terça-feira, 21 de abril de 2009

A Astronomia e softwares: um rico potencial transdisciplinar de apoio para o ensino de Ciências

Prof. MSc Ricardo Francisco Pereira
Pós-Graduação em Educação para a Ciência e o Ensino de Matemática
Universidade Estadual de Maringá



Observando o céu em uma noite escura podemos ver um pouco mais de 5.000 estrelas entre as mais de 200 bilhões que “moram” na nossa Galáxia. No passado, as civilizações tinham muita curiosidade em entender o céu. Eles acreditavam que seria possível compreender o mundo através do céu. Hoje, na nossa civilização “moderna”, as pessoas se esqueceram do céu, pois ficam reclusas em ambientes fechados quase que 24 horas por dia. Por esse motivo, é que hoje em dia, mesmo em uma civilização “moderna”, “avançada”, com meios de comunicação tão eficientes como a que estamos presenciando, as pessoas se fascinam tanto quando tem algum contato com a Astronomia, seja ela por uma palestra, uma notícia em jornal ou em uma reportagem de televisão. Mas é pouco. Devemos utilizar desses meios e de outros mais, tais como: a Internet, vídeos, softwares, planetários, museus, observações astronômicas, etc.

Quando alguém observa o céu e tenta compreendê-lo, vão surgindo muitas curiosidades. Nossa curiosidade vai aumentando à medida que observamos com cuidado o céu que nos parece envolver. Nele podemos distinguir muitos objetos completamente diferentes. Alguns são brilhantes (por quê?), outros são difusos (por quê?). Alguns cintilam (por quê?), outros parecem ter luz fixa (por quê?). Nem todas as estrelas parecem ter a mesma cor (por quê?). Algumas regiões parecem indicar falta de estrelas, mostrando-se muito escuras (por quê?) e se destacando entre regiões brilhantes. Em algumas épocas um cometa aparece no céu, com sua estranha cauda (de onde vem? Por que são tão diferentes das estrelas?). Subitamente, um risco luminoso no céu chama a nossa atenção (o que foi isso?). Cada objeto traz uma pergunta, cada pergunta uma surpresa, e cada surpresa a certeza de que ainda sabemos muito pouco. Descobrir o Universo em que vivemos sempre foi uma das atividades mais importantes e divertidas das nossas vidas. Fazemos isso desde que nascemos, de forma consciente ou inconsciente (ABDALLA e NETO, 2005).

Infelizmente o “homem moderno” deixou de observar o céu. Imerso em sociedades globalizadas, dinâmica e extremamente capitalista, ele não se preocupa mais em “saciar” a sua curiosidade com respeito ao céu, simplesmente ele o ignora como se não fizesse parte de sua vida. Esse fato fez com que o “homem moderno” assumisse como prioridade o seu lado pessoal e não o global. Faz com que ele pense somente em si mesmo e não na sociedade como um todo.

A pesquisa astronômica, na busca incansável por abrir novas janelas, além dos nossos olhos, para a observação do Universo e que nos permitam descobrir os segredos da Natureza, tem produzido informações curiosas (ABDALLA e NETO, 2005). A mídia é uma das grandes responsáveis por gerar curiosidade astronômica nas pessoas, há por outro lado, uma deficiência nas respostas para tais curiosidades astronômicas, visto que a mídia brasileira não tem compromisso com uma divulgação científica de qualidade. por isso a Astronomia pode ser considerada um “motor” poderoso o suficiente para despertar a curiosidade pela ciência, para não somente desenvolver conceitos básicos, mas favorecer o desenvolvimento de outras características transversais à Astronomia (TIGNANELLI, 1998), tais como: melhoria na capacidade de cálculos matemáticos, comparação e classificação de objetos ou eventos, comunicação, experimentação, exploração, imaginação, medição, observação, organização, raciocínio lógico, aplicação, avaliação, dedução, descrição, interpretação, predição, manipulação de instrumentos e reconhecimento de pré-conceitos, ou concepções alternativas (LANGHI, 2004).

O ensino de Astronomia nas escolas de Ensino Fundamental e Médio tem sido objeto de estudo de diversos pesquisadores, dentre alguns, destacamos: Nardi (1989), Camino (1995), Nardi e Carvalho (1996 e 2001), Tignanelli (1998), Bretones (1999), Ostermam e Moreira (1999), Teodoro (2000), Medeiros e Medeiros (2002), Langhi (2004), Neves, et all (2004). As pesquisas mostram que no ensino dessa ciência encontram-se diversos problemas que necessitam ser estudados visando à melhoria da qualidade dos docentes que o ministram, principalmente nas escolas de nível fundamental e médio.

