Astronomia no Ensino de Física

Projeto de Pesquisa em Ensino de Física:

A Astronomia como eixo orientador e motivador de conteúdos do ensino fundamental de Ciências e médio de Física (apoio: CAPES, FAPERGS)

Para mais informações sobre este projeto visite a galeria de imagens onde encontram-se vários experimentos e atividades de campo realizadas.

1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO:

a) Universidade: Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), Brasil

b) Departamento: Departamento de Física, Estatística e Matemática (DeFEM)

c)Programa ao qual o Projeto foi vinculado: Programa de Ensino em Física, Estatística e Matemática

d) Linha de Pesquisa do Programa ao qual o Projeto foi relacionado: Pesquisa em Ensino de Física

d) Título do Projeto de Pesquisa: A Astronomia como Eixo Orientador e Motivador de Conteúdos do Ensino Fundamental de Ciências e do Ensino Médio de Física

e) Nome do responsável pelo Projeto: Jaime Augusto Hiller Mallmann

f) Local e data da apresentação do Projeto: Reunião do DeFEM do dia 10/09/99

2. OBJETO:

Este projeto de pesquisa representa uma continuidade e ampliação do projeto aprovado pela FAPERGS denominado "A Astronomia como Eixo Orientador e Motivador de Conteúdos do Ensino Médio de Física", dentro do programa Pró-Ciências da CAPES-FAPERGS, desenvolvido durante o período julho/1999 - fevereiro/2000. A ampliação do projeto refere-se tanto ao número de instituições participantes na condição de colaboradores, como também ao conteúdo explícito que trata não apenas do ensino médio de Física mas incorpora agora o ensino de Ciências no nível fundamental. Este projeto de pesquisa em ensino está acoplado ao projeto de extensão em ensino "A Astronomia ao Alcance de Todos".

.Este projeto de pesquisa tem como tema a "Astronomia" no ensino em duas instâncias:

1) no ensino fundamental como subsídios para preparação de professores para ministrarem tópicos referentes a esta matéria no ensino de ciências, integrado aos atuais "programas curriculares nacionais (PCNs)" do Ministério da Educação e Cultura (MEC), que tornou obrigatório o seu ensino na rede escolar pública e privada;

2) no ensino médio como orientador e motivador da aprendizagem da disciplina de Física.

A origem e motivação para a elaboração deste projeto deve-se a problemas de formação dos professores que vem atuando na rede pública e privada do ensino fundamental e médio, onde tópicos de Astronomia são obrigatórios oficialmente, mas invariavelmente "esquecidos", com raríssimas e honrosas exceções. O despreparo geral dos professores é notório e torna-se relevante investigar as principais razões que levaram a este dramático cenário no contexto educacional de nosso país, e propor alternativas pedagógicas sérias para amenizar este problema.

Este projeto de pesquisa tem as seguintes hipóteses de trabalho orientadoras do seu desenvolvimento:

o cenário de amplo despreparo dos professores do ensino fundamental e médio deve-se a ausência do ensino de tópicos de Astronomia na sua formação acadêmica, seja a nível de instrução primária, secundária ou superior;

a dificuldade de interpretação dos livros didáticos que apresentam conteúdos de Astronomia se alicerça no conteúdo essencialmente "descritivo" dos mesmos, sem preocupação com as tendências mais recentes do pensamento pedagógico, que privilegia a educação como processo contínuo de construção do pensamento e não como aluno-espectador de um "desfile" de conhecimentos;

a elaboração de propostas de roteiros de atividades que privilegiem uma intensa participação do aluno ou professor no processo de ensino-aprendizagem aumenta a eficiência pedagógica;

o desenvolvimento de aptidões para construção criativa de materiais didático-pedagógicos instrumentais de baixo custo, adequados à realidade brasileira, auxiliam os professores na busca de melhorias da qualidade de ensino;

o caráter sintético da Astronomia proporciona uma visão integrada de vários campos de conhecimento da ciência e, em particular, da Física;

o fascínio e entusiasmo que a Astronomia desperta nas pessoas de qualquer faixa etária e, em especial, nas crianças, pode servir de estímulo ao aprendizado da Ciência no ensino fundamental e da Física no ensino médio.

