SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO

Superintendência da Educação

Diretoria de Políticas e Programas Educacionais

Programa de Desenvolvimento Educacional

UNIDADE DIDÁTICA

Atividades Experimentais de Astronomia para o Ensino de Ciências

“A principal meta da educação é criar homens que sejam

capazes de fazer coisas novas, não simplesmente repetir o

que outras gerações já fizeram. Homens que sejam

criadores, inventores, descobridores. A segunda meta da

educação é formar mentes que estejam em condições de

criticar, verificar e não aceitar tudo que a elas se propõe.”

(Piaget).

MARCIO ANTONIO FINGER

GUARATUBA

PDE/2010

FICHA CATALOGRÁFICA PRODUÇÃO DIDÁTICO PEDAGÓGICA

Professor PDE / 2010

Título: Atividades Experimentais de Astronomia para o Ensino de Ciências

Autor MARCIO ANTONIO FINGER

Escola de Atuação COLÉGIO ESTADUAL PREFEITO JOAQUIM DA SILVA MAFRA

Município da escola GUARATUBA

Núcleo Regional de Educação PARANAGUÁ

Orientador CASSINA BAPTISTA METRI

Instituição de Ensino Superior UEPR, Campus FAFIPAR

Disciplina/Área (entrada no PDE)

CIÊNCIAS

Produção Didático-pedagógica ATIVIDADES DE ASTRONOMIA PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS

Relação Interdisciplinar

Público Alvo

ALUNOS DO 8º E 9º ANO DO ENSINO FUNDAMENTAL

Localização

COLÉGIO ESTADUAL PREFEITO JOAQUIM DA SILVA MAFRA Rua Jose Nicolau de Habagge 1500 Cohapar Guaratuba.

Apresentação:

A astronomia é uma ciência com uma dimensão pragmática e observacional significativa, porém a utilização de atividades práticas constitui-se em apenas uma extensão metodológica, frente a tantas outras possibilidades. Assim, esta Unidade Didática não tem como objetivo criar um estudo aprofundado sobre Astronomia, nem tão pouco um curso da mesma, mas sim, difundir este magnífico ramo do conhecimento humano que faz parte do conteúdo estruturante da disciplina de ciências e que não esta sendo amplamente trabalhado dentro do ensino público. As atividades aqui apresentadas fazem parte do conteúdo de astronomia e, no entanto, não há uma necessidade lógica e obrigatória das mesmas estarem

em uma sequência de conteúdo-série. Estas atividades são de fácil manuseio e importantes para que o professor consiga desenvolver o conteúdo de forma harmônica e lúdica, contando é claro com a participação ativa dos educandos na construção de seus saberes formais. Sendo uma ferramenta primordial, o ensino da astronomia traz o educando ao caminho da exploração, exercitando e aguçando a sua curiosidade, afim de que o mesmo interaja com a realidade em que está inserido, provocando-o a transformá-la. Esta Unidade Didática aborda de maneira simples e lúdica os conteúdos propostos e ainda mantém os rigores matemáticos e científicos dentro das mesmas, promovendo uma interação entre a Ciência, a Matemática e a Física, desta forma, uma atividade como a visualização da distância entre o Sol e os planetas se torna simples através do uso de escala, da mesma forma a comparação do tamanho do Sol com o os planetas do sistema solar. Esta Unidade Didática propõe também a leitura de um breve histórico da astronomia e de seus principais colaboradores, bem como atividades específicas ligadas ao conteúdo da mesma, atividades estas, que possam ser aplicadas no 8º (oitavo) e 9º (nono) ano do ensino fundamental, com o intuito de obter resultados satisfatórios em relação ao estudo deste conteúdo que é contemplado na disciplina de ciência.

Palavras-chave Astronomia; Atividades práticas, atividades lúdicas; Interdisciplinariedade.

SUMÁRIO

APRESENTAÇÃO ................................................................................................... 05

JUSTIFICATIVA ........................................................................................................ 06

OBJETIVO ................................................................................................................ 07

OBJETIVOS ESPECÍFICOS. .................................................................................... 07

ESTRATÉGIAS DE AÇÃO ....................................................................................... 08

ATIVIDADE 01 .......................................................................................................... 08

ATIVIDADE 02 .......................................................................................................... 13

ATIVIDADE 03 .......................................................................................................... 18

ATIVIDADE 04 .......................................................................................................... 27

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 34

SUGESTÃO DE SITES ............................................................................................. 35

5

APRESENTAÇÃO Amigo(a) Professor (a)!

O presente trabalho é resultado da busca em sanar uma grande

angustia dentro da sala de aula. Como ensinar astronomia de forma dinâmica,

levando o aluno a um aprendizado prazeroso e eficiente, fazendo com o

mesmo participe ativamente em sua aprendizagem? E ainda, como fazer para

transformar esse conteúdo virtual em algo mais concreto, onde o professor

possa explicar sobre a dimensão dos planetas e do Sol e sobre a distância

existente entre eles, levando o aluno a uma melhor compreensão destes

conceitos?

Neste sentido, a atividade prática vem de encontro com as necessidades

de ensinar a aprender, um aprender que relacione a construção do saber, pois

as atividades práticas são extremamente eficazes para a compreensão

retenção e fixação dos conhecimentos pelo aluno (ARAÚJO; ABIB 2003) apud

LANGHI, 2009).

