Desenvolvimento de uma sessão de cúpula em planetários digitais e análise de sua aplicabilidade como recurso auxiliar no ensino da Astronomia

Abstract

Sabe-se que a ciência tem tido um impacto fundamental na sociedade, sobretudo nos últimos setenta anos. Antes restrita aos cientistas e aos negócios de Estado, atinge hoje, pelo desenvolvimento que alcançou, o cidadão comum em todos os segmentos sociais. A escola tornou-se responsável pela transmissão das primeiras noções científicas aos jovens estudantes e fá-lo através de diversas disciplinas, entre as quais as Ciências Físico-Químicas. Nem sempre a preparação dos professores e os recursos utilizados são os mais adequados, imputando-se então, à escola, uma espécie de fracasso. A fim de superar as suas limitações, os professores recorrem a outros espaços educativos que contribuem significativamente para o ensino e a aprendizagem, nomeadamente os “espaços não-formais de educação”. O Planetário, meio de divulgação científica, é um destes espaços educativos que reúne todas as condições para uma efetiva e eficaz articulação com a educação formal. Propôs-se nesta investigação um novo modelo de “sessão de cúpula” para potencializar a contribuição dos Planetários digitais na literacia científica da educação formal. O novo modelo afasta o planetarista do centro das atenções; utiliza com mais intensidade o uso de computação gráfica para efeitos de didática; suscita uma maior possibilidade de evidenciar o fenómeno apresentado ao invés de se limitar apenas a mostrá-lo, ampliando em quantidade e qualidade os conteúdos abordados; contribui para recuperar os efeitos visuais e sonoros em sessões dirigidas a estudantes; melhora a relação Planetário-escola; diminui o deficit de atenção, aumentando o nível de aprendizagem; possibilita melhor aproveitamento e maior controlo do tempo médio normalmente utilizado nas apresentações; permite a eliminação total de erros gramaticais, conceituais e vícios de linguagem, além de outros benefícios. Foi testada a sua aplicabilidade numa investigação quanti-qualitativa quase-experimental no Programa Doutoral do Ensino das Ciências, ramo de Ensino da Física, na Universidade de Coimbra. A amostra para esta investigação foi composta por 466 elementos do 7.º ano de escolaridade (3.º ciclo do ensino básico) provenientes de cinco escolas do distrito de Coimbra, região central de Portugal, distribuídos em grupos experimentais e de controlo que foram submetidos a inquéritos antes e após as apresentações. Os resultados avaliados e interpretados através do ambiente Statistical Package for Social Science (SPSS) mostraram que a sessão experimental obteve melhores resultados que as sessões habituais. O valor médio do ganho absoluto entre os resultados do pós-teste e do pré-teste é superior para o Grupo Experimental (G=25,6%) e inferior para o Grupo de Controlo (G=2,3%). O mesmo pode observar-se para o ganho relativo, sendo superior para o Grupo Experimental (g=35,7%) e inferior para o Grupo de Controlo (g=2,0%). Para este trabalho de Tese foram considerados os conteúdos relacionados com a astronomia, pois apesar dos novos recursos tecnológicos utilizados nos Planetários poderem abranger as mais diversas áreas do conhecimento humano, a astronomia é a ciência mais explorada nas sessões de cúpula. Esta Tese está dividida em duas partes. A primeira parte é referente ao enquadramento teórico e concetual, sendo aí abordado o desenvolvimento do ensino das ciências a partir das políticas públicas dos organismos supranacionais, um historial do Planetário (instrumento e espaço), conceitos de educação não-formal e a metodologia desenvolvida. Na segunda parte são apresentados os dados estatísticos, a análise global dos procedimentos e a conclusões do estudo, assim como sugestões para possíveis trabalhos futuros.

One knows well that science has had a fundamental impact on society, particularly over the last seventy years. Formerly restricted to scientists and state businesses, technological developments now reach citizens from all sectors of society. The school has become the institution responsible for giving young students their first basic notions of science; it does so through several disciplines, among which are the Physical-Chemical Sciences. The preparation of teachers and the resources used are not always adequate, rendering the school accountable for what can be considered a failure. In order to overcome their limitations, teachers use other educational spaces, which contribute significantly to teaching and learning, namely "non-formal educational spaces". The Planetarium, by way of scientific dissemination, is one of these educational spaces that meets all the conditions for effective and efficient pairing with formal education. In this research, one proposes a new model of planetarium shows to enhance the contribution of digital planetariums to the scientific literacy of formal education. The new model takes the explainer away from the spotlights using computer graphics more intensively for didactic purposes and giving rise to a greater possibility of demonstrating the phenomenon presented instead of merely showing it. It increases the quantity and quality of the contents addressed and contributes to enhance the visual and sound effects in sessions geared towards students. It improves the planetarium-school relationship and increases the attention span, and therefore the learning of students, allowing better use and greater control of the average time spent in the presentations. It allows the elimination of grammatical mistakes, and other erroneous language habits, among other benefits. The model’s applicability was tested in a quantitative-qualitative quasi-experimental study at the University of Coimbra during the PhD programme in Science Teaching, within the Physics Education Branch. The sample for this investigation comprises 466 participants from the 7th grade (lower secondary school) belonging to five schools in the district of Coimbra, central Portugal, distributed in experimental and control groups, submitted to inquiries before and after the planetarium presentations. The results, evaluated and interpreted through the Statistical Package for Social Science (SPSS), showed that the experimental session induced better results than the usual sessions. The mean value of the absolute gain between the post-test and pre-test results is higher for the experimental group (G = 25.6%) and lower for the control group (G = 2.3%). The same can be observed on the relative gain, which was higher for the experimental group (g = 35.7%) and lower for the control group (g = 2.0%). Despite the fact that the new technological resources encompass the most diverse areas of human knowledge, this thesis considers only contents related to astronomy, as this is the most explored science in the planetarium shows. This thesis is divided into two parts. The first part contains to the theoretical and conceptual frameworks, which address the development of science education based on public policies of supranational bodies, a history of the planetarium evolution (instruments and spaces), the different concepts of non-formal education and the methodology followed. The second part presents the statistical data, the global analysis of the procedures and the conclusions of the study, as well as suggestions for possible future work.