos satélites próximos a ele. Possui uma órbita muito

inclinada em relação à órbita dos demais planetas do Sistema Solar e devido sua

órbita elíptica ser muito excêntrica, ocorre constante mudança de sua distância ao

Sol (FARIA, 2007, p.31).

Conforme Mourão (2000, p.134), até 17 de setembro de 2008, 5 astros

estavam classificados como planetas anões. São eles: Plutão, localizado no

Cinturão de Kuiper, Ceres, no Cinturão de Asteróides, Éris no disco de objetos

dispersos, Makemake e Haumea, no Cinturão de Kuiper.

2.5.2 OS ASTEROIDES

Asteroide é a denominação dada a corpos celestes tanto rochosos como

metálicos com aparência estelar e movimento próprio. Apresenta tamanhos

variados. Existem mais de 2000 asteróides catalogados, a grande maioria orbita

entre Marte e Júpiter formando o Cinturão de Asteroides. Há os chamados troianos,

que estão na mesma órbita de Júpiter e os da Família de Apollo e Amor, com órbitas

excêntricas que atravessam a órbita de outros planetas, inclusive a órbita da Terra

(MATSUURA e PICAZZIO, 2006, p.124-125).

2.5.3 OS METEORITOS

Os meteoritos são originários de meteoroides: fragmentos de asteroides ou

restos de cometas que estão girando no espaço interplanetário. Centenas de

meteoroides bombardeiam a Terra diariamente. Quando sua massa é superior a 100

toneladas caem intactos e provocam crateras no solo. Se sua massa for menor, “a

forte pressão e atrito do ar reduz sua velocidade, provoca fusão, fragmentação e

incandescência” causando o fenômeno de meteoros ou estrela cadente. A parte do

meteoroide que sobrevive a queda recebe o nome de meteorito (MATSSURA e

PICAZZIO, 2006, p.129).

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A cratera do Meteoro no Arizona é uma marca do choque destes corpos

celestes com o nosso planeta.

2.5.4 OS COMETAS

Conforme Nogueira e Canalle (2009, p. 115), cometas “são agregados de

poeira e gelo que giram ao redor do Sol, na maior parte das vezes em órbitas

bastante alongadas”. Ao se aproximar do Sol, o gelo começa a sublimar formando a

cabeleira que envolve o núcleo e sua cauda é o prolongamento da cabeleira (coma).

Para os povos antigos os cometas traziam mau agouro, terror e apreensão.

Aristóteles atribuiu a eles uma natureza atmosférica não celeste, mas Tycho Brahe

com suas observações e cálculos derrubou essa ideia ao observar um cometa acima

da esfera sublunar (NOGUEIRA e CANALLE, 2009, p.116).

2.5.5 OS SATÉLITES

Os satélites são corpos celestes que gravitam em torno de um planeta. De

acordo com Oliveira Filho e Saraiva (2004, p.116), “geralmente o número de

satélites de um planeta está associado à sua massa”. Os maiores satélites

conhecidos do Sistema Solar são respectivamente Ganimedes com raio de 2631 km

e Titan com 2575 km de raio. A nossa Lua apresenta 3475 km de diâmetro, sendo

maior do que Plutão.

Mourão (2000, p.134), afirma que são conhecidos 166 satélites naturais e que

geralmente são chamados de luas.

Quanto ao movimento dos satélites, Oliveira Filho e Saraiva (2004, p.117),

informam que “a maioria dos satélites revolve em trono do respectivo planeta no

sentido de oeste para leste e a maioria tem órbita aproximadamente no plano

equatorial de seu planeta”.