De acordo com Tossato (2004), “o ensino de Astronomia perde o seu

brilho se o mesmo for trabalhado unicamente de forma teórica, pois a prática é

o que lucida este conteúdo e o faz tão magnífico frente a outros.”

Esta Unidade Didática está composta por quatro atividades práticas,

fáceis e envolventes que incluem estudos dirigidos em equipe, pesquisas de

materiais disponíveis on-line e é claro, com a preocupação de mostrar a

importância do referido assunto no ambiente escolar sem dispensar o rigor

científico.

6

JUSTIFICATIVA

A dimensão pragmática e observacional da astronomia é de extrema

necessidade para o ensino público, de acordo com Nogueira (2009), a

astronomia foi a ciência que abriu as portas do conhecimento para os leigos,

tornando-a acessível a todos.

Apesar do elevado potencial prático, o ensino da astronomia atualmente

deixa a desejar frente à grandeza deste conhecimento, tornando-se muitas

vezes um ensino superficial, onde muitos professores nem mesmo trabalham

este conteúdo (LANGHI, 2009).

A astronomia possui uma diversidade prática muito grande, o que

favorece o aprendizado de nossos educandos e os envolvem na construção de

um saber com qualidade, que se torna gratificante. Por outro lado, a

abordagem extremamente virtual, onde o professor tenta explicar a criação do

Universo através de palavras ou até mesmo por ilustrações trazidas em livros

didáticos, faz com que o aluno dispenda um esforço imenso para virtualize em

seu cérebro os conteúdos da astronomia, pode torna-se o conteúdo maçante.

O ponto de vista aqui trabalhado, é que este esforço seria muito melhor

aproveitado em atividades práticas.

É importante enfatizar que as atividades práticas não são os únicos

meios para se conquistar uma aprendizagem formal de qualidade, mas sim,

uma forma diferenciada que visa facilitar a compreensão e a fixação de forma

lúdica do conteúdo desejado, pois a atividade prática constitui-se em apenas

uma dimensão metodológica, frente a tantas outras possibilidades existentes

(LANGHI, 2009).

[...] ao assumir posicionamento contrário ao método único para

toda e qualquer investigação científica da Natureza, no ensino

de Ciências se faz necessário ampliar os encaminhamentos

metodológicos para abordar os conteúdos escolares de modo

que os estudantes superem os obstáculos conceituais oriundos

de sua vivência cotidiana. [...] (DCE – Ciências, 2008, p.57).

7

Os temas aqui propostos juntamente com as atividades práticas, são

apenas alguns no vasto campo da Astronomia, cabendo ao educador ir ao

encontro de vários outros assuntos dentro deste interessante conteúdo a ser

abordado.

Como aponta Nogueira et al. (2009), o estudo da astronomia foi e

sempre será um meio para retomarmos o caminho da exploração através da

educação, interagindo com a realidade que nos cerca e adquirindo os

instrumentos necessários para transformá-la, colocando nas mãos dos nossos

educadores instrumentos que irão auxiliá-los na construção de uma sociedade

através do conhecimento.

OBJETIVO

Abordar de maneira simples e lúdica, conteúdos de Astronomia,

promovendo uma interação entre a Ciência, a Geografia, a Matemática e a

Física, assim como a leitura de um breve histórico da astronomia e de seus

principais colaboradores, que possam ser aplicadas, com o intuito de obter

resultados satisfatórios em relação ao estudo deste conteúdo contemplado na

disciplina de Ciências, para no 8º (oitavo) e 9º (nono) ano do ensino

fundamental.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Proporcionar atividades didáticas, com praticas de ensino voltado a

Astronomia ampliando-lhes o conhecimento sobre o Universo;

Abordar a história da astronomia e de seus principais integrantes;

Verificar as fases da lua e a sua influência em nosso planeta;

Trabalhar com materiais alternativos para exemplificar a distância

proporcional entre o Sol e os planetas do Sistema Solar;

Relacionar a importância das pesquisas espaciais com os

desenvolvimentos tecnológicos;

8

Observar o céu noturno utilizando-se de equipamentos adequados para

conhecer algumas das principais constelações do hemisfério sul;

Levar o educando a formar conceitos próprios sobre suas descobertas e

experimentações no laboratório de informática, utilizando um software

gratuito (Stellarium) para ampliar os seus conhecimentos

observacionais;

Visitar um planetário para uma observação maior dos fatos estudados;

Motivar nossos educandos para ações fundamentais como: ler, discutir,

fazer, acrescentar e cooperar, estimulando o raciocínio, a criatividade e

a percepção visual dos mesmos.

ESTRATÉGIAS DE AÇÃO

As atividades aqui apresentadas serão desenvolvidas com alunos do

oitavo e nono ano do ensino fundamental do Colégio Estadual Prefeito Joaquim

da Silva Mafra no município de Guaratuba. A intenção é abordar os conteúdos

de Astronomia por meio de atividades práticas, voltadas para a compreensão

desse saber disciplinar de uma maneira lúdica, por meio das seguintes ações:

ATIVIDADE 1

Tema: HISTÓRIA DA ASTRONOMIA – Os principais colaboradores.

Disciplina: Ciências

Semestre / ano: 2º semestre 2011

Carga horária: 03 aulas

Série/ano: 8º e 9º ano, podendo ser utilizada em outras séries/ano.

