A Astronomia presente no ensino de Ciências numa sala de aula

A Astronomia é considerada a mais antiga das ciências e fonte de conhecimentos e questionamentos para o surgimento dos demais saberes. É uma ciência natural que estuda o universo, desde sua formação e desenvolvimento até os corpos celestes e fenômenos que nele ocorrem. Desde os tempos mais antigos, o ser humano observava os astros, utilizando conhecimentos astronômicos para o desenvolvimento de suas atividades.

A partir disso, a necessidade do conhecimento desse ramo do saber está na sua aplicação à solução de problemas cotidianos com que nos deparamos frequentemente. Essa ciência participa das nossas vidas de modo relevante, como a sucessão do dia e da noite, a organização do calendário, seus meses e semanas, como se dão as estações do ano, até mesmo como a energia recebida do Sol pode auxiliar na produção de frutas para o consumo de alimentos totalmente naturais, compreendendo as épocas de colheita e maximizando sua produção e a manutenção da vida na Terra.

Como relatam Langhi e Nardi (2010), a Educação em Astronomia pode acontecer em diversos âmbitos, como na educação formal, informal, não formal e em atividades chamadas de popularização da ciência. A educação formal é aquela que acontece em ambiente escolar ou em outros estabelecimentos de ensino. Nesse contexto, destacam-se trabalhos referentes à formação do professor e os conteúdos de Astronomia que são ensinados, tanto na formação inicial quanto na continuada (Iachel, 2009; 2013; Langhi, 2004; 2009). Tais pesquisas indicam que essa formação, em termos de conteúdos e prática de Astronomia, não tem acontecido de forma adequada e que a responsabilidade da aprendizagem fica restrita ao docente. Tal profissional, ao longo de sua carreira, recorre a buscas sobre tal ramo do saber em livros, sites, periódicos e cursos de complementação.

A Astronomia não é uma disciplina específica dos cursos de formação de professores, sendo em poucos casos trabalhada nos conteúdos básicos em tais cursos (Bretones, 1999; Langhi; Nardi, 2010). Nos cursos de graduação, em que tais conteúdos deveriam ser contemplados como disciplina específica, como a Física, por exemplo, isso não ocorre, aparecendo como disciplina optativa, isso quando ainda são oferecidas. Além disso, os profissionais formados desconhecem, ou não têm consciência, das concepções alternativas usadas por eles e por seus alunos, muitas vezes incorretas, para explicar os fenômenos astronômicos (Langhi, 2004; Leite, 2002; Lima, 2006; Puzzo, 2005; Pinto; Fonseca; Vianna, 2007).

Essas dificuldades conceituais dos professores podem ser ressaltadas pela utilização de livros didáticos que apresentam conceitos errôneos, ainda mais que, muitas vezes, são exclusivamente utilizados para o planejamento das aulas. É notável a semelhança das concepções alternativas encontradas em Educação em Astronomia e os erros conceituais presentes nesses materiais (Langhi; Nardi, 2012).

Sobreira (2012) ressalta que, apesar dos louváveis esforços das equipes de avaliação do Ministério da Educação (MEC), há ainda erros em tais materiais, e eles contribuem para interpretações equivocadas dos fenômenos abordados; a ilustração da órbita terrestre extremamente achatada em torno do Sol induz à concepção errônea da explicação das estações do ano devido à distância Terra-Sol.

Somando-se a esses fatores, Trevisan Sanzovo e Laburú (2016) mencionam as contribuições de pesquisadores das últimas décadas, que tentam remediar as lacunas existentes entre as contribuições de pesquisas da área e as práticas docentes desenvolvidas nas escolas, destacando as obras de Rodolpho Caniato (2007; 2011); ações da organização da Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA); estratégias alternativas e práticas aplicadas para o Ensino de Astronomia (Trevisan Sanzovo; Queiroz; Trevisan, 2014); o lúdico aplicado à Astronomia (Bretones, 2014); a criação da Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia – Relea, em 2004, que disponibiliza um espaço de divulgação de trabalhos científicos na área; a criação e execução do Simpósio Nacional de Educação em Astronomia – SNEA, fórum nacional para debate de ideias, apresentação de trabalhos e estruturação da Educação em Astronomia (o primeiro foi realizado em 2011 e, a partir de 2012, tornou-se bienal, estando prevista a realização de sua quinta edição em 2018), dentre outros.

