Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit.
CONTRIBUIÇÕES DA OLIMPÍADA BRASILEIRA DE ASTRONOMIA NA ESCOLA E NO ENSINO DE FÍSICA
1Ludmila Bolina Costa/UFU-FACIP/ludmilabolina@yahoo.com.br
2Enilson Araújo da Silva/IFTM- Campus Ituiutaba-MG/ enilson@iftm.edu.br
3Milton Antônio Auth – FACIP/UFU/auth@pontal.ufu.br
Resumo
Este trabalho tem como aporte as atividades da XV OBA (Olimpíada Brasileira de Astronomia - 2012), realizada no IFTM, Campus de Ituiutaba-MG. Isso motivou o desenvolvimento de um Minicurso de Gravitação Universal, a realização de simulados com foco no Enem, envolvendo as áreas de Química, Matemática, Português, Filosofia e Geografia, com ênfase em diferentes tópicos e atividades relacionadas à astronomia, bem como estudos da coleção CIBEC, para entender outros aspectos relacionados à Astronomia e Astronáutica. Durante as atividades, os alunos mostraram-se mais interessados ao tema relacionado, sendo que alguns perceberam que possuem uma boa base para compreender conhecimentos dessa área, motivando-se a continuar a pesquisa, a aprofundar mais o tema e a se preparar para as atividades da OBA de 2013. Além de registros realizados durante o desenvolvimento das atividades, o processo de investigação também contou com a aplicação de questionário a um grupo de alunos. A motivação dos alunos nas ações realizadas teve reflexos no estudo de assuntos de física, como o lançamento oblíquo, centro de massa e centro de gravidade, ação e reação e movimentos dos planetas e modificaram a concepção da importância da física no que tange ao cotidiano e à formação geral.
Palavras-chave: Olimpíada Brasileira de Astronomia; Ensino de Física; Interdisciplinaridade.
Astronomia: PCN e CBC
A Astronomia, mesmo causando fascínio na população e estando presente na mídia, tem tido pouca inserção em sala de aula da educação básica. Pesquisas mostram que tópicos relacionados à Astronomia despertam interesse nos alunos, a saber: “os tópicos relativos a essas questões que comumente aguçam a curiosidade do jovem” (OLIVEIRA et al., 2007, p. 82); “Astronomia é uma das áreas que mais atrai a atenção e desperta a curiosidade dos estudantes, desde os primeiros anos escolares até sua formação nos cursos de graduação, abrangendo todas as áreas, principalmente de Física” (SCALVI et al., 2006, p. 391). Também os PCNEM (Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio) indicam para a importância da Astronomia no Ensino Médio.
A Astronomia constitui um campo interdisciplinar, pois, conforme os PCN, os assuntos relacionados com Astronomia são tratados em disciplinas como Biologia, Física e Química, no contexto interdisciplinar que preside o ensino de cada disciplina e do seu conjunto. Ao relacionar a hipótese da formação da Terra com outros campos do conhecimento, como Geologia, Física e Astronomia, o aluno pode entender que existe um universo muito abrangente de explicações sobre a Terra Primitiva (BRASIL, 1999).
Os PCNEM reforçam a ideia de que a visão sistêmica de ensino deve incluir, entre outras, a importância de que o estudante saiba.
“compreender que o Universo é composto por elementos que agem interativamente e que é essa interação que configura o Universo, a natureza como algo dinâmico e o corpo como um todo, que confere à célula a condição de sistema vivo” (BRASIL, pág 20 1999).
Também a proposta curricular para a Física no ensino médio, além do Conteúdo Básico Comum (CBC), compreende um conjunto de Conteúdos Complementares para os alunos aprofundarem os estudos em determinadas disciplina ou tópicos, de modo a
“dar ao ensino de Física novas dimensões. Isso significa promover um conhecimento contextualizado e integrado à vida de cada jovem. Apresentar uma Física que explique a queda dos corpos, o movimento da lua ou das estrelas no céu, o arco-íris e também os raios laser, as imagens da televisão e as formas de comunicação. (...) Uma Física que discuta a origem do universo e sua evolução. (...) Uma Física cujo significado o aluno possa perceber no momento em que aprende, e não em um momento posterior ao aprendizado”.(SEE,2005)
Esses parâmetros curriculares vendo sendo considerados de forma sistemática em IFETs, a exemplo do IFTM - Campus Ituiutaba-MG, onde há incentivo aos alunos do ensino médio integrado ao ensino técnico, por meio de bolsas assistenciais e de órgãos de fomento a pesquisa, para a iniciação científica.