Um dos principais problemas está relacionado ao material bibliográfico acessível aos docentes que, além de ser em número reduzido (CAMINO, 1995), muitas vezes contém sérios erros conceituais, como é o caso de livros didáticos e muitos sites da Internet; exigindo dos docentes sólidos conhecimentos na área e muita habilidade na escolha do material bibliográfico.

O problema é mais sério na Internet, onde existem incontáveis sites com conteúdo astronômico, mas muito poucos são de conteúdo confiáveis. Na direção contrária, podemos citar os sites do Observatório Nacional (http://www.on.br/), o Feira de Ciências (www.feiradeciencias.com.br ), Revista Café Orbital (http://www.on.br/revista/index.html), que pertence ao Observatório Nacional, o Departamento de Astronomia da UFRGS (http://www.if.ufrgs.br/ast/), o Centro de Divulgação Cientifica e Cultural (CDCC) (http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/index.html), entre outros. Ainda na Internet, dois sites de grande importância para a Astronomia são: Revista Macrocosmos (http://www.revistamacrocosmo.com/), sobre Astronomia e a Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia (RELEA) (http://www.iscafaculdades.com.br/relea/). A maioria destes sites foram criados recentemente para suprir a falta de material acessível e de qualidade em Astronomia.

Atualmente, pela Lei de Diretrizes e Bases (LDB) de 1996, a Astronomia está presente essencialmente na disciplina de Ciências, conforme indicam os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) de 1997, deixando assim de ser definitivamente uma disciplina específica nos cursos de formações de professores. A conseqüência direta desse fato é que a cada novo ciclo de docentes que lecionam tanto em escolas públicas quanto em escolas particulares, não estão aptos a ministrar conceitos e propor uma prática observacional didática de astronomia para seus alunos.

Visando reparar esse problema, temos que utilizar todo o potencial transdisciplinar da Astronomia para fazer com que o homem moderno reencontre sua curiosidade natural pelas Ciências. Na nossa opinião, esse é o caminho a ser seguido pois a Astronomia carrega consigo um potencial metodológico fascinante. Metodologias que estão a disposição de qualquer um e tem uma boa eficiência para chamar a atenção das pessoas. Este trabalho dá ênfase à utilização softwares astronômicos como auxílio na divulgação da Astronomia.

Quando trabalhamos com a divulgação da Astronomia, podemos afirmar com certeza que a visualização do céu com softwares astronômicos, despertam nas pessoas, nem que, somente pelo tempo em que elas estão em contato com essas atividades, aquela curiosidade em responder às perguntas formuladas no começo do texto. Isso quando, algumas pessoas são “fisgadas” pela beleza da Astronomia e começar a estudar essa Ciência para entender o céu.

Os softwares são as ferramentas metodológicas mais versáteis no ensino de astronomia. Porém, por melhores, encantadoras e realísticas que possam parecer, não podemos perder de vista que as simulações não representam a realidade (GUERRA, 2006). Os softwares são programados geralmente com simplificações, que por sua vez são baseados em modelos teóricos. Os sistemas reais são muito mais complexos. Portanto, dar às simulações um status superior à da observação ou à experimentação real pode constituir um equívoco gigantesco ( MEDEIROS e MEDEIROS, 2002).

Atualmente, observa-se um crescente interesse na introdução das novas tecnologias de informação e comunicação (NTICs) no processo ensino/aprendizagem. Dentre as principais se encontram os softwares. A utilização dessas NTICs está gerando um grande desafio a ser enfrentado, a exclusão digital. Como bem sabemos, o nosso país é um dos campeões mundiais em concentração de renda. A grande parte da população brasileira não tem condições de comprar um computador e isso é um grave problema na medida em que a nossa sociedade evolui e se torna cada vez mais dependente dos computadores. A utilização de softwares no ensino/aprendizagem passa necessariamente por essa batalha entre o Governo Federal e a exclusão digital. Para combater essa exclusão maciça, o Governo federal lançou há pouco tempo um projeto intitulado “Computador para Todos”. Esse projeto diminuiu os impostos para computadores que custam até 2500 reais, isso fez com que o preço dos computadores diminuísse bastante. Além disso, esses computadores podem ser financiados em até 24 meses, facilitando ainda mais a compra desses computadores pelas classes mais baixas.