O presente trabalho objetiva verificar a importância do papel do professor no processo de ensino e aprendizagem de Astronomia em sala de aula e como sua formação (inicial e/ou continuada) pode influenciar. Para tanto, procurou-se responder à questão de pesquisa de quais as práticas pedagógicas os professores de Ciências das séries finais do Ensino Fundamental adotam com relação aos conteúdos de Astronomia em um colégio estadual do interior do Paraná. Também teve o propósito de avaliar quais conteúdos astronômicos são trabalhados e se eles atendem à proposta curricular dos Parâmetros Curriculares Nacionais.

Astronomia presente nos Parâmetros Curriculares Nacionais

Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) são uma das iniciativas curriculares instituídas no Brasil durante a década de 1990 e servem como apoio aos professores do Ensino Fundamental e Médio, tendo sido elaborado por diversos educadores brasileiros, baseado em suas experiências e estudos, o que proporciona ao documento um contexto das principais discussões pedagógicas atuais. Possibilitam a criação de condições que permitam aos alunos ter acesso ao conjunto de conhecimentos socialmente elaborados e reconhecidos como necessários ao exercício da cidadania (Brasil, 1998). Encontra-se em discussão a implementação da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), de iniciativa do Governo Federal, estratégia estabelecida pelo Plano Nacional de Educação (PNE) que pode ser entendida como um conjunto de orientações com objetivo de nortear as equipes pedagógicas na elaboração dos currículos locais.

Os PCN formulam uma proposta bastante aberta, flexível e não obrigatória, capaz de abranger todo o país, respeitando as diferenças por meio de adaptações na prática educacional e orientando e garantindo coerência das políticas de melhoria na qualidade de ensino por meio de discussões e pesquisas, com a participação de professores e técnicos de todas as regiões brasileiras, principalmente os das mais isoladas.

Os PCN estão apoiados por normais legais, como o Plano Decenal de Educação, amparado pela Constituição de 1988, e pela LDB Lei Federal nº 9.394, de 20 de dezembro de 1996, que busca assegurar uma formação básica comum, através da colaboração de estados, Distrito Federal e municípios acerca dos currículos e conteúdos mínimos (Brasil, 1998). Eles possuem quatro níveis de concretização: o primeiro é a elaboração de documentos; o segundo nível é o que ocorre nos estados e municípios, podendo os PCN ser utilizados pelas secretarias de Educação. O terceiro nível de concretização atenta ao seu uso na elaboração do projeto educativo de cada escola; e o quarto nível de concretização é a execução do currículo na sala de aula pelo professor.

A estrutura organizacional dos PCN se dá pelos Objetivos Gerais do Ensino Fundamental, que são a referência principal para a definição de áreas e temas, que se iniciam com a caracterização da área e depois os objetivos gerais de cada área para cada um dos quatro ciclos. Propõem, ainda, a interligação das áreas de conhecimento com os chamados temas transversais, que visam questões sociais que podem ser trabalhadas com grande flexibilidade e abertura: Ética, Saúde, Meio Ambiente, Orientação Sexual, Pluralidade Cultural, Trabalho e Consumo (Brasil, 1998).

Cada um dos quatro ciclos corresponde a duas séries do Ensino Fundamental: 1° Ciclo (1ª e 2ª séries), 2° Ciclo (3ª e 4ª séries), 3° Ciclo (5ª e 6ª séries) e 4° Ciclo (7ª e 8ª séries). Atualmente, com a mudança recente nas séries escolares para nove anos de Ensino Fundamental, o 1° e o 2° Ciclos correspondem do 1° ao 5° ano (séries iniciais) e o 3° e 4° Ciclos do 6° ao 9° ano (séries finais). Esse agrupamento permite a aproximação tanto dos conteúdos quanto dos objetivos; assim, não permite fragmentação, e sim uma abordagem menos parcelada dos conhecimentos.

