Astronomia e matemática em sala de aula : explorando o SpaceFlight Simulator e a construção com régua e compasso

Abstract

Inserida no cotidiano das escolas e envolvida nas atividades dos Laboratórios de Matemática das escolas parceiras do projeto de extensão Laboratórios de Matemática em Escolas Públicas, pude perceber a necessidade de pensar atividades que coloquem os alunos e alunas em ação, e o uso de materiais e experimentos que favoreçam o aprendizado em Matemática. Nessa perspectiva essa pesquisa foi desenvolvida visando responder a seguinte questão: quais as potencialidades de atividades envolvendo a temática astronomia no ensino da matemática na perspectiva STEAM? Como objetivos foram elencados: estudar sobre a perspectiva STEAM (do inglês, Ciência, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática), estabelecendo relações com o Construcionismo e o Movimento Maker; aplicar uma sequência de atividades, com o uso de recursos materiais e virtuais que possibilitem visualizar conexões entre as ciências, tecnologia, engenharia, artes e, especialmente, matemática no contexto da Astronomia. A pesquisa, de caráter qualitativo, foi realizada em uma escola, de Porto Alegre, com alunos do 7º ano do ensino fundamental. Foram pensados três Estágios de atividades: I. Conversa sobre conhecimentos prévios dos estudantes e as diferentes perspectivas de surgimento do Universo; II. Criação de modelo com SpaceFlight Simulator; e III. Construção de um protótipo de foguete com sólidos geométricos de cartolina. As atividades foram aplicadas e analisadas considerando o envolvimento dos estudantes e as aprendizagens identificadas no diálogo com a literatura que discute a perspectiva STEAM, separando as análises em potencialidades e limitações das atividades. Como potencialidade destaca-se a curiosidade e mobilização evidenciada pelo SpaceFlight Simulator, as múltiplas perspectivas observadas pelos estudantes ao conectar astronomia, matemática e história, além da percepção de complementaridade das atividades, que exploraram, por um lado, a simulação e, por outro, o desenho geométrico com régua e compasso, mobilizando mais conteúdos matemáticos nesse último. Quanto às limitações evidenciou-se algumas dificuldades de acesso aos ambientes e recursos da escola, a dificuldade dos estudantes em escrever sobre matemática no diário de bordo e a não finalização da atividade com um grupo de estudantes. Conclui-se que, apesar dos desafios encontrados durante as práticas, a perspectiva STEAM, associada ao Construcionismo e a Cultura Maker, pode contribuir para a transformação da sala de aula, aliada a um planejamento adequado e a um ambiente escolar que propicie a autonomia, a experimentação e o desenvolvimento da argumentação. Conclui-se também que temáticas relacionadas a Astronomia, em especial a construção de foguetes, principalmente por meio de simuladores, motivou os estudantes e propiciou estudos e reflexões que envolveram habilidades como a visualização e o uso de relações geométricas importantes, assim contribuindo para o aprendizado da Matemática.

Inserted in the daily life of schools and involved in the activities of the Mathematics Laboratories of the partner schools of the extension project Mathematics Laboratories in Public Schools, I could see the need to think about activities that put students into action, and the use of materials and experiments that favor learning in Mathematics. In this perspective, this research was developed aiming to answer the following question: what are the potentialities of activities involving the astronomy theme in the teaching of mathematics in the STEAM perspective? The following objectives were listed: studying the STEAM perspective (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics), establishing relationships with Constructionism and the Maker Movement; apply a sequence of activities, with the use of material and virtual resources that make it possible to visualize connections between science, technology, engineering, arts and, especially, mathematics in the context of Astronomy. The qualitative research was carried out in a school in Porto Alegre, with students in the 7th grade of elementary school. Three Stages of activities were thought: I. Conversation about the students' prior knowledge and the different perspectives on the emergence of the Universe; II. Model creation with SpaceFlight Simulator; and III. Construction of a rocket prototype with geometric solids from cardboard. The activities were applied and analyzed considering the students' involvement and the learning identified in the dialogue with the literature that discusses the STEAM perspective, separating the analyzes into potentialities and limitations of the activities. As a potentiality, the curiosity and mobilization evidenced by the SpaceFlight Simulator stand out, the multiple perspectives observed by the students when connecting astronomy, mathematics and history, in addition to the perception of complementarity of the activities, which explored, on the one hand, the simulation and, on the other, geometric drawing with ruler and compass, involving more mathematical content in the latter. As for the limitations, some difficulties in accessing the school's environments and resources were evident, the students' difficulty in writing about mathematics in the logbook and the non-completion of the activity with a group of students. It is concluded that, despite the challenges encountered during the practices, the STEAM perspective, associated with Constructionism and Maker Culture, can contribute to the transformation of the classroom, combined with adequate planning and a school environment that fosters autonomy, experimentation and the development of argumentation. It is also concluded that themes related to Astronomy, in particular the construction of rockets, mainly through simulators, motivated the students and provided studies and reflections that involved skills such as visualization and the use of important geometric relationships, thus contributing to learning of Mathematics.