Justificativa:

O estudo da astronomia está ligado à criação do Universo, onde povos

antigos com suas crenças relataram muito bem em suas mitologias. Os gregos,

com suas teorias de como funcionava o Universo e como ele era regido por

9

seus deuses, os egípcios que acreditavam que a Terra teria nascido do Nilo e

que tudo mais teria surgido através de divindades, os cristãos com a Criação

Bíblica, os Árabes com suas observações e avanços nesta área. Todos esses

povos já na antiguidade relataram a criação do firmamento e cada um deles

marcou este fenômeno diferenciadamente em seu tempo e todas essas

culturas foram fundamentais na disseminação desta ciência ao longo dos

séculos, e é claro que em torno delas foram criadas muitas crendices e

superstições.

Já a ciência veio com a teoria do BIG BANG, esclarecendo de forma

científica a formação do Universo, lembrando, pois, que uma teoria explica o

que se concluiu e se aceita como verdade e que a verdade será mantida até

que se prove ao contrário (POPPER 19XX).

Diante de tais fatos, a astronomia contou com a colaboração de diversos

cientistas que a transformaram em uma ciência, desmistificando-a no decorrer

do tempo e demonstrando a sua real importância.

Objetivo geral:

Abordar a história da astronomia e de seus principais colaboradores

para que os educandos tenham o conhecimento da natureza desta ciência.

Objetivos específicos:

Conhecer os principais colaboradores históricos da astronomia;

Analisar a participação de renomados cientistas na construção da

história desta ciência;

Verificar a evolução da astronomia na atualidade.

Conteúdo:

Astronomia – história e evolução da astronomia.

Recursos:

Textos informativos em revistas, livros didáticos diversos e pesquisa na

internet;

10

Data show.

Metodologia – procedimentos

Organizar a turma em pequenos grupos para promoverem a leitura e

análise de textos diversos que envolvam a história da astronomia;

Efetuar pesquisas na internet sobre os principais colaboradores da

astronomia;

Apresentação em data show dos principais colaboradores da astronomia

e as principais colaborações que cada um promoveu para esta ciência.

UM BREVE HISTÓRICO DOS PRINCIPAIS COLABORADORES DA

ASTRONOMIA

Texto construído a partir de informações retiradas de [RE]Descobrindo a

astronomia, Coleção ciência e entretenimento. Caniatto (2010).

A Astronomia, sem duvida, é de longe a ciência mais antiga de todas,

utilizada desde a antiguidade e uma ciência nobre, um ícone na observação do

tempo e na influência cultural de povos antigos, com grandes colaboradores

em sua história que fascinados por ela, colaboraram em muito para o

desenvolvimento dessa ciência, entre eles, podemos destacar:

Talles de Mileto – filósofo, matemático e astrônomo. Foi o primeiro a

prever um eclipse do Sol em 584 a.C., um grande feito a ser divulgado para

aquela época.

Aristóteles – sendo o primeiro de seu tempo a pensar em um modelo

completo para o funcionamento do nosso mundo, com suas ideias e conceitos

que dominaram por séculos, foi também um dos primeiros a sugerir com

Professor: Após o termino da leitura e da apresentação de slides, promover a

discussão entre os educandos, interagindo para que os mesmos pesquisem

na internet sobre cada um dos cientistas aqui citados, ressaltando outras

contribuições dos mesmos para a astronomia.

11

argumentos de que a Terra não seria plana, criador de um modelo de mundo

conhecido como o modelo aristotélico, adotado até mesmo pela igreja católica,

pois colocava o homem no centro do Universo.

Aristarco de Samos – propôs um modelo heliocêntrico por volta de 270

a.C,, tendo seu modelo rejeitado que só renasceria por volta do século XVI com

as ideias de Copérnico. Aristarco foi um grande estudioso das distâncias do

Sol e da Lua.

Eratóstenes – astrônomo, matemático e filósofo, o seu maior feito foi

“Calcular o tamanho da Terra”, usando um método um tanto quanto

engenhoso. Administrador da biblioteca de Alexandria, Eratostenes tinha a sua

disposição incontáveis documentos e com informações preciosas, ele sabia

que o Sol ao meio-dia de 22 de junho (solstício de verão) refletia seus raios

diretamente no fundo de um poço localizado na cidade de Syene e no mesmo

dia e horário os raios solares estavam com uma inclinação de 7,2º na cidade

de Alexandria, através de geometria simples ele provou que existe um ângulo

de 7,2º entre Syene e Alexandria, o que corresponde a 1/50 de um circulo, ele

sabia também que a distância entre as duas cidades era de 5 mil estádios,

aproximadamente 790 quilômetros. Portanto 5.000 x 50 é 250.000 estádios.

Esta medida é bem próxima à circunferência da Terra, cerca de 39.490

quilômetros.

Hiparco de Nicéia – conhecido como o pai da astronomia, sem dúvida o

maior astrônomo da antiguidade. Por volta do séc. II a.C. catalogou 850

estrelas com precisão por suas coordenadas, latitude e longitude e as

classificou em seis grandezas usadas até hoje.

Claudio Ptolomeu – o último dos grandes sábios gregos destacou-se

por ter feito o primeiro mapa do mundo tratando a superfície da Terra como

sendo esférica, escreveu o Almagesto, livro considerado como profano, onde

explicava e previa as variações nas posições dos astros, sem intervenção de

qualquer divindade, criando a teoria dos epiciclos, mas até mesmo para

Ptolomeu a Terra era considerada o centro do Universo.

