Investigando as percepções dos alunos de uma escola pública de Belo Horizonte acerca da importância do ensino de Astronomia

Neste trabalho, buscamos investigar as percepções dos estudantes sobre a importância do ensino Astronomia e descrever, a partir de uma adaptação do trabalho de Millar (2003), quais os tipos de argumentos emergem das declarações desses estudantes acerca dos motivos para se ensinar Ciências, no caso, a Astronomia.

Partimos da hipótese, com base em uma constatação inicial levantada pelos próprios alunos que a dimensão da importância do estudo da Astronomia não é muito clara a eles, nem de como os conhecimentos astronômicos podem contribuir para as questões da vida cotidiana, quer sejam de cunho técnico-científico, quer sejam em termos de posicionamento e/ou tomada de decisão no exercício da cidadania (Machado; Haemmert, 2020).

Assim, organizamos esta investigação baseada em uma pesquisa de intervenção (Damiani, 2013) dividida em três momentos: aplicação do primeiro questionário, elaboração com a realização da oficina de Astronomia para a comunidade escolar e aplicação posterior do questionário. Todas as respostas foram analisadas e categorizadas, conforme as categorias propostas por Millar (2003).

Acreditamos que, embora se trate de um trabalho de iniciação científica no Ensino Básico, nosso estudo pode contribuir tanto por trazer dados que ajudem a compreender como os estudantes reconhecem e justificam a importância de se ensinar Astronomia como a descrever uma pesquisa que envolva a formação desses estudantes em relação à pesquisa científica.

Ensino de Astronomia: desafios para sua implementação em sala de aula

Os objetivos da educação devem estar alicerçados no desenvolvimento das faculdades humanas (Teixeira, 2003). No entanto, há um intenso debate acerca dos problemas ligados à educação no que tange à fragmentação do conhecimento (Pinheiro; Silveira; Bazzo, 2007), ao tipo de instrução predominante (Demo, 2010) e ao significado do conhecimento a ser aprendido para o aluno (Muenchen et al. 2004). Demo (2010) diz que o desafio da educação se dá pela metáfora da construção do conhecimento em detrimento à transmissão. Bachelard (1996) discute no livro A formação do espírito científico que a aprendizagem real se dá quando o sujeito consegue fazer correlações e usar o conhecimento para interprO ensino de Astronomia, uma das Ciências mais antigas da humanidade, pode oferecer uma oportunidade para enfrentar esses problemas, pois desperta o interesse dos estudantes e envolve uma série de conhecimentos científicos (Ferreira e col., 2021).

Langhi e Nardi (2009) enfatizam que o ensino de Astronomia fica a cargo de instituições ou de iniciativas isoladas de docentes. Tal iniciativa não é capaz por si só de promover a integração da disciplina às aulas de Ciências, ainda que ela seja capaz de promover a discussão de conhecimentos científicos e oferecer a oportunidade de integrações de diferentes disciplinas.

Para Zaina e Caversan (2005), a multidisciplinaridade é marcada pela integração entre as disciplinas e a intensa troca entre elas, que “envolve mais de uma disciplina dentro do seu processo de estudo e execução. Uma atividade multidisciplinar possibilita a exteriorização de aspectos que possuem ou não relação entre os conteúdos envolvidos no trabalho, contribuindo para que a interdisciplinaridade ocorra” (Zaina; Caversan, 2005). Os autores ainda afirmam:

A fragmentação de conteúdos abordados em diferentes disciplinas normalmente não permite que o aluno aflore para novas aplicações de conhecimento que extrapolem a visão unificada. Cada vez mais se deseja do aluno que ele tenha uma compreensão da importância da interação e transformação recíprocas entre as diferentes áreas de sua formação.

Baseado na discussão anterior, propor pesquisas e ações que integrem tais conhecimentos além de representar uma lacuna na pesquisa e ensino de Ciências e Astronomia, podem ser bastante promissoras para a aprendizagem de seus conceitos.

Iniciação científica no Ensino Básico

Oliveira e col. (2019) defendem que a iniciação científica deve ser incorporada como parte do currículo, visto que ela se constitui em uma prática de formação crítica e reflexiva. A esse respeito, Bonifácio e Lima (2019) afirmam que a preocupação com a iniciação científica no Brasil não é nova. Segundo os autores, ela remonta ao ensino jesuíta, entretanto, sempre se deu de forma descontinuada e sem apoio oficial real, ainda que estivesse prevista em documentos orientadores de políticas públicas educacionais.