Hoje em dia, a produção e utilização de softwares é uma das linhas de pesquisa mais estudadas pelos educadores. Seu potencial como motivador do ensino já é bem conhecido, mas a sua utilização em escolas ainda é muito baixa pela falta de infra-estrutura necessária para a utilização de softwares em uma aula no laboratório de informática. Paralelamente, é necessário que os professores possuam fluência nas novas tecnologias de informação e comunicação a fim de que possam adquirir a capacidade de reformular conhecimentos, expressar-se criativamente, utilizarem essas tecnologias nas suas práticas pedagógicas, bem como produzirem e gerarem informações.

Os softwares utilizados como recursos didáticos podem ser classificados como: tutoriais, de exercício ou prática, demonstrativos, lúdicos (jogos) e simuladores. Os simuladores são os que permitem reproduzir o comportamento de um dado sistema, a partir do modelo teórico que o descreve. (GUERRA, 2006)

Podemos identificar inúmeras vantagens na utilização dos softwares no ensino/aprendizagem. Na lista abaixo, pode-se identificar as principais características na utilização de softwares:

  • Libertar o ensino e a aprendizagem da Matemática do peso das aulas exclusivamente expositivas.
  • Estimular diversas formas de raciocínio.
  • Diversificar estratégias de resolução de problemas.
  • Estimular a atividade matemática de investigação.
  • Permitir que o aluno seja mais autônomo.
  • Criticar os resultados que a máquina fornece e de avaliar a sua razoabilidade.
  • Trabalhar com dados reais.
  • Os softwares contribuem para o desenvolvimento da autoconfiança dos alunos.
  • O ambiente de aprendizagem pode ser mais estimulante para alunos e professor, pois a natureza das propostas de trabalho com software pode ser mais diversificada, permitindo assim contemplar interesses e ritmos de trabalho diferentes.
  • Os softwares considerados de domínio público, em nossos dias, é um objeto de larga utilização nas escolas e é usado pelos alunos em disciplinas de natureza técnica e em cursos técnicos ou científicos.
  • Os softwares de maneira geral constituem uma ferramenta com grandes potencialidades educativas. A sua utilização pode contribuir para um ensino em que a ênfase seja colocada na compreensão, no desenvolvimento de diversas formas de raciocínio e na resolução de problemas.

Particularmente, na Astronomia, encontramos muitos softwares interessantes para se utilizar no ensino dessa ciência, dentre eles, o “Celestia” é o que mais se destaca. Esse simulador espacial é um software de distribuição livre, ou seja, é gratuito e não são cobrados direitos autorais para instalá-lo em quaisquer computadores, para quaisquer sistemas operacionais em que esteja disponível.

Foi criado por Chris Laurel, norte-americano graduado em física e matemática, e contou com a colaboração de Clint Weisbrod, Fridger Shcrempp e Christophe Teysser, todos das áreas de física, matemática e computação. A instalação do software está disponível pela internet no site oficial do “Celestia” em www.shatters.net/celestia ou no site brasileiro www.celestiabr.cjb.net (o primeiro portal deste tipo no Brasil) e por enquanto só há a versão do simulador em língua inglesa. Nestes sites também é possível encontrar inúmeros arquivos para se adicionar recursos ao programa (os chamados “extras”) e links para outras páginas de pessoas que contribuem espontaneamente para o aprimoramento e expansão das possibilidades de simulação do programa.

Num ambiente tridimensional, o Celestia pode simular uma “viagem” para todo o objeto nele catalogado: planetas, luas, asteróides, cometas, sondas espaciais, naves tripuladas, estrelas e até as galáxias vizinhas. Características como tamanho, temperatura na superfície, período de rotação e traçado de trajetórias, estão disponíveis para a grande maioria dos objetos simulados pelo “Celestia”. Apesar de sua qualidade gráfica ser encantadora, sua característica mais importante está no fato de possuir grandes bancos de dados e recursos baseados em conhecimentos reais de física, o que o torna uma poderosa ferramenta de ensino, habilitando-o como elemento suplementar para o professor de física, astronomia e disciplinas correlatas. Abaixo, algumas figuras retiradas do programa.





O verdadeiro potencial dos softwares está nas pessoas poderem controlar livremente seus parâmetros, no caso da Astronomia, controlar parâmetros como o tempo e local de observação são fatores primordiais para o ensino de Astronomia e Astrofísica, questão fundamental em nosso curso.

O estudo da Astronomia, pode ser também complementado por atividades práticas, tais como: observações do céu, sessões de planetário e visitas à museus A leitura de livros, jornais e revistas e participar de cursos, palestras e grupos de Astronomia também são motivadoras para a aprendizagem dessa ciência.