Copérnico – sacerdote e astrônomo polonês despertou a astronomia

europeia no séc. XVI retomando as ideias do filósofo grego Aristarco propondo

novamente o modelo heliocêntrico, mas tomando o cuidado de apresentar suas

ideias como mero artifício para tornar mais fáceis os cálculos e previsões de

12

eventos astronômicos. Após 13 anos relutando enviou a sua obra “A Revolução

dos Corpos Celestes” para a impressão, nessa obra ele afirmava que a Terra

não ocupava o centro do Universo, como já se supunha na Grécia Antiga, esta

obra foi fortemente combatida pela igreja sendo considerada como heresia por

tirar o homem do centro da criação.

Tycho Brahe – com suas observações precisas, principalmente sobre

Marte, admitia que os planetas giravam ao redor do Sol, porém não

abandonando a ideia de que a Terra era imóvel no centro do Universo.

Johannes Kepler – considerado o pai da Mecânica Celeste, foi

ajudante de Brahe, herdou suas observações astronômicas e pacientemente

interpretou-as, constatando que Marte girava ao redor do Sol descrevendo uma

elipse e o Sol não estava no centro, mas sim, ocupando um de seus focos.

Giordano Bruno – frade dominicano queimado vivo em 1600 pregava

abertamente que o Sol era apenas uma estrela como muitas outras, morreu

profetizando que o Universo era infinito. Hoje sabemos que só na nossa galáxia

a Via Láctea deve existir perto de 200 bilhões de outras estrelas.

Galileu Galilei – o grande pioneiro da astronomia telescópica construiu

umas das primeiras lunetas e encontrou evidencias de que a Terra não era o

centro do Universo contrariando as ideias da igreja, foi o homem que mais

descobertas fez sobre a natureza dos astros e teve que negar o que havia

descoberto, sendo condenado morreu em 1642 em prisão domiciliar.

Isaac Newton – nascido no ano em que morreu Galileu, ainda jovem

revolucionou a matemática, é dele a ideia do telescópio de reflexão que é

usado até hoje no desenvolvimento da astronomia observacional. Criador da

Lei Gravitacional Universal através da qual se explica muito dos enigmas e

fenômenos que aguçaram a curiosidades dos cientistas por décadas, tais

como: Porque os planetas orbitam o Sol, porque os corpos celestes são

esféricos, porque existem as marés e porque elas mudam nas diferentes fases

da Lua, etc.

Com Newton se iniciou uma nova visão de mundo [...] o mundo havia

mudado, mas, agora, começava a se firmar uma visão que incluía a

sensação de se entender como ele funcionava. (CANIATO, 2010,

p.64).

13

Para Caniato (2010), a partir de Newton o homem passou a entender

como funcionava o relógio do Universo e a fazer grandes descobertas a tal

ponto que em 1957 iniciou-se a era espacial com o lançamento do “Sputnik I”.

E com ela surgiram outros tantos nomes que colaboraram em muito para

com esta ciência.

ATIVIDADE 2

Identificação:

Tema: O SISTEMA SOLAR EM ESCALA E A COMPARAÇÃO ENTRE O

TAMANHO DO SOL E DOS PLANETAS (CANALLE, 1994).

Disciplina: Ciências / Matemática

Semestre / ano: 2º semestre 2011

Carga horária: 02 aulas

Série/ano: 8º e 9º ano, podendo ser utilizada em outras séries/ano.

Justificativa:

Nossos livros didáticos ao abordarem o Sistema Solar, geralmente

apresentam figuras esquemáticas dando ao aluno uma ideia errônea do

tamanho do Sol e dos planetas e da distância existente entre eles.

Para o aluno a proporção apresentada das figuras esquemáticas,

demonstra a verdadeira aparência do Sistema solar, ou seja, o Sol é apenas

oito a dez vezes maior que a Terra (CANALLE, 1994).

Objetivo geral:

Demonstrar as dimensões do Sistema Solar através da representação

do Sol e dos planetas na forma de pequenas esferas, trabalhando em escalas

reduzidas a distância existente entre.

14

Objetivos específicos:

Analisar a gigantesca diferença de volume existente entre o Sol e os

planetas;

Mostrar as dimensões do Sistema Solar dentro de uma mesma escala.

Comparar a distância entre o Sol e os planetas e a distância entre os

planetas;

Conteúdos:

Sistema solar; órbita dos planetas.

Escalas; proporções; unidade de medida; volume.

Recursos

Folha contendo o disco dos planetas em proporção entre eles;

Um rolo de barbante;

Tesoura;

Jornais velhos ou argila;

Papel alumínio;

Fita adesiva;

Um balão de látex gigante (amarelo);

Laboratório de Ciências;

Quadra de esporte.

Metodologia – procedimentos:

Dividir a sala em pequenos grupos e distribuir uma folha contendo os

discos dos planetas para cada grupo juntamente com os jornais velhos ou

argila, o papel alumínio e um balão de látex gigante.