Bonifácio e Lima (2019) e Oliveira (2020) também discutem o papel importante que a iniciação científica desempenha especificamente no Ensino Médio, segmento da Educação Básica no qual se concentra, não apenas como meramente uma experiência, mas como uma oportunidade formativa que envolve aprender não apenas conceitos científicos de caráter utilitarista ou como etapa de ingresso no mercado de trabalho, mas com uma dimensão formativa, ou seja, compreendendo como esse conhecimento é produzido e compartilhado. A esse respeito Oliveira (2020) diz:

A Iniciação científica como práxis educativa e de ensino, corrobora com esse ponto de vista de uma educação que não está voltada apenas para o mercado de trabalho, outro ponto é despertar no educando esse sujeito que se constrói socialmente no espaço educacional (Oliveira, 2020, p. 3).

Nesse sentido, pensando em como se dá a educação científica na Escola Básica, Melo (2020) afirma que quando o estudante participa de projetos de iniciação científica, ele se torna mais bem preparado para lidar com questões que demandam conhecimentos procedimentais e epistêmicos, tornando-se capaz de avaliar informações com maior segurança e, a partir disso, fazer escolhas mais conscientes. Esse aspecto se torna de vital importância para o exercício da cidadania, como pudemos constatar com os eventos ocorridos na atual pandemia da covid-19.

Aspectos procedimentais

Nós realizamos uma pesquisa qualitativa do tipo intervenção. Para Minayo (2006), a pesquisa qualitativa pode ser compreendida como uma abordagem de investigação das representações, das crenças e dos valores, assim como as explicações e as opiniões que se expressam nas diversas interações sociais, privilegiando a linguagem e a prática, assumindo-as como mediações simbólicas, orientando o estudo a partir do ponto de vista dos atores sociais envolvidos e levando a sério as suas informações, além de buscar uma compreensão do lugar onde a pesquisa é realizada numa execução flexível e interativa (Minayo, 2006).

A respeito desse modelo de pesquisa, Damiani e col. (2013, p. 58) esclarecem que

são investigações que envolvem o planejamento e a implementação de interferências (mudanças, inovações) – destinadas a produzir avanços, melhorias, nos processos de aprendizagem dos sujeitos que delas participam – e a posterior avaliação dos efeitos dessas interferências.

Eles ainda admitem que,

para defender a pertinência de considerá-las como pesquisas, chamamos a atenção para seu caráter aplicado. As pesquisas do tipo intervenção pedagógica são aplicadas, ou seja, têm como finalidade contribuir para a solução de problemas práticos (Damiani e col., 2013, p. 58).

Barcellos e col. (2019) corroboram ao afirmar que as pesquisas de intervenção objetivam desenvolver projetos de intervenção, promovendo a inovação de práticas pedagógicas e de abordagens no ensino. Esses autores também afirmam que por isso tais pesquisas se caracterizam como aplicadas, porque realizadas com e sobre as pessoas em ambientes reais.

Especificamente, investigamos as percepções dos alunos acerca da importância do ensino de Astronomia e categorizamos, baseados no trabalho de Millar (2003), quais os argumentos elencados pelos estudantes para ressaltar a sua importância no ensino de Astronomia.

Descrição do cenário, participantes do projeto

O projeto foi desenvolvido por doze estudantes de iniciação científica do 1° e 2° anos do Ensino Médio sob a orientação dos professores regentes de Biologia e Geografia. Esses estudantes foram selecionados pela escola para participarem do projeto de Iniciação Científica na Educação Básica (ICEB/MG) do ano de 2022. Os estudantes pesquisados também pertenciam aos primeiros anos do Ensino Médio.

Para que os estudantes pesquisadores compreendessem melhor os referencias teóricos que sustentam a pesquisa e facilitam a troca de ideias e a comunicação foi criada uma turma no Google Classroom, na qual foram inseridos os estudantes integrantes do projeto, os professores orientadores e a tutora designada pela secretaria de Educação de Minas Gerais. Nessa turma foram compartilhados materiais formativos (leituras, textos, livros, vídeos) acerca de tópicos de Astronomia ao longo do ano letivo. Também foram agendadas reuniões formativas e para discussão de aspectos relacionados à organização, ao planejamento e à execução das ações do projeto.

Da aplicação de questionários e da análise dos dados

É importante esclarecer que partimos da hipótese inicial de que os estudantes não sabiam muita coisa e não tinham muito contato com a Astronomia. Para compreender melhor essas questões qualitativamente, foi elaborado um questionário semiestruturado com perguntas abertas. O questionário foi aplicado em turmas de 1° e 2° do Ensino Médio Integral.

1) O que você sabe a respeito da Astronomia?

2) Qual a importância do estudo da Astronomia e do conhecimento astronômico?