Atualmente, os conteúdos de Astronomia se encontram na área de conhecimento das Ciências Naturais, especificamente na disciplina de Ciências, no 3º e 4º ciclos, no eixo temático Terra e Universo. O Quadro 1 sintetiza os conteúdos de Astronomia centrais para o 3º (coluna da esquerda) e 4º (coluna da direita) ciclos do Ensino Fundamental.

Quadro 1: Conteúdos de Astronomia propostos para o 3° e o 4° ciclos do Ensino Fundamental pelos Parâmetros Curriculares Nacionais

Fonte: Adaptado de Brasil (1998).

Os PCN também disponibilizam textos para cada eixo temático, a fim de explicitar a abrangência dos conteúdos, e aponta possíveis conexões dos diversos eixos entre si e com os temas transversais (Brasil, 1998).

Uma das preocupações acerca da abordagem da Astronomia na Educação Básica é o desaparecimento dela nos cursos de formação de professores, pois, deixando de ser disciplina específica, a Astronomia muitas vezes não é abordada pelas instituições superiores, é abordada em seus conteúdos básicos ou aparece nos cursos de graduação de forma optativa.
Estudos mostram que muitos professores apresentam certo receio no momento de ensinar os conteúdos de Astronomia por causa de sua formação docente, o que faz com que esses conteúdos não sejam tratados ou que os professores encontrem grande dificuldade ao ensinar até mesmo os conteúdos básicos (Langhi; Nardi, 2010).

Material e métodos

Para a elaboração deste trabalho foi utilizada a pesquisa de campo, que consiste “na observação de fatos e fenômenos tal como ocorrem espontaneamente, na coleta de dados a eles referentes e no registro de variáveis que se presumem relevantes, para analisá-los” (Marconi; Lakatos, 2003, p. 186).

A pesquisa de campo empregada foi a exploratória, de abordagem qualitativa, com o objetivo de analisar e entender os pontos relacionados à Astronomia no ensino de Ciências, em que o processo da coleta de dados é tão importante quanto os resultados.

Primeiramente, a proposta pedagógica curricular do colégio pesquisado foi comparada com os conteúdos de Astronomia presentes para o ensino fundamental nos PCN (Brasil, 1998).
Após tal procedimento, um questionário foi aplicado com dois professores de Ciências de uma escola da rede pública de uma cidade do interior do Estado do Paraná. Além da permissão do diretor da escola, os pesquisados assinaram o termo de compromisso individual. O questionário continha treze questões, sendo duas fechadas (ou dicotômicas), sete abertas e quatro que combinam perguntas fechadas e abertas (mistas).

As perguntas fechadas ou dicotômicas são aquelas em que o informante escolhe entre duas opções: sim e não, são também denominadas limitadas. Já as perguntas abertas são aquelas em que o informante pode responder de forma livre, com linguagem própria e dar opiniões. A combinação entre perguntas fechadas ou de múltipla escolha com perguntas abertas proporciona mais informações e não prejudica a tabulação (Marconi; Lakatos, 2003). O Quadro 2 sumariza os conteúdos de cada questão do questionário aplicado, mostrando na primeira coluna o número da questão, na coluna do meio o conteúdo da questão e na coluna do direita o tipo de questão, respectivamente.

O Professor 1 respondeu todas as questões de forma escrita. O Professor 2, a partir da questão 7 (que versa sobre as principais dificuldades encontradas no desenvolvimento das aulas), não se sentiu à vontade para responder o questionário sob forma escrita. Nesse contexto, a coleta de dados teve continuidade em entrevista, que foi de aspecto padronizado/estruturado, em que se segue um roteiro previamente estabelecido com perguntas predeterminadas (Marconi; Lakatos, 2003). Neste caso, as perguntas foram as mesmas do questionário.