2.6 OS MOVIMENTOS DE ROTAÇÃO E TRANSLAÇÃO DA TERRA

Desde a antiguidade, várias foram as tentativas de explicar a repetição de

fenômenos, como o caso do dia e da noite. Os gregos por acreditarem que a Terra

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era imóvel explicavam os dias e noites como conseqüência do movimento da

abóboda celeste em torno da Terra. Os Mesopotâmicos dividiram o dia (24horas) em

dois ciclos de 12 horas. Gonzatti, Saraiva e Ricci (2008, p.51), nos relatam que a

divisão das horas em minutos e segundos como temos atualmente também foi

realizada por essa civilização.

Atualmente, o dia é definido pelo movimento de rotação:

...movimento da Terra em torno de um eixo que passa pelos

pólos norte e sul. Dele resulta o dia e a noite. Com relação ao

Sol, esse movimento tem um período médio de 24 horas,

variável devido às irregularidades de seu movimento de

translação. Com relação às estrelas, esse movimento é bem

mais uniforme, com período de cerca de 23h 56 m 04s

(BOCZKO e LEISTER, 2006, p.40 ).

Ao girar sobre si, regiões diferentes da Terra estão em posição diferente em

relação à direção do Sol acarretando horas diferentes em diferentes locais do

planeta.

Se considerarmos a Terra dividida em 360 partes iguais ou 360 graus

segundo linhas imaginárias que vão de Norte a Sul, cada grau corresponde a um

meridiano. A cada hora a luz do Sol incide sobre 15 meridianos e essa distância

corresponde a um fuso horário. A hora local atualmente é determinada a partir do

meridiano de Greenwich ou meridiano 0º.

Já o período determinado como ano pode ter sido resultado das observações

da repetição das estações com suas próprias características climáticas. Para os

povos antigos estas observações eram necessárias principalmente pela prática da

agricultura.

Atualmente a definição de ano está associada a outro movimento de nosso

planeta, o movimento de translação, movimento orbital da Terra em torno do Sol,

dando origem ao Ano Solar; com cerca de 365 dias e 06h. Esse movimento,

associado ao fato de o eixo de rotação não ser perpendicular ao plano da órbita da

Terra, causa as estações do ano (BOCZKO e LEISTER, 2006, p.40).

Gonzatti, Saraiva e Ricci (2008, p.65), nos apontam que, o movimento da

Terra como corpo cósmico no espaço e a inclinação do eixo de rotação de nosso

16

planeta em relação ao plano da órbita são os fatores que determinam as estações

do ano. Devido à inclinação, quando o hemisfério sul recebe maior incidência de

energia solar, é verão neste hemisfério e inverno no outro. Pode-se dizer então que

as estações são antagônicas nos dois hemisférios terrestres.

A translação ao redor do Sol também determina os equinócios e solstícios e

como conseqüência a desigualdade entre os dias e as noites. As estações do ano

apresentam características diferentes de acordo com a região geográfica devido à

forma da Terra.

Enquanto o equador terrestre recebe os raios solares com inclinação máxima de 23,5º em relação à vertical durante o ano, as regiões dos círculos polares convivem com situações extremas, como ter épocas nas quais o Sol nunca se põe e épocas em que ele nunca nasce. Nas latitudes acima de 23,5º N ou S, o Sol nunca atinge a altura máxima de 90º em relação ao horizonte, isto é nunca fica a pino em cidades como Lajeado e Porto Alegre. Os dias de equinócio, por sua vez, são aqueles nos quais a Terra está igualmente iluminada em seus hemisférios (GONZATTI, SARAIVA E RICCI, 2008, p.66 )

2.7 A LUA E SUAS FASES

A Lua é o corpo celeste mais próximo de nosso planeta. Encontra-se a uma

distância média de 384.000 km. Apresenta um diâmetro de 3476 km e sua massa é

de 1/81 da massa da Terra (FILHO e SARAIVA, 2004, p.40).

Em sua trajetória em torno da Terra e junto com ela em torno do Sol a Lua

passa por um ciclo de fases, durante o qual seu aspecto e sua posição variam ao

longo do tempo.