15

Encher o balão gigante até que o mesmo atinja 80 cm de diâmetro, para

isso corte um pedaço de barbante com comprimento C = 2,31m, amarre as

pontas, peça para que dois alunos do grupo seguro o barbante de tal forma a

montar uma possível circunferência, coloque o balão dentro dela e à medida

que a bexiga vai enchendo, vai posicionando o barbante no seu equador (meio)

até que o mesmo circunde perfeitamente a bexiga, está pronto o seu Sol.

Para formar os planetas na mesma proporção é só construir esferas de

argila ou jornal amassado envolto com fita adesiva até que os mesmos fiquem

com os seguintes diâmetros: Mercúrio (2,9mm), Vênus (7,0 mm), Terra (7,3

mm), Marte (3,9 mm), Júpiter (82,1 mm), Saturno (69,0 mm), Urano (29,2 m),

Netuno (27,9 mm) e Plutão (1,3 mm), encaixando-os nos círculos da figura1,

para verificar se estão do tamanho correto e efetuar as devidas comparações

de volume entre eles, conforme figura 2.

Logo após as comparações, utilizando uma escala de 10 milhões para

cada 1 cm de papel, como mostra a tabela I abaixo, teremos as distâncias

médias dos planetas para o Sol e consequentemente as distâncias entre os

planetas.

Professor: Para encontrar o comprimento exato do barbante e assim

determinar o diâmetro do Sol, use o cálculo para achar o comprimento de uma

circunferência.

Obs: As esferas de argila ao secarem encolherão, portanto faça-as com um

diâmetro maior e depois de seca você poderá pintar se achar necessário, já a

esfera de papel amassado, você poderá envolvê-la com papel alumínio, caso

queira melhorar a estética de seu trabalho.

16

Tabela I. Disposição dos planetas e suas distâncias médias em relação ao Sol. Estão apresentadas as distâncias aproximadas, em escala entre o Sol e os planetas.

ASTRO

DISTÂNCIAS MÉDIAS DOS PLANETAS AO SOL

Distância média ao Sol (Km)

Distância média ao Sol na escala adotada (cm)

Distância ao planeta anterior

Mercúrio 58.000.000 5,8 ----

Vênus 108.000.000 10,8 5,0

Terra 150.000.000 15,0 4,2

Marte 228.000.000 22,8 7,8

Júpiter 778.000.000 77,8 55

Saturno 1.430.000.000 143,0 65,2

Urano 2.870.000.000 287,0 144

Netuno 4.500.000.000 450,0 163

Plutão 5.910.000.000 591,0 141

Esta outra fase da atividade poderá ser feita de duas formas na quadra

de esporte:

1º Colocar um aluno posicionando o Sol (balão gigante amarelo), enquanto

os outros poderão ir cortando o barbante e posicionando os planetas em

torno do Sol;

2º Posicionar o “Sol” e colocar os planetas em linha reta sobre um único fio

de barbante, respeitando as devidas distâncias entre eles de acordo

com a medida na tabela (distância média ao Sol na escala adotada em

centímetros). Isto permitirá a análise da real distância entre os planetas,

aproveitando para explicar que esse tipo de alinhamento não ocorre

sempre, ao contrário do que se pensa e do que se vê em livros

didáticos.

Professor – Nesta atividade foi usado Plutão como um dos planetas. “Em 24

de agosto de 2006, a União Astronômica Internacional (UAI) criou

uma definição de planeta formal, que fez Plutão deixar de ser planeta e

ganhar a nova classificação de planeta anão, juntamente com Éris

e Ceres. Depois da reclassificação, Plutão foi adicionado à lista de corpos

menores do Sistema Solar e recebeu a identificação 134340.” (WIKIPEDIA).

17

Figura 1 – Discos dos planetas na escala adotada.

(Fonte: CANALLE; OLIVEIRA, 1994).

18

Figura 2 – Foto do sistema solar já montado.

Imagem dos planetas confeccionados de acordo com a escala adotada (Fonte: CANALLE, 1994).

ATIVIDADE 3

Identificação

Tema: O ENSINO DE ASTRONOMIA ATRAVÉS DO SOFTWARE LIVRE

STELLARIUM.

Disciplina: Ciências

Semestre / ano: 2º semestre 2011

Carga horária: 06 aulas

Série/ano: 8º e 9º ano, podendo ser utilizada em qualquer outra série/ano.

Justificativa

O Stellarium é um software livre, capaz de simulações que auxilia os

professores no ensino de astronomia, na abordagem de temas como: quatro

estações; fases da Lua; entendimento de que o Sistema Solar termina em

19

Plutão; visualização de uma estrela distante até mesmo a luz do dia. Este

software é capaz de inúmeras outras simulações, basta o professor inteirar-se

da capacidade do mesmo, criar seus scripts e fazer animações personalizadas.

Objetivo geral

Explorar ao máximo a potencialidade deste software gratuito, abordando

temas que muitas vezes são acometidos de erros conceituais em nossos livros

didáticos e facilitar o entendimento de diversos outros temas relacionados à

astronomia.

Objetivos específicos

Explorar as potencialidades do Stellarium;

Identificar relações entre conhecimento científico, produção de

tecnologia e os benefícios da mesma para a educação;

Envolver o educando em atividades no meio virtual;

Analisar fenômenos como a passagem do dia e da noite;

Observar os movimentos da Terra, da Lua e do Sol;

Verificar como ocorre um eclipse lunar e um eclipse solar;

Observar as fases da Lua.