Quadro 2: Conteúdos abordados em cada pergunta do questionário

Fonte: Os autores.

Por meio de aplicação do questionário, procurou-se investigar como a Astronomia e seus conteúdos estão inseridos em sala de aula e como os professores aplicam o tema durante o ano letivo, assim como analisar em que os professores se baseiam para o planejamento dos conteúdos de Astronomia em suas aulas.

Proposta pedagógica curricular e os PCN

A proposta pedagógica curricular é um documento elaborado pela escola que tem por objetivo e função auxiliar e apontar aos professores os principais conteúdos que devem ser trabalhados durante o ano letivo. Neste trabalho, analisa-se tal documento com relação aos conteúdos de Astronomia para os anos finais do Ensino Fundamental. Nele, tais conteúdos estão inclusos na disciplina de Ciências, havendo a apresentação geral da disciplina, seguida pelos objetivos gerais e conteúdos, que são divididos em estruturantes e básicos; depois, seguem a metodologia e as formas de avaliação.

Os conteúdos de Astronomia estão inseridos em todos os anos do 3º e do 4º ciclos do Ensino Fundamental, sendo um dos conteúdos estruturantes e estando divididos conforme as séries. As sugestões fornecidas por esse documento da escola se encontram sumarizadas no Quadro 3, que mostra na primeira coluna os anos e na segunda os respectivos conteúdos astronômicos.

Quadro 3: Conteúdos de Astronomia sugeridos pela proposta pedagógica curricular do colégio de 2017

Ao comparar tais conteúdos com os sugeridos pelos PCN, pode-se perceber que os recomendados pela escola estão de certo modo em conformidade com aqueles da área de conhecimentos das Ciências Naturais sugeridos pelos PCN, conforme mostrado no Quadro 4. Tal quadro apresenta uma comparação entre os conteúdos sugeridos pelo documento da escola (coluna do meio) e pelos propostos pelos PCN (coluna da direita), de acordo com cada ciclo (coluna da esquerda).

Quadro 4: Conteúdos sugeridos pela proposta pedagógica curricular do colégio e os conteúdos propostos pelos Parâmetros Curriculares Nacionais

Fonte: Os autores.

Olhando para as colunas do meio e da direita do Quadro 4, pode-se perceber que os PCN são muito mais específicos e detalhados com relação aos conteúdos de Astronomia do que a proposta pedagógica curricular do colégio. Levando em conta que os PCN não se comportam como currículo obrigatório, percebe-se que encontra-se enraizado na elaboração do projeto educativo da escola, denominado terceiro nível de concretização dos PCN, construindo assim sua identidade num processo dinâmico de discussão, reflexão e elaboração contínua, com a participação de toda a equipe pedagógica da escola (Brasil, 1998).

Professor 1

O primeiro professor pesquisado leciona Ciências há 23 anos e não teve qualquer contato com os conteúdos de Astronomia em sua formação inicial. Ele relatou que realizou curso de complementação sobre conteúdos de Astronomia (formação continuada). Tal curso teve duração de dez dias, englobando basicamente conteúdos astronômicos sobre os movimentos terrestres e celestes por meio de observação do céu, de planetas e de constelações com utilização de lunetas e telescópios.

Ao longo de sua carreira docente, o Professor 1 aborda conteúdos de Astronomia nas aulas de Ciências em todas as séries do Ensino Fundamental, normalmente no primeiro trimestre. Fazem parte de tais conteúdos: Universo, planetas, satélites, constelações, cometas, movimentos de rotação e translação e origem do Universo, entre outros.

No que se refere às metodologias, estratégias e materiais utilizados pelo pesquisado, o Professor 1 relatou a utilização de livro didático, quadro-negro, revistas, televisão, vídeos educativos, telescópio e modelos em forma de maquetes que demonstram a disposição dos planetas, assim como seus movimentos e os movimentos terrestre e solar.