Faria (2007, p. 25), relata que a Lua e seus ciclos foram muito utilizados por

antigas civilizações na elaboração de calendários. A palavra mês é originária do

grego (men, do qual deriva mene, que significa lua). Ainda hoje algumas tribos

indígenas medem o tempo em luas.

Conforme Boczko e Leister (2006, p.43), Aristarco de Samos no século II a.C.

foi o primeiro a explicar as fases da Lua. A Lua também é iluminada pelo Sol,

apresentando duas faces: a iluminada e a escura. Seu movimento de rotação tem

17

mesma duração do que seu movimento de translação em torno da Terra. Dessa

forma, mantém sempre a mesma face voltada para o nosso planeta.

Por girar em torno da Terra, sua parte visível e iluminada muda diariamente.

Quando o disco lunar aparece completamente iluminado dizemos que a lua está entrando na fase da Lua cheia. Neste caso a Terra encontra-se mais ou menos entre o sol e a Lua. Com o passar dos dias, vemos que o disco lunar vai diminuindo sua área iluminada e, cerca de uma semana depois, apenas metade do disco lunar está iluminado: dizemos que começa a fase da Lua quarto minguante. No hemisfério Sul, a parte iluminada lembra vagamente a letra D maiúscula. Uma semana depois e a Lua deixa praticamente de ser vista da Terra: inicia-se a fase da Lua no. Agora é a Lua que se encontra entre a Terra e o Sol. Logo depois, a Lua começa a ser vista “crescendo” até que atinge a fase da Lua quarto crescente, quando o disco lunar estiver iluminado pela metade. Do hemisfério sul, a parte iluminada lembra a letra C maiúscula (BOCZKO e LEISTER, 2006, p.43).

De acordo com Nogueira e Canalle (2009, p.112), ao longo da história do

planeta a ação gravitacional da Lua ajudou a frear a rotação terrestre. Este

fenômeno continua acontecendo e causando um aumento de 1,5 milésimos de

segundos a cada século. Com isso a Terra perde velocidade e a Lua ganha energia

para si aumentando sua órbita. Nosso satélite afasta-se 3,8 cm por ano. A influência

mais notável da Lua sobre nosso planeta, com a participação do Sol, ocorre nos

oceanos. A ação gravitacional mobiliza massas de água, é o fenômeno das marés.

3 MATERIAL E MÉTODOS

O material empregado para a realização das atividades teórico-práticas

incluem o uso de bolas de isopor, uma bola plástica, palitos de madeira (espetinho

de churrasco), lâmpada (com respectiva instalação elétrica), globo terrestre, massa

de modelar, fita métrica e trena, pratos de isopor.

No decorrer das atividades utilizamos a “TV Pen-Drive” na reprodução de

vídeos e slides. Os alunos utilizaram a biblioteca e o laboratório de informática para

pesquisas referentes aos temas trabalhados.

18

Para a observação do céu noturno usamos duas lunetas galileanas, dois

telescópios portáteis, lanternas manuais e mapas celestes. Realizamos também a

observação dos astros a olho nu, incluindo a Lua, Júpiter e seus principais satélites,

Mercúrio e Vênus. Os alunos identificaram algumas constelações utilizando os

mapas celestes. O início do trabalho foi com a observação do céu no Estádio

Municipal com início às 19 horas e término às 22 horas aproximadamente. Cada

aluno portava uma lanterna para olhar seu mapa celeste da data, local e horário da

observação (19h, 20h, 21h e 22h).

A História da Astronomia foi trabalhada com slides apresentados na “TV Pen-

Drive”, além de pesquisas bibliográficas.

Após a apresentação sobre a História da Astronomia, a turma foi dividida em

grupos de até quatro alunos e estes construíram as maquetes dos modelos

históricos do Universo sobre pratos de isopor. Abordamos os modelos de Filolao de

Cróton, Tycho Bhrae, Claudio Ptolomeu e Nicolau Copérnico.