Atualmente, na disciplina de Física do Instituto Federal, o professor regente procura inserir aspectos de astronomia em suas abordagens, por exemplo: comportamento planetário; propagação da radiação oriunda do Sol; espectro das ondas eletromagnéticas na determinação da idade dos astros, entre outras questões trazidas pelos alunos. Foi dada ênfase a conteúdos como lançamento horizontal e oblíquo, transformação de energia, empuxo exercido pelos fluidos a partir da atividade prática dos lançamentos de foguetes (sugerida pela comissão organizadora da XV OBA), o que contribuiu significativamente na contextualização dos fenômenos físicos tratados em sala de aula, bem como na atitude e interesse dos estudantes.
Metodologia e desenvolvimento das atividades
Em 2012 ocorreu a XV edição da Olimpíada Brasileira de Astronomia e houve a primeira participação do Instituto Federal campus Ituiutaba em atividades a ela relacionadas.
Além da Física, disciplinas como português e espanhol estiveram integradas nas atividades, com leituras e interpretação de textos nestas linguagens. Estes textos compreendiam a História da Ciência, com estudos das descobertas astronômicas de Galileu e suas implicações no contexto medieval, como o Diálogo de Galileu e seu Amigo Sagredo discorrendo sobre pontos luminosos no Céu, Lua, Terra, Giordano Bruno, trajetória das estrelas, Júpiter e seus Satélites e a fé (CEREJA, 2009), bem como temas atuais em astronomia. Além de trabalhou a construção do relatório da atividade de lançamento de foguetes. A motivação para o desenvolvimento das atividades se processou enfatizando a necessidade do entendimento do pensamento humano ao longo do tempo, isto é, desde as contribuições de Aristóteles, por volta de 300 anos A.C, perpassando por Claudio Ptolomeu, século II depois d.C, até Galileu, por volta de 1600 d.C.
Também foi realizada uma análise referente: aos entendimentos, ao longo da história da ciência, sobre sistemas planetários; às concepções de estudantes acerca do Universo; a frases encontradas nos livros didáticos, como pensamentos de senso comum e não científicas do universo. Ainda, foram realizadas discussões sobre geocentrismo e heliocentrismo e estudos de métodos de cálculos matemáticos relacionando arco e ângulos.
Foram realizados, simulados com foco no Enem, envolvendo as áreas de Química, Matemática, Português, Filosofia e Geografia, com ênfase e contextualização em diferentes tópicos e atividades relacionadas à astronomia, como experimentos de lançamento de foguetes realizados por 53 alunos, sendo acompanhados pelo restante dos alunos da escola. Através dos estudos da coleção CIBEC (Centro de Informação e Biblioteca em Educação) (Nogueira, 2009) os alunos puderam entender melhor o funcionamento do relógio de Sol e os projetos da Agência Espacial Brasileira, guerra fria, lançamentos de foguetes e a estação espacial Internacional (ISS).
Devido à aproximação da realização da Olimpíada Brasileira de Astronomia (OBA), edição 2012, e visando ampliar o conhecimento dos alunos do Ensino Médio sobre Astronomia, desenvolvido um Minicurso de Gravitação Universal na escola, mediante a colaboração da UFU/FACIP, envolvendo temas como: Movimentos planetários; Leis de Kepler; Leis da gravitação de Newton; Microgravidade; além das leis que regem a Dinâmica de estruturação do Universo.
A OBA é realizada anualmente pela Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), pela Agência Espacial Brasileira (AEB) e por FURNAS (Eletrobrás S/A), envolvendo alunos de todas as séries do ensino fundamental e médio em todo território nacional. Tem como objetivos fomentar o interesse dos jovens pela Astronomia, Astronáutica e ciências afins; promover a difusão dos conhecimentos básicos de uma forma lúdica e cooperativa, mobilizando um mutirão nacional e envolvendo os alunos, seus professores, coordenadores pedagógicos, diretores, pais e escolas e instituições voltadas às atividades aeroespaciais.
A participação na OBA é gratuita e não há limite de alunos participantes por escola. Nas atividades realizadas no IFTM (Campus Ituiutaba), relacionadas à OBA, participaram 27 alunos do 1º ano, 16 alunos do 2º ano e 15 alunos do 3º ano, num total de 58. A participação ativa e os aprendizados daí decorrentes instigaram outros alunos a participar, que até o momento não haviam dada a importância devida pelo fato de ser o primeiro ano que a escola participava, além de conquistar quatro medalhas de prata. Este contingente compreende 53 alunos do primeiro ano, 30 alunos do segundo ano e 32 alunos do terceiro ano (que não fizeram a prova da OBA). A prova é de caráter subjetivo, contendo 5 questões de Astronomia, 3 questões de Astronáutica e 2 questões de energia. Cada questão tem o valor de um ponto e o aluno pode chegar a 10 pontos. Além desta prova, os alunos desenvolveram atividades práticas que contribuíram para um melhor desempenho na prova.