A participação e o envolvimento dos discentes é entendida pelo Professor 1 como muito positiva, pois a maioria deles tem curiosidade e participa com atenção das aulas que contemplam conteúdos astronômicos.

Em contrapartida, para o Professor 1 as principais dificuldades encontradas no desenvolvimento das aulas é a falta de materiais, insuficientes para o aprofundamento de um conteúdo tão relevante quanto o da Astronomia. O docente alegou que os professores não são motivados pela escola para o desenvolvimento de projetos e atividades práticas com os alunos e que a iniciativa para a realização de aulas diferenciadas tem que partir do próprio professor. Citou ainda outras duas práticas que desenvolve: observação do movimento das constelações e construção de um relógio do Sol.

No que concerne ao conhecimento do Professor 1 a respeito dos PCN e se os utiliza para o planejamento de suas aulas, ele diz ter conhecimento do documento, mas não o utiliza para o planejamento das aulas, pois o Estado do Paraná disponibiliza as Diretrizes Curriculares Estaduais (DCE), e é nesse documento que ele se baseia para elaboração do plano de trabalho docente, onde os conteúdos de Astronomia encontram-se inseridos.

Por sua vez, a utilização da proposta pedagógica curricular da escola é obrigatória. Portanto, o Professor 1 necessita utilizá-la, pois a coordenação pedagógica sempre fiscaliza o plano de trabalho docente, que é elaborado a cada trimestre, assim como seu desenvolvimento.

Com relação aos comentários, críticas e sugestões acerca do ensino de Astronomia na sua instituição de trabalho, de acordo com sua experiência, o Professor 1 apontou que, apesar de os conteúdos de Astronomia serem um tema tão relevante, são trabalhados muito superficialmente, devido ao pouco tempo dedicado a ele, à falta de materiais e de incentivo, tornando-se muito difícil dar qualidade ao seu ensino.

Professor 2

O Professor 2 leciona Ciências há oito anos. Ele relatou que teve contato com alguns conteúdos de Astronomia em sua formação inicial, mas bem superficialmente, sem muitas explicações. Relata que começou um curso online de complementação em Astronomia, mas, em razão de um erro no site, não conseguiu concluir. Menciona que aborda os conteúdos de Astronomia em todas as séries finais do Ensino Fundamental: Sistema Solar, constelações e gravidade.

Com relação às metodologias, estratégias e materiais utilizados, o Professor 2 citou televisão da sala de aula, pendrive, datashow para apresentação de slides e vídeos relacionados aos conteúdos.

Quanto à participação e ao envolvimento dos alunos nas aulas de Astronomia, ele relatou que busca estimular a curiosidade dos estudantes e, por conta disso, eles se interessam e gostam muito dos conteúdos.

Com respeito às principais dificuldades encontradas no desenvolvimento das aulas, o Professor 2 destaca a falta de materiais e o pouco tempo para trabalhar tais conteúdos. Sobre o incentivo dado aos professores para elaboração de pequenos projetos e atividades práticas, mencionou que os educadores recebem estímulos, mas a instituição não dispõe de materiais e estrutura para o desenvolvimento dessas atividades práticas, como aulas no laboratório e ao ar livre, ficando, portanto, a critério do professor.

Por sua vez, em relação ao conhecimento do professor a respeito dos PCN e se os utiliza para o planejamento das aulas, o Professor 2 afirmou conhecê-los, mas que se baseia especificamente na proposta pedagógica curricular do colégio para a determinação dos conteúdos e elaboração do seu plano de trabalho docente, que é fiscalizado pela coordenação pedagógica a cada trimestre.

No que se refere ao ensino e aprendizagem da Astronomia, o Professor 2 destaca que a falta de estrutura e a falta de tempo são grandes empecilhos para uma educação de qualidade, não só desse ramo do saber. Ressalta também que a grande quantidade de alunos por sala configura-se num problema, pois dificulta as aulas práticas, em que os alunos podem assimilar melhor os conteúdos. Sendo a Astronomia tema tão complexo, ele diz ser difícil trabalhar além dos conteúdos básicos; muitas vezes nem todos os conteúdos básicos consegue abordar nas suas aulas.