No estudo do Sistema Solar utilizamos vídeos, livros e pesquisas na internet

com intuito de realizar atividade proposta por Nogueira e Canalle (2009 p. 63-85)

adaptada à realidade da escola. Os alunos registraram, na forma de tabelas,

informações sobre o Sistema Solar, tais como o diâmetro no equador do Sol, dos

planetas, da Lua e de Plutão, e a distância entre estes astros.

Na primeira tabela, constava nome do astro, diâmetro no equador em

quilômetros e estas medidas foram transformadas para centímetros na escala

aproximada de 1:1.000.000.000. Na segunda tabela, o nome do astro, distância ao

Sol em quilômetros e distância ao Sol em escala aproximada de 1:10.000.000. Para

a Lua, foi representada em escala sua distância em relação à Terra. Nesta

oportunidade revisamos conteúdos da matemática para calcular as distâncias em

escala.

Para representar o Sol usamos uma bola plástica com 139 cm de diâmetro, os

planetas, Plutão e a Lua foram confeccionados com massa de modelar. Já na

representação da distância dos planetas ao Sol, usamos os astros construídos em

escala de tamanho, anteriormente citados e na rua lateral da escola marcamos um

ponto onde colocamos a bola maior (Sol). A partir dele distribuímos os outros corpos

celestes (planetas, Lua e Plutão), em escala de distância.

19

Para trabalhar os movimentos da Terra (Figura 1), usamos uma bola de

isopor atravessada por um espetinho de churrasco para representar o eixo de

rotação, para representar o Sol utilizamos uma lâmpada, fixada no centro de uma

superfície na qual traçamos a órbita da Terra. Marcamos um ponto na bola de

isopor, e a dividimos em dois hemisférios correspondentes ao Norte e Sul terrestres.

Ao movimentá-la sobre seu próprio eixo os alunos perceberam que a face iluminada

correspondia ao dia e a face escura à noite. Com a inclinação do eixo,

movimentando a bola sobre a órbita eles perceberam a incidência da radiação solar

nos hemisférios terrestres (Figura 2) e, como consequência, as estações do ano

Esta atividade foi adaptada de Nogueira e Canalle (2009 p. 139-146).

Na prática das fases da Lua e dos eclipses com o ambiente escurecido, foi

fixado o globo terrestre no centro de uma superfície, traçada a órbita da Lua. Sobre

esta órbita colocamos as bolas de isopor nas posições apresentadas na figura 3,

projetando a luz da lanterna, identificamos as quatro fases e a formação dos

eclipses. Observação. Os eclipses não ocorrem em todas as fases da Lua Nova e

Cheia porque o plano da órbita da Terra não coincide com o plano da órbita da Lua.

Esta atividade também foi adaptada de Nogueira e Canalle (2009 p. 149-158).

4 DESENVOLVIMENTO

O Ensino dos conteúdos propostos em Astronomia, no Ensino Fundamental

(PARANÁ 2008 - DCE) precisa ser baseado na observação e nas práticas,

relacionando com as civilizações que desenvolveram essa ciência, possibilitando

assim, uma aprendizagem significativa e bem fundamentada.

Na prática escolar do dia-a-dia, percebe-se a falta de um manual simples que

possa servir de guia para os trabalhos dos estudantes e esta foi a motivação para a

realização do trabalho em questão. Desta forma, a criação de alternativas à prática

nas aulas de Ciências por meio de aplicação de atividades experimentais, como

incentivo aos professores em sua atividade docente tem o intuito de auxiliar o

processo de ensino-aprendizagem, despertando nos estudantes interesse em

adquirir conhecimento. Quando se trata de fazer atividades práticas de Ciências,

20

mesmo em nível elementar, há dificuldades sérias na seleção destas, correndo-se o

risco de dar um tratamento absolutamente inadequado ao trabalho de abstração, de

forma tal que não tenha aproveitamento futuro.