As respostas foram categorizadas com base em critérios do trabalho de Millar (2003): argumento econômico, argumento de utilidade, argumento democrático, argumento cultural e argumento social e quais as possíveis implicações em razão de uma possível prevalência de um em detrimento ao outro.

Após a realização da oficina, os estudantes foram novamente questionados a respeito da importância do ensino de Astronomia.

As declarações posteriores dos estudantes à oficina foram novamente categorizadas conforme o mesmo procedimento da primeira. Tínhamos como intenção mapear o panorama de possíveis novas aprendizagens e de valorização em relação ao ensino e aprendizagem de Ciências, no caso desta investigação, com o recorte feito para o ensino de Astronomia.

Além da aplicação do questionário, os estudantes também produziram uma cartilha astronômica com alguns conceitos básicos de Astronomia e realizaram uma oficina.

Resultados e discussões

Os resultados a seguir correspondem às interpretações das respostas ao questionário pelos estudantes pesquisados. Esse questionário foi aplicado antes e após a intervenção realizada. Ressaltamos que fizemos um recorte de dados, dando enfoque em nossa discussão às respostas ao questionário e à formação propiciada pela iniciação científica, objetivo principal desta investigação.

Da análise dos dados coletados por meio dos questionários e da intervenção

Para melhor compreender a participação dos estudantes em relação ao sexo, à turma e ao turno, elaboramos gráficos. Os gráficos foram elaborados tanto para a primeira etapa, quando o primeiro questionário foi aplicado, quanto para a etapa final, após a intervenção, quando o mesmo questionário foi novamente aplicado aos estudantes que participaram da intervenção.

O gráfico mostra que a participação dos alunos do 2° ano do Ensino Médio é maior que a participação dos alunos do 1° ano do Ensino Médio. Além disso, podemos ver que a participação das estudantes é muito menor que a dos estudantes homens, assim como a participação dos estudantes do turno matutino, que também se revela maior do que a do turno noturno. Essa maior participação dos estudantes homens em detrimento das estudantes mulheres não se alterou, tanto no turno da manhã quanto no turno da noite.

Quando analisamos a categorização das respostas dos estudantes ao questionário aplicado antes da intervenção, verificamos que o argumento de utilidade é o da maioria das respostas, seguido pelo argumento social. Assim, baseados em Millar (2003), as respostas dos estudantes valorizam o fato de que uma maior compreensão da Ciência leva a uma maior simpatia por ela, o que promove um maior avanço tecnológico e/ou científico.

Quadro 1: Tabela de categorização das respostas – 1ª fase

Tipos de argumentos	Número de respostas
Argumento econômico	5
Argumento da utilidade	13
Argumento democrático	3
Argumento social	7
Argumento cultural	5
Total de respostas	33

As demais categorias apresentadas no trabalho de Millar (2003) aparecem com menor frequência nas respostas dos estudantes ao questionário. Passemos, então, para as análises da segunda fase de aplicação do questionário, ocorrida após a oficina de Astronomia.

No Gráfico 2, pode-se perceber uma participação menor dos estudantes do 1° ano do Ensino Médio em detrimento dos de 2°. Outra relação que se mantém é a relação da participação deles no primeiro turno. Assim, estudantes que estudam pela manhã participam mais do que os estudantes que estudam à noite. O gráfico também mostra que a participação dos estudantes homens continua maior do que a das estudantes mulheres, assim como na primeira fase da pesquisa. Esse mesmo padrão de participação permanece quando analisamos o número de estudantes em relação ao turno, pois a participação das estudantes mulheres é menor que a dos estudantes homens.

Com relação à análise da tabela de categorização das respostas da 2ª fase, após a intervenção com a oficina de Astronomia, podemos perceber uma mudança significativa a respeito dos argumentos que sustentam a importância de se aprender Astronomia. É possível perceber um aumento significativo das respostas relacionadas ao argumento de utilidade e um ligeiro aumento de respostas relacionadas ao argumento social, enquanto outras categorias não aparecem da mesma forma que as demais.

Quadro 2: Tabela de categorização das respostas – 2ª Fase

Tipos de argumentos	Número de respostas
Argumento econômico	0
Argumento da utilidade	19
Argumento democrático	0
Argumento social	7
Argumento cultural	5
Total de respostas	31

A respeito do argumento de utilidade ser o que mais emerge das respostas dos estudantes, podemos inferir com Millar (2003) que os estudantes pesquisados compreendem: o papel do conhecimento para melhor compreensão dos fenômenos, seu impacto na produção de tecnologia bem como de sua importância para a tomada de decisão e o enfrentamento da alienação ou das notícias falsas.

Sobre a menor participação das estudantes mulheres, Neves e Talim (2009) já sinalizavam que a sua participação vai diminuindo à medida que vão avançando das séries iniciais em direção ao Ensino Médio, enquanto a participação dos estudantes homens não sofre uma grande variação ao longo do tempo.