Conteúdos

Sistema Solar – Constituição do Sistema Solar; as fases da Lua; os pontos

cardeais.

Astros – Planetas; estrelas e constelações; satélites.

Movimento de translação e rotação da Terra;

Identificação da Eclíptica.

Recursos

Laboratório de informática;

Software Stellarium.

20

Metodologia – procedimentos

CONHECENDO O STELLARIUM

O Stellarium é um programa computacional que mostra o céu em três

dimensões, como se você estivesse olhando-o através de um telescópio. Pode

ser baixado gratuitamente pelo site <http://www.stellarium.org. >

Segue, um breve explicativo sobre sua utilização:

Na tela de apresentação do programa, percebe-se, no canto inferior

esquerdo, o menu de ferramentas. Abaixo, há uma relação das funções de

cada botão. Para acessar o menu, basta levar o cursor para o canto esquerdo

da tela (Fig. 4).

Figura 3 – Apresentação do software Stellarium (montagem).

<http://ufpr.dl.sourceforge.net/project/stellarium/Stellarium-user-guide/0.10.2-

1/stellarium_user_guide-0.10.2-1.pdf>

21

Figura 4 – Programa Stellarium. Apresentação do Menu Principal de ferramentas.

No menu de ferramentas do Stellarium, estão localizadas as seguintes

ferramentas, numeradas da esquerda para a direita (Fig. 4):

1 – Janela de localização;

2 – Janela de data/hora;

3 – Opção de visualizações de paisagens;

4 – Janela para procura de um determinado astro;

5 – Configurações;

6 – Janela de ajuda;

7 – Linhas de constelações;

8 – Nome das constelações;

9 – Imagem das constelações;

10 – Grade equatorial;

11 – Projeção azimutal;

12 – Alterna entre ter ou não a superfície horizontal;

13 – Janela dos pontos cardeais;

14 – Janela que alterna entre ter ou não atmosfera;

15 – Janela que mostra as nebulosas;

22

16 – Janela que identifica os planetas;

17 – janela que alterna entre montagem equatorial e azimutal;

18 – Centraliza o objeto selecionado;

19 – Janela que alterna entre modo noturno visualização normal;

20 – Coloca em modo de tela cheia;

21 – Diminui a velocidade do tempo;

22 – Defini a taxa normal do tempo;

23 – Defini para a hora atual;

24 – Acelera a velocidade do tempo;

25 – Sair.

Ao iniciar o programa atualize a data, hora e o local de sua observação

na janela de localização (indicação 1).

EXPLORANDO AS POTENCIALIDADES DO STELLARIUM

A. Verifique qual é a diferença de uma observação com ou sem a

atmosfera. Clique no menu (14), que alterna a atmosfera.

B. Identifique os polos. Clique nas grades azimutais e equatoriais no menu

(10) e (11).

C. Acelere o tempo e observe o movimento do Sol.

Pesquise e responda:

I. Como é chamada a linha que o Sol percorre?

II. O Sol cruza o equador celeste? Explique.

D. Ainda com o tempo acelerado, clique no menu (8) e observe quais são

as principais constelações que aparecem.

III. Das constelações que você observou você conhece algumas delas ou já

ouviu falar sobre elas?

IV. Observando as constelações zodiacais, como você pode descobrir em

qual “signo” você se encontra? Para facilitar sua pesquisa, clique no menu (9) e

pesquise.

23

E. Simule a sua observação a partir de Ceres (planeta anão localizado

entre Marte e Júpiter) e visualize o movimento da Terra em torno do Sol.

Para isso, faça os seguintes procedimentos: clique no menu (1) e alterne

o planeta de observação para (Ceres), conforme a (Fig. 5). Lembre-se,

agora o seu local de observação é Ceres e não mais a Terra.

Figura 5 – Programa Stellarium. Como alterar o local de observação.

F. Após esse procedimento, clique no menu (3) para alterar a opção de

visualização, ao abrir a janela, na aba céu, em planetas e satélites,

marque a opção (mostrar a órbita dos planetas), feche a janela e ao

voltar ao menu, desmarque as opções de (7) à (15) para obter uma

visualização melhor. (Fig. 6).

24

Figura 6 – Programa Stellarium. Configurações visuais.

Para melhorar a sua imagem, basta dar um clique com o mouse na tela

principal e arrastar para cima ou para baixo, até que a imagem fique de acordo

com o que você queira.

G. Voltando ao menu principal, clique no(16) e procure identificar alguns

planetas, acelere o tempo e observe a trajetória deles no céu.

Lembre-se, você tem seu ponto de observação em (Ceres), portanto ao

acelerar ele também estará percorrendo a sua própria órbita.

Analise:

V. Existe alguma semelhança nas órbitas dos planetas? Explique.

VI. Geometricamente, elas são parecidas com alguma figura?

H. Continuando, clique no menu (4), digite Terra na caixa de diálogo

“Encontrar objeto” e de um clique na lupa de pesquisa (Fig.7)

25

Figura 7 – Programa Stellarium. Localizando um determinado objeto no espaço.

I. Aproxime a imagem e Verifique a órbita da Terra e da Lua.

Para aproximar a imagem clique em (PgUp), para afasta-la (PgDn), ambas no

teclado.

J. Para observarmos a fase da Lua, basta voltarmos para o menu (1), em

planeta clicar na opção (Earth) Terra, fechar a janela do menu (1) e abrir

o menu (4), digitar Lua, depois é só aproximar a imagem.