Na realização de atividades práticas, diversos fatores precisam ser

considerados: as instalações da escola, o material disponível, bem como a escolha

das experiências. Estas precisam ser atrativas para despertar o interesse dos

indivíduos mais indiferentes, necessitando contemplar também explicações teóricas

simples para que possam ser compreendidas pelos próprios estudantes.

Esta última condição é de grande importância para unir a teoria à prática. As

observações feitas devem ser associadas aos conhecimentos anteriores e

explicadas racionalmente. Consegue-se essa importante etapa da aprendizagem

realizando, logo após a atividade prática um questionário, ou uma discussão com o

grupo sobre o trabalho executado, com perguntas bem dirigidas, leva-se o estudante

a racionar sobre suas observações, tirar suas próprias conclusões e verificar se

estas conferem com o conhecimento científico sobre o tema.

Uma destas atividades é a observação do céu noturno que permite aproximar

a teoria e a prática. Iniciamos as atividades com a observação do céu noturno e para

isso contamos com a participação do Clube de Astronomia do Colégio Estadual

Humberto de Campos que nos auxiliou tanto com instrumentos quanto com a

participação ativa do Prof. José Marcos Sinhorini.

Conforme relato dos estudantes, a observação do céu ajudou a

compreender o quanto esta atitude foi importante para o homem ao longo da história

das civilizações, fato este que garantiu inclusive a sobrevivência da espécie.

Também permitiu a visualização de astros a olho nu, com uso da luneta e do

telescópio, percebendo a importância destes e outros instrumentos para o

desenvolvimento da Astronomia. As observações realizadas ajudaram a

compreender a importância dos cuidados necessários ao se manusear os

equipamentos. Os alunos envolvidos no projeto sugeriram que a escola trabalhasse

mais a Astronomia a partir de atividades práticas e que a atividade de observação do

céu poderia ser realizada com maior frequência. Muitos estudantes demonstraram

interesse em fazer parte daquele clube. Este momento foi de grande valia, sendo um

elo de aproximação entre os educandos e a sociedade.

21

Após a observação do céu noturno, os alunos foram convidados a realizarem

atividades práticas em sala de aula que permitiram que manipulassem objetos, e

discutissem suas ideias, entre eles e com o professor durante a atividade. Esta

etapa pode ser conduzida de forma agradável, permitindo-se a troca de ideias e

discussão de conceitos ao serem apresentados os resultados. O uso de escalas na

construção dos principais astros que formam o Sistema Solar e na representação de

suas distâncias em relação ao Sol permitiu a visualização do tamanho relativo, bem

como das distâncias relativas entre eles.

As atividades práticas sobre os movimentos da Terra (Figura 1) possibilitaram

a compreensão do dia e da noite, da inclinação do eixo de rotação da Terra em

relação à perpendicular a seu plano orbital e desta forma o surgimento das estações

do ano (Figura 2). Neste contexto também tornou-se visível as fases da Lua e a

ocorrência dos eclipses lunares e solares (Figuras 3).

Figura 1 – Foto apresentando modelo didático para visualizar a inclinação do eixo de

rotação terrestre e os movimentos de rotação e translação. Foto de Eleani B. R. de

Oliveira.

22

Figura 2 – Foto da atividade prática que permitiu aos estudantes observarem os

movimentos de translação da Terra e as estações do ano. Foto Eleani B. R. de

Oliveira.

Figura 03 – Foto da atividade sobre fases da Lua e eclipses. Foto de Eleani B. R. de

Oliveira.

23

O resgate histórico da Astronomia e o seu desenvolvimento ao longo história,

envolvendo aspectos filosóficos e sociológicos, permitiram acesso dos estudantes à

relação desta ciência com o cotidiano das pessoas, desde a organização do tempo

(calendários) que facilitaram a prática da agricultura, passando pelos grandes

descobrimentos, que tiveram a contribuição dos astrônomos (cartas celestes)

permitindo a orientação em alto mar, até as altas tecnologias presentes na

atualidade que permitem, por exemplo, a comunicação direta entre regiões distantes

do globo e a localização geográfica precisa.