Por fim, a respeito da menor participação do turno da noite, acreditamos que isso se dê por razões relacionadas à falta de conhecimento e ao desinteresse sobre o tema, além das dificuldades dos estudantes relacionadas ao trabalho, como o cansaço (Santana; Barzano, 2020; Resende; Cassab, 2021).

Sobre a formação científica dos estudantes

Ressalta-se a importância da formação científica dos estudantes, por isso é necessário falar um pouco sobre como ela nasceu.

Ao tocar em assuntos relacionados à Astronomia na sala de aula, observa-se que há engajamento e curiosidade dos estudantes a respeito do tema (Machado; Haemmert; Buzanello, 2020). No ano de 2021, especificamente, houve uma grande procura de alunos do 9º ano por 2 tópicos relacionados à astronomia, estudados no ano: evolução estelar e formação do Sistema Solar.

Nesse contexto, surgiu a oportunidade de institucionalizar a ideia, robustecendo um trabalho de pesquisa como projeto da escola, por meio da publicação do edital do ICEB. A partir desse momento, houve uma conversa com os alunos interessados e a escrita de uma 1ª versão do projeto para submissão.

Nas ações propostas pelo projeto houve a elaboração de alguns produtos, além da pesquisa e das reflexões a partir dos dados obtidos. Os estudantes, além de coletar dados por meio de um questionário de perguntas, produziram uma cartilha e organizaram uma oficina de Astronomia, com observação.

Para tanto, ao longo do ano letivo e enquanto o projeto se desenvolvia, os estudantes integrantes do projeto passaram por um processo formativo, por meio de encontros presenciais semanais quando foram discutidos aspectos do projeto, textos sobre ensino de Astronomia, pesquisa em ensino de Ciências e metodologia de pesquisa. Nesses encontros, também se discutiu a respeito da elaboração da cartilha, quais temas e quais fontes mais confiáveis e acessíveis aos estudantes seriam usadas como bases à escrita dos textos que iriam compor a cartilha.

De forma a sumarizar, a questão da formação científica de estudantes do Ensino Básico, que emerge neste trabalho, começa por meio do interesse em realizar um projeto de investigação, do planejamento de ações e da organização e execução dessas ações.

E quanto ao ineditismo científico? Esse é um ponto interessante de discussão, mas a pretensão deste trabalho não foi a de descobrir algo novo para a comunidade científica, mas caracterizá-lo como uma inovação, trazendo o potencial da “descoberta” de novos modos e meios de conhecer, descrever e comunicar o mundo natural, com a investigação, o planejamento, o diálogo e a comunicação dos conhecimentos produzidos na comunidade escolar.

Mediante tais argumentos, defendemos que este projeto tem caráter de formação científica, uma vez que, conforme discutido por Munford e Lima (2008) e Silva e Sasseron (2021), aproxima a ciência do cientista com a ciência escolar, introduzindo os alunos em práticas de experimentação tais como investir, planejar, propor, discutir e compartilhar conhecimentos científicos, produzidos ou adquiridos nas ações, a partir da divulgação científica. Dessa forma, abrimos espaços para as descobertas da comunidade, do universo que os rodeia e da relação que tudo isso estabelece conosco, em virtude de sermos parte do mundo natural.

Considerações finais

Este trabalho possui dois pontos que podem ser destacados. O primeiro se relaciona ao objetivo da pesquisa em si, ou seja, investigar como os estudantes da escola compreendem a importância do ensino da Astronomia. Nesse sentido, descrever nosso cenário e nossos resultados de pesquisa pode colaborar com outros pesquisadores tanto para a elaboração de materiais quanto para a busca de estratégias na implementação do ensino de Astronomia de maneira efetiva, como prevista no currículo. Outro ponto se relaciona à participação dos estudantes. Perceber que ao contrário do senso comum, o fato da participação feminina ser menor aponta que precisamos entender qual é a razão que leva a esse acontecimento, ao mesmo tempo que nos faz refletir sobre como o ensino noturno precisa de estratégias que mobilizem os alunos a uma maior adesão aos projetos escolares.

O outro aspecto se relaciona à formação científica dos estudantes. Nesse sentido, destacamos a importância da participação dos estudantes em projetos de iniciação científica ainda na Educação Básica, como forma de contribuir, de maneira direta, com a qualidade da educação científica recebida por eles. Além disso, compreender como a ciência é produzida e como é o fazer científico, aproximando a ciência da escola. Isso certamente ajudará os estudantes a tomarem decisões mais fundamentadas, buscando fontes seguras de conhecimento.

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