Foi elaborado um questionário visando explorar as perspectivas dos alunos em relação às atividades ocorridas na OBA. O questionário foi aplicado a dez alunos, cinco dos quais obtiveram notas superiores a 5,0 na prova da OBA. Estes foram identificados por As (com notas superiores a 5,0) e foram escolhidos aleatoriamente cinco estudantes com notas inferiores a 5,0, os quais foram identificados como Ai (com notas inferiores a 5,0). Estes últimos haviam alcançado bom desempenho na atividade prática de lançamento de foguete. Além do questionário foram considerados relatos realizados pelos alunos acerca dos trabalhos.
Uma breve análise mostram que as escolas participantes da OBA são pedagógicas capazes de provocar alterações no ensino de Física durante o ano letivo, criando uma relação dialética entre as atividades formais e extra-classe. De acordo com Dias, resultados indicam, por exemplo, que as instruções para as Olimpíadas podem ser associadas a sugestões para o trabalho docente, contemplando e dinamizando vários aspectos do currículo formal. Logo, este estudo revela a importância de aliar ações pedagógicas em larga escala, com orientações pedagógicas que possam ser implementadas e mantidas pelos docentes no seu cotidiano. (DIAS, A.M.M et all, 2011)
Segundo os organizadores da OBA, apesar de a Olimpíada envolver o aluno, a preocupação maior é em colaborar com a capacitação dos professores sobre os conteúdos destas ciências. Afinal são eles que ensinam Astronomia, ano após ano, turmas após turmas, enquanto estão na função de professor. Sendo um anseio a complementação da formação do professor. Os matérias enviados para todas as escolas participantes da OBA materiais educacionais, inclusive lunetas astronômicas e organizado uma Olimpíada Brasileira de Foguetes construídos com garrafas PET. (CANALLE, 2003)
Resultados
As notas dos alunos relativas à amostra constituíram parte dos dados da investigação realizada. Estas foram divididas de acordo com três classes de sujeitos: alunos do primeiro, segundo e terceiro anos, respectivamente.
Série
Nº de participantes
Alunos com notas acima de 5
Alunos com notas abaixo de 5
Média geral
1º
27
1
26
2,3
2º
14
2
12
2,8
3º
15
2
13
3,10
Quadro 1. Registro das notas dos participantes da OBA 2012
Nas questões referentes à Astronomia, o rendimento foi, aproximadamente, o mesmo que nas questões de Astronáutica e nas questões sobre energia o rendimento do grupo de alunos participantes foi melhor, pois o assunto energia é frequentemente trabalhado no desenvolvimento do aprendizado da disciplina Física. Isso reflete a necessidade de maior inserção nos tópicos de Física. As atividades da OBA revelam bons exemplos a respeito desse quesito: os experimentos de lançamento de foguetes, realizados por 53 alunos, foram acompanhados pelo restante dos alunos da escola, os quais se mantiveram observando, aplaudindo e até propondo sugestões de melhoramento dos lançamentos.
Verificou-se, ao longo das atividades, que alguns alunos, principalmente do primeiro ano do ensino médio, manifestavam amplo interesse e já possuíam conhecimentos sobre Astronomia, o que surpreendeu o professor regente. Foram expressas respostas como: “gosto do assunto e participo de grupo com blog em astronomia”.
A partir das respostas dos alunos referentes ao questionário, foi possível perceber nos alunos do grupo As e do Ai algumas linhas de pensamentos parecidas, como:
“... antes da prova eu não tinha muito interesse nesses assuntos, mas depois acabei descobrindo o quão interessante eles são.”
“Participar da XV OBA foi muito importante pelo fato de permitir uma abrangência de conhecimento na área astronômica e isso tanto nos estudos preparatórios, quanto na resolução da própria prova, esta que continha várias informações da astronomia astronáutica e energia que eu, particularmente não conhecia.”
Os alunos As, como já haviam participado de outras olimpíadas (de Física e Matemática) com êxito, ao saber da OBA, se interessaram imediatamente, principalmente por ter atividades práticas.
“Apesar de um grau elevado de complexidade na realização dos cálculos, fiquei bastante empolgado quando soube que a Olimpíada iria acontecer, e logo passei a estudar a fundo algumas das áreas da Astronomia e da Física. Assim pude compreender diversos fatores e eventos que ocorrem periodicamente em meu dia-a-dia e que, até então, não tinha nenhum conhecimento.”