Considerações finais

O presente trabalho procurou investigar as práticas pedagógicas que os professores das séries finais do Ensino Fundamental de um colégio estadual do Paraná utilizam em relação aos conteúdos de Astronomia, analisar qual base curricular usam para preparar as aulas e destacar a importância da Astronomia na formação desses professores.

Os dados mostram neste estudo de caso que, apesar das inúmeras adversidades, ambos os professores trabalham conteúdos de Astronomia em todas as séries dos anos finais do Ensino Fundamental. Mostram também que os referidos conteúdos integram o currículo da disciplina de Ciências do colégio, estando inserida em sua proposta pedagógica curricular; sua abordagem, portanto, é obrigatória.

Ao passo de serem trabalhados em todas as séries finais do Ensino Fundamental, tais conteúdos astronômicos são abordados superficialmente. Os dados indicam: (i) o pouco tempo dedicado ao tema; (ii) a falta de materiais; e (iii) a falta de incentivos como principais razões que impossibilitam o aprofundamento da abordagem do referido tema.

Em concordância com a literatura da área, ficou evidente que o contato com os conteúdos de Astronomia na formação inicial é quase inexistente, o que pode prejudicar em muito o desempenho do professor ao ensinar o tema. No caso do Professor 1, que não teve nenhuma abordagem no Ensino Superior, ele buscou complementação em um curso de formação continuada, tendo certo aprofundamento sobre o tema. O Professor 2 teve contato com a Astronomia de forma superficial (na formação inicial) e, ao fazer um curso complementar (formação continuada), não conseguiu concluir, não sendo assim, capaz de se aprofundar no tema.

Tendo em consideração os conteúdos abordados, percebe-se uma diferença muito grande do Professor 1 (docente com mais anos de profissão) em relação ao que possui menos tempo como educador (Professor 2). Enquanto o primeiro consegue trabalhar maior quantidade de conteúdos e desenvolve atividades mais elaboradas, com recursos mais diversificados, o segundo trabalha com menos conteúdos e os recursos utilizados se resumem a slides e vídeos.
Em referência aos conteúdos presentes nos PCN e na proposta pedagógica curricular do colégio, foi possível verificar que ambos estão em relativa concordância. No que concerne a metodologias, estratégias e materiais utilizados pelos educadores, observou-se a predominância de aulas teóricas, com a utilização de quadro-negro, livro didático e datashow. Aulas práticas são raras devido à falta de materiais e estrutura suficientes. Portanto, projetos mais elaborados não são desenvolvidos.

É notório o fato de que, se o educador tiver oportunidade de realizar um curso de formação continuada em Astronomia, que pode auxiliá-lo a trabalhar tais conteúdos, metodologias e recursos, ele pode qualificar a sua prática educacional. Observa-se também a importância de haver um documento curricular em que o professor se baseie para a preparação de suas aulas, senão pode deixar de fora conteúdos essenciais e básicos.

Este trabalho ressalta a extrema importância de as escolas poderem oferecer meios, seja disponibilizando materiais e melhorando suas estruturas físicas ou ao menos incentivando seus professores, para que os docentes de Ciências possam desenvolver projetos e atividades práticas. Possibilita, também, contribuir para pesquisas posteriores direcionadas à educação em Astronomia, aos seus conteúdos e aos PCN, bem como à relação entre essas três vertentes e as práticas adotadas pelos professores de Ciências. Espera-se que o presente relato possa ser útil para possíveis processos de implementação de educação continuada para professores do Ensino Fundamental (anos finais), assim como contribuir para a abordagem dos conteúdos de Astronomia na formação inicial desses docentes; pode ainda funcionar como subsídio para a compreensão e identificação das principais esferas para modificação das práticas pedagógicas em relação ao ensino de Astronomia.

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