3. JUSTIFICATIVA: IMPORTÂNCIA, ABRANGÊNCIA E RELEVÂNCIA DO PROJETO

A justificativa para implementação deste projeto de pesquisa baseia-se na detecção de problemas graves de domínio de assuntos relacionados com a Astronomia por parte de professores do ensino fundamental e médio, obtido em várias incursões realizadas pelo coordenador deste projeto em escolas da região durante 15 anos. Evidenciou-se de modo inequívoco o amplo despreparo das escolas em cumprir resoluções normativas do Ministério da Educação e Cultura (MEC), em especial os novos "programas curriculares nacionais (PCNs)", que tornaram obrigatório o ensino de tópicos de Astronomia. Trata-se, portanto, de um projeto de abrangência não apenas regional mas também nacional, de grande relevância no atual cenário de nossa educação e que pretende preencher estas "lacunas" que já assumem dimensões dramáticas.

Além da justificativa de caráter institucional a nível nacional, via MEC, acima explicitada, existem outras razões que, como coordenador deste projeto, levanto para a indagação:

Por que a Astronomia como eixo temático deste projeto?

Existem vários argumentos que podem ser apresentados para responder a esta pergunta, mas me deterei em apenas três. O primeiro argumento baseia-se no fato da Astronomia ter sido uma das primeiras investidas intelectuais do homem no sentido da compreensão da natureza em que está imerso e de importância decisiva nas grandes revoluções científicas que houveram ao longo da evolução do pensamento científico. O segundo argumento relaciona-se com o caráter sintético da Astronomia que proporciona uma visão integrada de todas as áreas da Física, o que é de grande importância para a formação científica e cultural do aluno. O terceiro argumento fundamenta-se na experiência própria do coordenador deste projeto em várias incursões em escolas de nível fundamental e médio da região noroeste do estado do Rio Grande do Sul, durante mais de 21 anos (1985-2006), onde ministrou cursos e palestras para alunos e professores, constatando pessoalmente o grande fascínio que a Astronomia provoca nas pessoas. Se uma ciência desperta tanto interesse e motivação, porque não usá-la como eixo motivador para desenvolver o aprendizado da Ciência no ensino fundamental e da Física no ensino médio? Parece-nos de grande relevância que inciativas inovadoras como a que propomos neste projeto possam ser levadas aos professores da rede pública de ensino em nosso país, tão carentes de alternativas pedagógicas sérias, oportunizando-os a disporem de mais recursos intelectuais e experimentais adequados à realidade brasileira, que beneficiem o processo de ensino-aprendizagem nas suas interações com seus alunos.

4. OBJETIVOS:

Este projeto pretende alcançar objetivos de caráter geral e específicos que ajudem a amenizar os problemas mencionados nos itens acima, através de cursos, palestras, seminários, preparação de material didático-pedagógico instrumental de baixo custo e elaboração-publicação de livros-manuais para uso posterior nas escolas.

4.1. Geral:

O objetivo central deste projeto é usar fenômenos astronômicos como eixo temático orientador e motivador para desenvolver conteúdos de Ciência no ensino fundamental e tópicos tradicionais de Física no ensino médio, aperfeiçoando as práticas pedagógicas dos professores em seu cotidiano de sala de aula.

4.2. Específicos:

Pretende-se auxiliar os alunos-professores a desenvolverem um espírito crítico argumentativo e capacidade de iniciativa de raciocínio;

Desenvolver nos alunos-professores a capacidade de construir seus próprios modelos físicos e compará-los com modelos físicos existentes;

Promover uma intensa participação no processo ensino-aprendizagem através da reelaboração de roteiros de atividades e material didático-pedagógico previamente propostos neste curso, para uso posterior em suas atividades práticas em sala de aula;

Desenvolver aptidões para que o aluno-professor possa construir seu próprio material didático-pedagógico em sua escola usando recursos instrumentais de baixo custo;

Realizar e treinar o aluno-professor em atividades de campo com instrumentos de baixo custo;

Familiarizar o aluno-professor com programas de computador que auxiliem o processo ensino-aprendizagem;

Ilustrar através de fenômenos astronômicos a problemática da dinâmica da ciência como um projeto inacabado e em eterna construção.