“A atividade de olhar o firmamento no dia primeiro de abril instigou meus interesses em querer saber mais sobre as estrelas, seus nomes, sua localização e as constelações. Já o lançamento foi muito bom, pois aprendemos um pouco sobre reações químicas e a mecânica do voo, mas também tivemos uma noção de como funciona o mundo dos vários tipos de engenheiros que estão envolvidos na fabricação, manutenção e lançamento de veículos espaciais.”
Um dos pontos mais citados foi à competitividade entre os estudantes, que teve reflexos no próprio desempenho obtido na realização do experimento.
Sempre que nos ultrapassava, corríamos em busca de melhora, em relação ao peso do foguete, formato, quantidade do combustível pra colocar, material do bico e aletas do foguete. Começamos com um foguete com o bico e aletas de papelão que alcançou 45 metros e terminamos com um foguete todo de pet, incluindo bico e aletas que alcançou 84,2 metros. (As3)
Segundo Canalle (2002) é intrínseco do ser humano o gosto pela competição, usamos essa atração pelas competições como um recurso pedagógico para despertar o interesse pelas ciências e assim descobrir talentos precoces.
Sobre as questões da prova, os alunos do 1º ano se sentiram prejudicados, por ser a mesma prova para as outras séries do Ensino Médio. Quem já tinha um pouco de conhecimento buscou aprofundar, expandir buscando mais informações.
“Tive muita dificuldade na prova, pelo fato de não conhecer muito sobre o assunto, várias fórmulas estranhas algumas teorias que eu nunca tinha ouvido falar.” (Ai1 - do 1º ano do ensino médio)
“Foi bastante difícil também pelo fato de as provas serem iguais para os 3º anos do ensino médio, e como sou do 1º ano os outros alunos tinham mais conhecimento e saíram melhores.” (Ai4)
Alguns alunos elogiaram a prova e que o estilo desta deve ocorrer em provas da própria escola.
“Acho fundamental os professores darem provas desse jeito da OBA, questões autoexplicativas que leva o aluno a raciocinar e não a decorar fórmulas, cálculos e conceitos. Continuar com as palestras sobre os temas da olimpíada, fazer mais atividades práticas que leva o aluno se interessar pelo tema”. (As4)
Todos defendem o ensino de astronomia. As atividades da OBA motivam de forma lúdica.
“Depois que estudei astronomia tive outra visão da física, fiquei maravilhado quando estavam estudando o tamanho dos astros, estrelas, planetas, impressionado com a grandeza do nosso universo, como um planeta que em relação ao nosso planeta é uma imensidão, já em relação a uma estrela é uma bolinha de gude, achei importante conhecer essas noções de dimensões, assim como acho importante o ensino da astronomia nas escolas, pois o espaço que com a ajuda da tecnologia está mais fácil de desvenda-lo é a evolução, é o nosso futuro”. (As5)
Através da OBA os alunos tiveram a oportunidade de entrar em contato com um tema que consta nos parâmetros curriculares, mas não é abordada adequadamente. Todos citam que as atividades e incentivos sobre astronomia devem ser feitos ao longo de todo ano, intensificando com a aproximação da Olimpíada. Muitos dizem, ainda, que a busca pela informação não se restringe à prova realizada, pois já têm como foco a próxima OBA em 2013.
“... construções foguetes de pet, e movido a vinagre e bicarbonato, que me proporcionou um conhecimento extra sobre a astronáutica, reações químicas e conceitos de física. A prova foi um pouco complicada, mas com essa experiência, planejo sair bem melhor no próximo ano”. (As1)
As maiores dificuldades encontradas, e citadas pelos alunos principalmente do 1º ano do Ensino Médio, foram relativas às disciplinas de Física e Matemática. Mesmo tendo dificuldades, os alunos dessa série foram os que mais participaram das atividades da OBA, e tal experiência serviu de motivação para contemplar a física com a seriedade que ela merece. Experiências dessa natureza têm bom potencial para promover maior profissionalismo dos estudantes ao longo de todo o ensino médio, despertando-os para a pesquisa em diferentes temas de cunho científico e criando mais oportunidades inclusive para as próximas edições da OBA. Os alunos do 2º e 3º ano já possuem maior bagagem de conhecimentos e se saíram um pouco melhor na prova e nas atividades práticas.
As principais implicações na escola e no ensino de Física oriundo da OBA realizada são:
• Frente às dificuldades encontradas na OBA 2012, a busca por novas informações e conhecimentos;
• Realizações de atividades práticas confrontando as teorias em sala de aula;
• Competitividade, para melhor desempenho no lançamento de foguetes;
• As questões da prova trazem uma introdução sobre o tema que, segundo os alunos, deveria ser usado em provas da escola;
• Motivação ao tema Astronomia;
• Relação entre as atividades práticas com conteúdo de Física.