A construção de maquetes de alguns modelos de Universo, como por

exemplo, os propostos por Filolao de Cróton, Tycho Brahe Claudio Ptolomeu e

Nicolau Copérnico (GONZATTI, SARAIVA e RICCI, 2008, p.75-78), possibilitaram

aos estudantes conhecê-los e desta forma, visualizarem de maneira objetiva o

desenvolvimento da Astronomia ao longo do tempo.

As tecnologias presentes no ambiente escolar também favoreceram o estudo,

permitindo o acesso às informações, ocasionando mudanças na forma de construir o

conhecimento, melhorando o processo de ensino-aprendizagem, abrindo as portas

da sala de aula para o mundo. Um exemplo disso foi a transmissão dos

conhecimentos sobre as características dos astros que formam o Sistema Solar, que

foi facilitada pelo uso da “TV Pen-Drive” na exibição de vídeos e slides, bem como

da Internet. Assim, as tecnologias foram ferramentas essenciais no processo de

ensino, de forma que o aprendizado aconteceu de forma prazerosa, dinâmico e

consciente daquilo que se propôs.

Após discussão em sala de aula das observações e atividades realizadas

pelos estudantes, estes relataram que a Astronomia é um tema importante e deve

continuar sendo trabalhada na escola. Demonstraram, por meio de seus

depoimentos, que valeu a pena participar do desenvolvimento das atividades

teórico-práticas propostas.

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

As atividades relatadas aqui levaram para a sala de aula diversas

possibilidades para ensino de Astronomia tais como o seu desenvolvimento de

24

pesquisa, de atividades práticas como a montagem de maquetes e modelos em

escala. Estas atividades levaram ao questionamento e à procura por informação.

Durantes as atividades de observação do céu noturno, paralelamente, desenvolveu-

se também noções sobre o respeito com os demais, uma vez que cada um teria um

tempo igual para observação no telescópio. Estas atitudes é que começam a formar

futuros cidadãos como pensadores com boa noção de coletividade.

Através das práticas, os educandos e o educador se envolveram, participando

da construção de novos conhecimentos, relacionando-os com os conhecimentos

prévios, levando-os para o cotidiano. A ciência deixou de ser algo que não está

presente no nosso dia a dia. Os depoimentos dos alunos mostraram que quando se

utiliza um tema que desencadeia o interesse dos mesmos, a aula é assistida com

maior assiduidade e colaboração da maioria.

Estas atividades promoveram a afinidade entre educandos e educador, e os

resultados obtidos mudaram a prática pedagógica, sendo assim, todos foram

beneficiados.

6 AGRADECIMENTOS

Agradeço ao meu esposo Wilson John de Oliveira e a nossas Filhas Viviani e

Leidiani pelo incentivo e paciência. Agradeço à UNIOESTE (Universidade Estadual

do Oeste do Paraná) em parceria com a SEED (Secretaria de Estado de Educação

do Paraná). Agradeço o meu Orientador Professor Dr. Eliseu Vieira Dias pelas

sugestões durante a elaboração das atividades. A equipe do PDE da SEED pelo

brilhante trabalho e desempenho das atividades desenvolvidas. Ao Núcleo Regional

de Educação pela acolhida e informações prestadas.

7 REFERÊNCIAS

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PINO, E.; SODRÉ Jr, L. JATENCO-PEREIRA, V. (organizadores) Astronomia Uma

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astronomia para a formação inicial de professores de ensino fundamental, em

nível médio. Porto Alegre: UFRGS, Instituto de Física, 2008. v. 19 n.3. Disponível

em:< http://www.if.ufrgs.br/public/tapf/v19n3_Gonzatti_Ricci_Saraiva.pdf> Acesso

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