6. BIBLIOGRAFIA

ASIMOV, Isaac. O Colapso do Universo. Editora Francisco Alves, 1980.

ASIMOV, Isaac. O Universo. Editora Francisco Alves, 1974.

CANIATO, Rodolpho. O Céu. Editora Ática, 1990.

KÖCHE, José C. Fundamentos de Metodologia Científica. Editora Vozes Ltda. Rio de Janeiro, 1997.

Editora Ática, 1993.

KUHN, Thomas S. A Estrutura das Revoluções Científicas. Editora

Perspectiva. São Paulo, 1978.

MALLMANN, Jaime A. e Rasia, Luís A. A Astronomia como Eixo Orientador e Motivador de Conteúdos do Ensino Médio de Física. Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, 1999.

MALLMANN, Jaime A. Estrelas, Galáxia e Universo. In Iniciação à Ciência - Cadernos do Básico III. Livraria Unijuí Editora. Ijuí, 1986.

MORAIS, J. F. Regis de. Ciência e Tecnologia: Introdução Metodológica e Crítica. Cortez & Moraes, São Paulo, 1978.

NAGEL, Ernest. Natureza e Ciência. In Morgenbesser, Sidney, organizador, Filosofia da Ciência, p13-26. Editora Cultrix Ltda, São Paulo, 1975.

OSADA. Jun I. Evolução das Idéias da Física. Editora da Universidade de São Paulo. São Paulo, 1972.

ROCHA E SILVA, M. Ciência Pura e Ciência Aplicada. Editora HUCITEC. São Paulo, 1976.

ROSSI, Paolo. A Ciência e a Filosofia dos Modernos. Editora UNESP. São Paulo, 1992.

SAGAN, Carl. Cosmos. Editora Francisco Alves, 1985.

SCHENBERG, M. Pensando a Física. Editora Brasiliense. São Paulo, 1985.

ZIMAN, John. A Força do Conhecimento. Livraria Itatiaia Editora Ltda. São Paulo, 1981.

5. METODOLOGIA

A metodologia a ser desenvolvida ao longo do curso baseia-se em atividades didático-pedagógicas estruturadas a partir da interação teoria-prática sintonizadas com as tendências atuais do ensino. O eixo articulador das ações deste projeto será o de aproveitar as aptidões inerentes à cultura geral construída pelos alunos-professores e aperfeiçoá-las no sentido de melhoria da qualidade do ensino praticado pelos mesmos. Um dos objetivos desta metodologia é compreender o método científico e seu produto como um processo em constante construção a partir da relação entre modelos em ciência e a estrutura da natureza dos fenômenos físicos.

Este curso será operacionalizado da seguinte maneira:

O aluno-professor irá vivenciar aspectos dos fenômenos naturais do cotidiano, e desenvolver a capacidade de construir seus próprios modelos físicos e compará-los com modelos físicos existentes;

O aluno-professor terá uma intensa participação no processo ensino-aprendizagem através da reelaboração de roteiros de atividades e material didático-pedagógico previamente propostos neste curso, para uso posterior em suas atividades práticas em sala de aula;

Os materiais didático-pedagógicos instrumentais usados e/ou desenvolvidos durante as atividades obedecerão ao critério de baixo custo e fácil obtenção, adequados à realidade brasileira;

Serão realizadas testagem e verificações da eficácia de materiais didáticos, tanto na forma de livros-manuais como instrumentais;

Cada tópico a ser desenvolvido não será pré-requisito para o seguinte de modo que o aluno-professor poderá iniciar e/ou optar por alguns que julgue mais adequados a serem trabalhados na realidade de sua escola;

A metodologia dos roteiros deverá contemplar o desenvolvimento do espírito crítico argumentativo e capacidade de iniciativa de raciocínio;

Serão realizados seminários e discussões com professores da rede pública e privada.

No desenvolvimento geral da metodologia proposta acima o aluno-professor será o agente co-participante das ações didático-pedagógicas a serem implementadas. Ele será constantemente desafiado a reelaborar e readaptar os roteiros de atividades à sua própria dinâmica de ensino.