K. O Stellarium é um software capaz de executar alguns scripts, tais como:

Eclipse lunar parcial, total, eclipse solar e outros scripts que você poderá

escolher. Para isto basta acessarmos o menu ferramenta (5), na aba

scripts, escolhermos o tipo de eclipse desejado e clicar no botão play

para rodar o script. (Fig. 8).

26

Figura 8 – Programa Stellarium. Executando um Script.

Professor – Estas são apenas algumas das atividades propostas no

Stellarium, você poderá criar inúmeras outras de acordo com a sua

necessidade. Explore ao máximo esta valiosa ferramenta que auxilia no

ensino de astronomia.

Obs: O Stellarium não é o único software gratuito que você poderá estar

usando, existe também outro como: Celestia, Win Stars, Gavitation, TExplorer,

tMars e outros que podem ser facilmente encontrados em sites de distribuição

gratuita.

27

ATIVIDADE 4

Identificação

Tema: OBSERVAÇÃO DO CÉU.

Disciplina: Ciências

Semestre / ano: 2º semestre 2011

Carga horária: 04 aulas

Série/ano: 8º e 9º ano, podendo ser utilizada em outras séries/ano.

Justificativa

O ato de observar o Universo é algo que sempre acompanhou as

civilizações por toda sua história, pois a observação do céu sempre causou

muita curiosidade na humanidade e através dessas observações feitas por

muitos amadores, a astronomia recebeu valiosíssimas contribuições que a

fizeram crescer ao longo de sua história.

Para Caniato (1993), à medida que o homem dominou a capacidade de

fazer observações astronômicas mais precisas, ele foi capaz de orientar-se e

desbravar novos mundos.

Portanto, quando o professor oferece meios para que os seus alunos

interajam em sua aula, ele estará neste momento promovendo uma intensa

participação de seus educandos na construção do próprio saber, levando-os a

adquirir novos conhecimentos e desbravar um novo mundo do conhecimento.

Objetivo geral

Aproximar de forma lúdica o eixo temático “Terra e Universo” na

realidade do aluno, para que o mesmo tenha um olhar diferenciado à

observação astronômica.

28

Objetivos específicos

Desenvolver uma prática observacional em nossos educandos;

Reconhecer planetas, estrelas, constelações;

Observar a Lua e suas fases;

Identificar fenômenos celestes visíveis a olho nu;

Examinar o funcionamento óptico de uma luneta simples;

Observar a extinção da luz estelar perto do horizonte;

Identificar o polo sul celeste através das constelações.

Conteúdos

Astronomia – Planetas, constelações e Satélite Natural.

Recursos

Laboratório de informática;

Lunetas;

Data show

Metodologia – procedimentos

O primeiro passo para uma boa observação do céu noturno é se orientar

em relação ao céu estrelado, para isso você terá que ter em mãos uma carta

celeste da posição de sua cidade, disponibilizado por ASTRO/UEPG (2011)

(Fig. 9).

29

Figura 9 – Carta celeste referente a cidade de Itapoá/SC, às 20:30 min de 06/08/2011. Latitude: 26° 07' 02; longitude: 48° 36' 59".

<http://www.jupiter.uepg.br/modules/mastop_publish/?tac=Carta_celeste>. Em vermelho as linhas das constelações e, em amarelo, os nomes das constelações.

Tendo a sua carta celeste em mãos, procure um local pouco iluminado

para montar o seu instrumento de observação e começar a sua observação.

Professor – Auxilie seus alunos no uso adequado da carta celeste e na

focalização correta do objeto a ser observado. Uma boa condição de

observação se dará com astros que se encontram a 35º ou 40º acima do

horizonte.

Você também poderá obter sua carta celeste através do software Heavens-

above.

30

Ao olhar para o céu, você terá a impressão de estar no centro do

Universo, com seus olhos vagueando por um imenso abismo com uma

profundidade colossal, onde as estrelas estão cravadas no firmamento.

(CANIATO, 2010).

Figura 10 - Perspectiva do observador em relação ao horizonte e ao zênite.

Uma das tarefas mais simples que você pode realizar é o

reconhecimento de constelações, com a sua luneta montada comece a

identificar as estrelas mais brilhantes e suas vizinhas (quase juntas),

aparentemente próximas, apesar de estarem muito longe uma das outras

fazem parte da mesma constelação (RIDPATH 2008).

A astronomia dividiu toda a esfera celeste em 88 regiões, conforme

(Fig.11), todas com limites estabelecidos por um acordo internacional, embora

conservem seus nomes mitológicos que foram originados de acordo com a

31

mitologia de povos antigos, como os gregos, os árabes, os chineses e vários

outros, assim como os povos indígenas (RIDPATH 2008).

Desta forma, tudo o que observamos no céu, seja a olho nu ou através

de lunetas, binóculos ou mesmo potentes telescópios, está dentro de uma

determinada constelação (RIDPATH 2008).

Figura 11 – Programa Stellarium. Divisão do céu em regiões.

As linhas vermelhas representam cada uma das regiões em que o céu está

dividido e a linhas em tom claro, representam as linhas das constelações.

Em cima destas constelações os antigos visualizavam imagens de seus

heróis mitológicos, objetos ou animais diversos, de acordo com a mitologia de

cada povo Fig.(12) (RIDPATH 2008).