Infelizmente, como nosso país ainda não tem uma consciência científica, existem poucos grupos de Astronomia. Existem poucas pessoas divulgando essa ciência e outras ciências, com isso, ajudamos as pessoas a ignorarem o céu. A partir do momento em que começarmos a fazer a nossa parte, podemos mudar essa situação. Como já foi dito antes, a Astronomia tem a capacidade de cativar e atiçar a curiosidade de crianças, jovens e adultos. Este tema, cada vez mais, está presente no nosso cotidiano pois, quase que diariamente, a mídia veicula novas informações capturadas por sondas espaciais que exploram o nosso Sistema Solar ou por grandes telescópios que vasculham o Universo ao nosso redor. É também um tema apaixonante nas suas múltiplas abordagens interdisciplinares: história, mitologia, literatura, filosofia, ecologia, música e outros, e representa a busca da humanidade pelo auto-conhecimento. Podemos e devemos utilizar a Astronomia para fazer com que as pessoas redescubram o céu, que comecem a questionar fatos que elas nunca questionaram antes. Uma Astronomia mais presente na formação de todos, tanto na escola como no cotidiano, resultaria em pessoas melhores, mais próximas entre si e solidárias, pois estariam mais conscientes do seu lugar no mundo e no Universo. Em busca das respostas às perguntas mais freqüentes da humanidade, o significado de nossa existência, para onde vamos e onde estamos. As pessoas percebem que estas são questões que permaneceram embutidas na mente investigativa da humanidade ao longo de toda a sua história, e a Astronomia é uma das principais Ciências que procuram tais respostas, conseguindo situar o homem no Cosmo e dando-lhe condições para compreender e avaliar as reais proporções do vasto Universo em que vivemos, bem como explicitar suas responsabilidades enquanto ser humano.

Bibliografia

ABDALLA, M. C. B.; NETO, T. V. “Novas janelas para o Universo”. Editora UNESP. São Paulo, 2005.

BRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnologia. Parâmetros Curriculares

Nacionais: ciências naturais. Brasília. MEC/SEMTEC. 1997.

Bretones, P.S. 1999. ‘Disciplinas Introdutórias de Astronomia nos Cursos Superiores do

Brasil’. Dissertação (Mestrado). Campinas: Instituto de Geociências, UNICAMP.

CAMINO, N. 1995. ‘Ideas Previas y Cambio Conceptual en Astronomia’. Enseñanza de las Ciencias. V.13, N.1: 81-96.

LANGHI, R. Um estudo exploratório para a inserção da Astronomia na formação de professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental. Dissertação (Mestrado em Educação para a Ciência). Faculdade de Ciências, UNESP, Bauru, 2004.

MEDEIROS, A.; MEDEIROS, C. F. Possibilidades e limitações das Simulações Computacionais no Ensino da Física – Revista Brasileira de Ensino de Física – Vol 24 – n. 2 – Junho/2002.

NARDI, R. Um estudo psicogenético das idéias que evoluem para a noção de campo – subsídios para a construção do ensino desse conceito. Tese (Doutorado em Educação), Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, 1989.

NARDI, R.; CARVALHO, A. M. P. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre espaço, forma e força gravitacional do planeta Terra. Investigações em ensino de ciências, v.1, nº2. Porto Alegre. UFRGS. 1996.

NARDI, R.; CARVALHO, A. M. P. Ensino do conceito de campo de força. In: NARDI, R. (org.) Pesquisas em ensino de física. 2º ed. São Paulo: Escrituras, 2001, p. 71-80.

NEVES, M. C. D.; et all. “O referencial geocêntrico nas concepções de estudantes do Ensino superior: uma abordagem inicial”. Comunicação oral. Anais, XI Encontro de Pesquisa em Ensino de física (EPEF). Jaboticatubas, Mg, 2004

OSTERMANN F.; MOREIRA, M. A. A física na formação de professores do ensino

fundamental. Porto Alegre: Ed. Universidade/UFRGS, 1999.

TEODORO, S. R. A história da ciência e as concepções alternativas de estudantes como subsídios para o planejamento de um curso sobre atração gravitacional. Dissertação (Mestrado em Educação para a Ciência). Bauru: Faculdade de Ciências, UNESP, 2000.

TIGNANELLI, H. L. Sobre o ensino da astronomia no ensino fundamental. In:

WEISSMANN, H. (org.). Didática das ciências naturais: contribuições e reflexões. Porto Alegre: Artmed, 1998.

GUERRA, W. Os simuladores Stellarium e Celestia no ensino de Astronomia. Monografia (Trabalho de conclusão de curso), Departamento de Física, Universidade estadual de Maringá, 2006.

Sites:


Nenhum comentário: