Astronomia prática no ensino médio: estimativa de medidas astronômicas com geometria e trigonometria escolar

Abstract

A Astronomia sempre ocupou um papel central na história da ciência, permitindo desde a antiguidade a compreensão do universo através de princípios geométricos e observações simples. No contexto escolar, o resgate desses experimentos históricos surge como uma ferramenta poderosa para dar sentido prático aos conceitos abstratos da matemática. Este trabalho apresenta uma proposta de ensino de Astronomia para o Ensino Médio, fundamentada na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e estruturada através de Unidades de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS). O objetivo principal foi demonstrar a aplicabilidade de conceitos de Geometria e Trigonometria escolar na estimativa de grandezas astronômicas reais. A intervenção foi realizada com 29 alunos de uma escola da rede pública em São Miguel/RN. A metodologia consistiu na reprodução adaptada de experimentos históricos clássicos: o método de Eratóstenes para medir a circunferência da Terra e os métodos de Aristarco para estimar o diâmetro e a distância da Lua. As atividades práticas articularam o uso de materiais de baixo custo com tecnologias digitais, como os softwares ShadowMap e Google Earth. Os dados coletados foram submetidos a um rigoroso tratamento estatístico, incluindo o cálculo de Erro Padrão, aplicação do Critério de Chauvenet para exclusão de outliers e o Teste T de Student para validação de compatibilidade. Os resultados obtidos foram expressivos: o diâmetro da Terra foi estimado com um erro de apenas 0,07%, o diâmetro da Lua com erro próximo a 2,2% e a distância da Lua com erro entre 6% e 8%. Além disso, um teste computacional realizado em 20 cidades corroborou a robustez do método aplicado. A avaliação da aprendizagem, comparando questionários pré e pós-experimento, revelou um avanço significativo na compreensão conceitual dos estudantes, evidenciando que a abordagem investigativa e o rigor científico no tratamento de dados promovem o engajamento e a alfabetização científica no ambiente escolar.