32

Figura 12 – Programa Stellarium. A Mitologia e as Constelações.

“Ao observar que o Sol e a Lua estavam sempre cruzando as mesmas

constelações dentro de uma determinada faixa do céu, os sacerdotes

caldeus chamaram este caminho de “o caminho de Anu” e nos

legaram a primeira noção de zodíaco.” (Wikipédia).

Figura 13 – Programa Stellarium. Os Zodíacos.

.

33

Professor – Nesta parte da atividade poderá ser trabalhada a questão:

Astronomia e Astrologia são as mesmas coisas? E em cima desta questão

solicitar uma pesquisa na internet para que os alunos as diferenciem.

Peça também para que eles localizem e identifiquem o máximo possível de

estrelas, constelações e planetas visíveis no dia da observação.

Auxilie-os a encontrar o Polo Sul Celeste e aproveite também para observar a

Lua.

34

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICA

ARAÚJO, M. S. T.; ABIB, M. L. V. S. Atividades Experimentais no Ensino de Física: Diferentes Enfoques, Diferentes Finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 25, n. 2, p.176-194, Junho, 2003.

OBA. Caderno de atividades. Disponível em: <http://www.oba.org.br/site/index.php?p=conteudo&idcat=11&pag=conteudo&m=s>. Acesso em: 25 jul. 2011.

CANALLE, J. B. G. O Sistema Solar em Escala: Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 11, nº 1, p. 27 – 32; 1994. Disponível em: <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=cbef&cod=_osistemasolarnumareprese>. Acesso em: 05 jul.2011.

______. A Comparação entre o tamanho do Sol e dos Planetas: Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 11, nº 2, p. 141 – 144. Disponível em: <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=cbef&cod=_demonstreemaula-comparac> Acesso em: 05 jul. 2011.

CANIATO, Rodolpho. O Céu. Coleção na Sala de Aula, 2 ed. São Paulo: Ática, 1993.

______. [RE]Descobrindo a astronomia. Coleção ciência e entretenimento. São Paulo: Átomo, 2010.

GATES, M. Stellarium user guide. Disponível em: <http://ufpr.dl.sourceforge.net/project/stellarium/Stellarium-user-guide/0.10.2-1/stellarium_user_guide-0.10.2-1.pdf>. Acesso em: 09 ago. 2011.

LANGHI, R. Astronomia nos anos iniciais do ensino fundamental: repensando a formação de professores. 2009, 3170f. Tese (Doutorado em Educação para Ciência) - Faculdade de Ciências, Universidade Estadual de São Paulo, 2009.

NOGUEIRA, S. et. al. Astronomia: ensino fundamental e médio Brasília: MEC, SEB; AEB.(Coleção Explorando o ensino; v. 11). 2009.

PARANÁ. Governo do Estado do Paraná. Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes curriculares de ciências para a educação básica. Curitiba, Paraná, 2008.

POPPER, K. Falseabilidade e limites da ciência. 19XX. Disponível em: <http://educacao.uol.com.br/filosofia/ult3323u34.jhtm>. acesso em 05 ago. 2011.

RIDPATH, I.. Guia ilustrado zahar astronomia. 2.ed. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2008.

35

TOSSATO, C. R. A importância dos instrumentos astronômicos de Tycho Brahe para a astronomia. Disponível em <http://www.uesc.br/eventos/ivseminariohfc/resumos/aimportanciadosinstrumentos.pdf> Acesso em: 13 jul. 2011.

WIKIPÉDIA. Plutão. Disponível em:<http://pt.wikipedia.org/wiki/Plutão>. Acesso em: 06 ago. 2011.

WIKIPÉDIA. Constelações. Disponível em:<http://pt.wikipedia.org/wiki/ Constelações >. Acesso em: 06 ago. 2011.

SUGETÃO DE SÍTIOS

Guia completo do Stellarium, versão em inglês. http://ufpr.dl.sourceforge.net/project/stellarium/Stellarium-user-guide/0.10.2-1/stellarium_user_guide-0.10.2-1.pdf

Comunidade virtual de professores, alunos e entusiastas da ciência. Neste sítio você encontra vários experimentos práticos. www.pontociencia.org.br

Sítio com planisférios para todas as regiões do Brasil. http://www.if.ufrgs.br/~fatima/planisferio/planisferio.html

Sítio de divulgação científica na área de astronomia, com diversos links de assuntos da atualidade, ligados a esta ciência. http://www.zenite.nu/

Sítio que apresenta os Movimento anual do Sol e as estações do ano. http://astro.if.ufrgs.br/tempo/mas.htm

Sítio contendo diversas imagens do Sistema solar. http://www.solarviews.com/portug/homepage.htm

Blog de divulgação do programa Espacial Brasileiro. http://brazilianspace.blogspot.com/

Sítio da Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia. Neste sítio você encontra importantes trabalhos ligados à astronomia. http://www.relea.ufscar.br/

Blog de divulgação da astronomia com o tema: Discutindo a astronomia. Este blog apresenta diversos vídeos de atividades, assim como textos importantes para uma boa aula de astronomia. http://aprendendoastronomia.blogspot.com/ Sítio da OBA Olimpíada Brasileira de Astronomia, com atividades de anos anteriores e atual e links diversos. http://www.oba.org.br/site/index.php