Considerações
Como já observado por Canalle (2002) a OBA influência e prepara não só o aluno, mas o professor e a escola par o evento. Onde o professor se aprofunda nos conhecimentos da Olimpíada, obtém mais informações, lê e também estuda mais, para melhor preparar seus alunos. Como a OBA 2012 foi à primeira realizada na escola, e a maioria dos assuntos abordados não faz parte da grade curricular do aluno, deve-se fazer um planejamento anterior à prova, como um trabalho específico para um melhor desempenho por parte dos alunos, pois as médias, tanto do 1º ano, 2º ano e 3º ano, foram abaixo de 5,0.
Nas atividades práticas, como do lançamento de foguetes, alguns alunos optaram por construir sua própria plataforma de lançamento, considerado um ponto positivo, pois os alunos demonstraram interesse, criatividade e versatilidade, embora alguns tenham sido melhor sucedidos do que outros..
Todos os alunos diziam-se motivados com a experiência de participação e com o contato com os temas abordados na OBA, tanto nas ações práticas quanto teóricas, que também passaram a ser indicativos para escolhas de futuras áreas de trabalhos. Conforme AS5, “...consegui visualizar um futuro do qual realmente gostaria de alcançar; e atualmente penso em seguir carreiras que envolvam a área de Física e de Astronomia...”
Durante as atividades os alunos mostraram-se mais interessados ao tema relacionado, sendo que alguns perceberam que possuem uma boa base para compreender conhecimentos dessa área, motivando-se a continuar a pesquisa, aprofundar mais sobre o tema e se preparar para as atividades da OBA de 2013.
A Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA) já demonstrou que é uma excelente forma de interação entre os professores responsáveis pelo ensino destes conteúdos nos níveis fundamental e médio e os astrônomos brasileiros, bem como com os especialistas das ciências espaciais. Utilizamos a OBA como um veículo pedagógico para ensinar aos professores responsáveis por estes conteúdos em suas respectivas escolas e, de certa forma, para também conscientizar os cientistas que é de responsabilidade de todos nós a qualidade da educação dada aos estudantes brasileiros.
Um dos resultados mais significativos foi um grupo do 3º ano de Informática foram classificados para etapa nacional de lançamento de foguetes na cidade de Barra do Piraí no estado do Rio de Janeiro. O IFTM campus Ituiutaba foi uma das três escolas do estado de Minas Gerais classificadas.
A motivação das ações realizadas teve reflexos no estudo de assuntos de física, como o lançamento oblíquo, centro de massa e centro de gravidade, ação e reação e movimentos dos planetas e modificaram a concepção da importância da física no que tange ao cotidiano e à formação geral dos estudantes.
Referências
BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais. Brasília. MEC/SEF. 1999.
CANALLE, J.B, Comunicações, Olimpíadas Brasileiras de Astronomia. Cad.Bras.Ens.Fís.,v.20, n.2: p.257-270,ago.2003
_____ CANALLE, Resultados da III Olimpíada Brasileira Astronomia, Física na Escola, v. 3, n. 2, 2002
CEREJA, William Roberto e MAGALHÃES, Thereza Cochar. Literatura Brasileira: em dialogo com outras literaturas e outras linguagens. 4ª ed. São Paulo: Atual, 2009 - conforme a Nova Ortografia.vol 1, capitulo 2 , Editora Saraiva pág. 111,112
DIAS,A.M.M, Ensino e Aprendizagem de Física: Uma Experiência Pedagógica com Laboratórios de Aprendizagem, V Coloquial Internacional, 2011
NOGUEIRA, Salvador; CANALLE João B.G. Astronomia: ensino fundamental e médio. Brasília: MEC, SEB; MCT; AEB, 2009. 232 p. – (Coleção CIBEC - Explorando o Ensino; v. 11)
OLIVEIRA, F. F.; VIANNA, D. M.; GERBASSI, R. S. Física moderna no ensino médio: o que dizem os professores. Revista Brasileira de Ensino de Física. São Paulo, v. 29, n. 3, p. 447-454, 2007.
SCALVI, R. M. F. et al. Abordando o ensino de óptica através da construção de telescópios. Revista Brasileira de Ensino de Física. São Paulo, v. 28, n. 3, p. 391- 396, 2006.
SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO DE MINAS GERAIS. Conteúdos Básicos Comuns – Ensino Fundamental, 2005. Disponível em:
