SEQUÊNCIA DIDÁTICA: O formato da Terra

Sequência didática

O formato da Terra

Nesta sequência serão abordados alguns aspectos históricos do desenvolvimento do conhecimento a respeito do formato da Terra, assim como as evidências de sua esfericidade.

A BNCC na sala de aula

Objetos de conhecimento	Forma, estrutura e movimentos da Terra.
Competências específicas de Ciências da Natureza	2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.
Habilidades	(EF06CI13) Selecionar argumentos e evidências que demonstrem a esfericidade da Terra. (EF06CI14) Inferir que as mudanças na sombra de uma vara (gnômon) ao longo do dia em diferentes períodos do ano são uma evidência dos movimentos relativos entre a Terra e o Sol, que podem ser explicados por meio dos movimentos de rotação e translação da Terra e da inclinação de seu eixo de rotação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol.
Objetivos de aprendizagem	Conhecer o formato da Terra. Desenvolver a habilidade de argumentar a respeito do formato esférico da Terra.
Conteúdos	Evidências da esfericidade da Terra. Interpretar evidências dos movimentos da Terra.

Celulares com câmera para gravação do vídeo.Materiais e recursos

Cartolina.

Lápis de cor.

Canetas hidrocor.

Giz de cera.

Bolinhas de isopor.

Lanterna.

Massa de modelar.

Palitos de churrasco.

Desenvolvimento

Quantidade de aulas: 4.

Aula 1

Nesta aula serão abordadas algumas informações a respeito das representações da forma da Terra desenvolvidas por diferentes culturas ao longo do tempo.

Como habitamos a superfície do planeta, da nossa perspectiva observamos um terreno plano. Começar a aula pedindo que os alunos representem o planeta Terra em uma folha de sulfite. Peça também que eles representem pessoas vivendo no planeta. Essa atividade permite verificar qual a percepção que os alunos têm a respeito da forma do planeta e dos conceitos de "embaixo" e "em cima".

Organizar a turma em semicírculo para facilitar a interação entre eles. Considerando o conteúdo estudado nas séries iniciais do Ensino Fundamental e também o fato de que imagens da Terra vista do espaço tornaram-se comuns em diversas mídias, espera-se que a maioria dos alunos represente o planeta esférico.

Pedir aos alunos que expliquem suas representações. Provavelmente, muitos irão dizer que se basearam em imagens da Terra que viram na televisão ou na internet.

Aproveite a discussão e explique que o formato da Terra intrigou os seres humanos desde o início dos tempos. Pedir aos alunos reflitam sobre a seguinte questão: sem a tecnologia que temos hoje, que nos permite tirar fotos da Terra com satélites artificiais, como foi possível aos seres humanos deduzir o formato da Terra? Estimule-os a expor suas ideias e a ouvir com atenção as colocações dos colegas.

Comente que muitas culturas utilizavam explicações místicas para propor representações da Terra. Nas mitologias chinesa, hindu e de povos indígenas americanos, a Terra era plana e carregada por uma tartaruga – e, em alguns casos, ficava apoiada em dois elefantes sobre o seu casco. As antigas civilizações, os gregos, os egípcios e os mesopotâmicos acreditavam, por exemplo, que a Terra era um disco achatado e rodeado por água. Os nórdicos acrescentavam a existência de monstros marinhos, como serpentes gigantescas. Já para os chineses, a abóbada celestial era esférica, mas nosso planeta era plano e quadrado – assim como acreditavam os povos ameríndios. Esses mitos e lendas ajudam a despertar a curiosidade dos alunos a respeito do tema, por isso, utilize recursos visuais, como imagens, para enriquecer a abordagem.

Depois, discutir os mitos e lendas. Sugerimos construir com os alunos uma linha do tempo, incluindo nela as evidências da esfericidade da Terra, para que os alunos visualizem a construção do conhecimento ao longo do tempo. Para cada uma das evidências é importante explicar como os autores chegaram a tal conclusão. Isso irá auxiliá-los a pensar em modelos simples que possam explicar cada uma das evidências. Comente que, aparentemente, a ideia da Terra esférica surgiu com Pitágoras, no século VI a.C., por meio da elaboração da teoria Harmonia das Esferas, na qual ele afirmava que todos os corpos celestes eram esféricos. No entanto, as evidências empíricas começaram a ser estudadas por Aristóteles.

A tabela a seguir mostra algumas dessas evidências:

Evidências da esfericidade da Terra

Evidência.	Autor	Período
Observação da forma arredondada da sombra da Terra na lua durante eclipses lunares.	Aristóteles	330 a.C.
Observação de que as estrelas que aparecem no céu não são as mesmas em latitudes diferentes.
Diferença da sombra projetada por uma vareta inserida verticalmente na terra no mesmo dia e horário em locais com latitudes distintas.	Erastótenes	Séc. III a.C.
Desaparecimento gradual dos navios no horizonte.	Estrabão	Séc. I a.C.
Proposição da existência da força que mantém todas as coisas sobre a superfície da Terra, mesmo nosso planeta flutuando no espaço.	Isaac Newton	Séc. XV
Observação da Terra do espaço. Astronauta russo dá uma volta inteira em torno da Terra.	Yuri Gagarin	1961
Missão Apolo 11 à Lua.	Neil Armstrong e Edwin Aldrin	1969

Comentar que a partir do século III a.C., a maioria dos estudiosos aceitava a teoria da Terra esférica. Os estudos, no entanto, continuaram e foi possível verificar e elucidar outras questões, como a diferença de diâmetro entre o equador e os polos, sendo, portanto, a Terra levemente achatada nas regiões polares. Além disso, por volta do séc. XV, Isaac Newton se interessou em explicar a força que mantinha todas as coisas sobre a Terra, apesar de ela ser esférica e flutuar no espaço.

Organizar a turma em grupos para que façam a construção da linha do tempo com as informações apresentadas. Para isso, serão necessários: cartolinas, lápis de cor, canetas hidrocor, giz de cera etc. Na elaboração da linha do tempo, orientar os alunos a realizarem desenhos que representem cada evidência. Os cartazes produzidos podem ser expostos na sala de aula.

Aula 2

Retome com os alunos os movimentos de rotação e translação da Terra, perguntando:

Como ocorrem os dias e as noites?

Espera-se que os alunos associem o movimento de rotação da Terra, estudado no Ensino Fundamental 1, para explicar a alternância entre o dia e a noite. Eles devem explicar que enquanto é dia em uma parte da Terra, no lado oposto é noite, porque a região na qual é dia recebe a luz do Sol e na região onde é noite, não recebe essa luz simultaneamente.

A partir desse ponto, encaminhe um levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos sobre as estações do ano. Pergunte quais são as estações do ano e incentive-os a explicar como elas ocorrem.

É importante lembrar que há diferença entre as características das estações do ano nas cinco regiões brasileiras. Por exemplo, há regiões em que as estações estão associadas à variação na quantidade de chuva e, nesse caso, alguns alunos podem citar essa característica.

Exibir alguns dos vídeos listados a seguir, que mostram evidências dos movimentos da Terra.

Vídeo da Casa das Ciências (<https://www.casadasciencias.org/cc/>) sobre a relação entre o movimento de translação da Terra e as estações do ano. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=HB9-Eol7CGI>.

Vídeo simples e com boa explicação sobre os dias e as noites, inclusive sobre o movimento aparente do Sol. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=JcTMzstCEMg>.

Animação que mostra a evolução da sombra de um gnômon ao longo de um dia, evidenciando o movimento de rotação da Terra. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=HtN5cyr81R0>.

Vídeos com esquemas simples e interessantes sobre os efeitos dos movimentos de translação e rotação da Terra, respectivamente disponíveis em: <https://www.youtube.com/watch?v=bAToMxBRr8Q> e <https://www.youtube.com/watch?v=vyf_hijljTM&t=11s>. Acessos em: 11 out. 2018.

Após a exibição dos vídeos, solicitar que os alunos elaborem duas listas, sendo uma com as evidências associadas à rotação e outra à translação da Terra. Auxilie-os questionando se os eventos observados nos vídeos ocorreriam caso os movimentos terrestres não existissem.

Espera-se que os alunos apresentem listas próximas a estas:

Evidências da rotação terrestre	Evidências da translação terrestre
A mudança nas posições das estrelas e dos corpos celestes no céu. A mudança no comprimento da sombra de um gnômon ao longo de um dia.	As estações do ano. O fato de o ano ter aproximadamente 365 dias e este ser o período de translação da Terra em torno do Sol.

Seguem algumas referências para o professor saber mais sobre as evidências dos movimentos terrestres.

O pêndulo de Foucault é descrito neste site e explica como esse experimento é uma das evidências para a rotação terrestre. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/historia/foucault.html>.

Aplicativo gratuito que simula a configuração do céu em qualquer hora e local, e possibilita observar as mudanças que ocorrem no céu ao longo do tempo, confirmando o movimento de rotação da Terra. Disponível em: <http://www.stellarium.org/>. Acessos em: 11 out. 2018.

Aula 3

Organize os alunos em 6 grupos, no máximo. Retome com eles a linha do tempo construída na aula 1. Explique que, apesar das várias evidências, ainda existem pessoas que não acreditam na esfericidade da Terra e, consequentemente, nos movimentos terrestres.

Baseando-se nos conhecimentos dos alunos a respeito da forma da Terra e de seus movimentos, cada grupo deverá gravar um vídeo, de no máximo 10 minutos, explicando as evidências do formato aproximadamente esférico da Terra e também sobre os movimentos terrestres. Além disso, eles deverão escolher uma das evidências e construir um modelo para explicá-la no vídeo.

Antes de distribuir o material aos alunos, orientá-los quanto aos cuidados com o palito de churrasco, utilizando-o com cuidado e responsabilidade.

Disponibilize para os alunos materiais como: cartolina, caderno, borracha, bolinhas de isopor, lanterna, massinha de modelar, palitos de churrasco, entre outros. Proponha aos alunos uma conversa inicial (que não deve ultrapassar 15 minutos) para que todos da sala possam pensar em experimentos simples, usando os materiais disponíveis, e que possam servir como modelos da esfericidade e da representação dos movimentos da Terra. Estimule os alunos a serem criativos, explicando que nesse momento eles não devem censurar suas ideias, apenas deixá-las fluir, explicando o conceito de tempestade de ideias (brainstorm). Organize a discussão, anotando algumas das ideias na lousa.

Após a conversa inicial, estipule 35 minutos para a elaboração o roteiro do vídeo. Explique que o roteiro funciona como um planejamento do que será gravado e, quanto melhor organizado, mais fácil será a produção do vídeo. Informe que o roteiro deve conter as evidências da esfericidade da Terra e de seus movimentos, que serão trabalhados no vídeo, a descrição de cada uma delas, o tempo estimado para explicar cada uma, o modelo que será usado e com qual evidência ele se relaciona, os materiais necessários para a construção do modelo, o responsável pelas explicações no vídeo e quem irá gravá-lo. Antes da gravação é importante que ensaiem as falas e a montagem do experimento e anotem quanto tempo levarão.

Caminhe entre os grupos, auxiliando-os na construção das ideias, orientando na elaboração do roteiro e tirando dúvidas a respeito da construção dos modelos. Evite dar respostas prontas, estimulando-os com novos questionamentos e levando-os a refletir sobre as próprias dificuldades. Oriente-os também quanto ao comportamento com relação aos colegas do grupo, promovendo sempre a escuta atenta, a consideração pelas ideias do outro e o pensamento flexível.

Dê 30 minutos para que os alunos gravem o vídeo. Se for possível, usar a quadra da escola, ou outro espaço em que os grupos tenham espaço para fazer as gravações em um ambiente mais silencioso.

Peça que eles editem os vídeos, se necessário, em casa. Os alunos podem encontrar vários editores de vídeo gratuitos acessando sites de busca na internet.

Ao final das gravações, peça aos grupos que respondam às questões a seguir.

1. Explique o que as quatro frases a seguir indicam a respeito da Terra.

a) Ana morava no Brasil e, sempre que o céu estava sem nuvens à noite, ela via o Cruzeiro do Sul. Quando foi trabalhar no Canadá, percebeu que essa constelação não era visível de lá, mesmo em noites de céu sem nuvens.

b) Em um experimento na escola, Patrícia observou que a sombra de uma vareta presa verticalmente ao solo variava de tamanho e posição ao longo do dia.

Resposta: As duas frases são exemplos de evidências do formato esférico da Terra.

a) O formato aproximadamente esférico e o fato de o Brasil e o Canadá se localizarem em hemisférios diferentes explicam a impossibilidade de se observar o Cruzeiro do Sul apenas no hemisfério Sul.

b) O tamanho e a posição da sombra da vareta variavam ao longo do dia porque o movimento aparente do Sol no céu nesse período descreve um arco, fazendo com que os raios solares incidam sobre a vareta em diferentes inclinações, produzindo as diferenças na sombra.

2. O conceito de que a Terra é esférica sempre foi unânime entre as culturas? Explique.

Resposta: Não. Muitas culturas se utilizaram de mitos para explicar a forma da Terra e acreditavam que ela era plana. Com o passar dos anos e com a contínua observação de diversos fenômenos naturais, alguns estudiosos começaram a elencar evidências empíricas da esfericidade da Terra. No entanto, ainda hoje há pessoas que acreditam que a Terra seja plana.

3. De acordo com o que você aprendeu sobre a construção do conhecimento a respeito da forma da Terra, você diria que a observação da natureza e de seus fenômenos pode ser considerada uma fonte de conhecimento para o ser humano? Justifique.

Resposta pessoal. Espera-se que os alunos reconheçam que a observação da natureza é fonte de conhecimento e também de diversas indagações que motivaram o desenvolvimento da ciência, como, por exemplo, a percepção da variação da incidência luminosa no decorrer do dia conforme mudam as estações do ano.

4. Explique como a sucessão dos dias e das noites constitui uma evidência da rotação da Terra.

Resposta: O movimento da Terra em torno de si mesma faz com que, durante metade do dia, certa região receba a incidência de luz solar e, durante a outra metade do dia, não.

Faça a correção coletiva das questões.

Aula 4

Organizar a turma para a apresentação dos vídeos e, depois delas, promover uma discussão a respeito dos vídeos e dos modelos apresentados, retomando os pontos principais sobre as evidências da esfericidade da Terra e tirando dúvidas. Caso seja do interesse dos alunos, os vídeos podem ser publicados no blog ou nas redes sociais da escola, disponibilizando o conteúdo gerado pelos alunos para a comunidade escolar.

Para trabalhar dúvidas

Um dos maiores desafios do trabalho sobre o formato da Terra é o grau de abstração exigido, uma vez que, como vivemos na superfície terrestre, temos de inferir o formato de algo que não vemos por completo. Assim, o uso de imagens, animações e a própria construção de modelos deve auxiliar os alunos a sanar as dúvidas e as dificuldades.

Avaliação

Para facilitar a avaliação dos alunos durante essas aulas, sugerimos a ficha a seguir.

Nome do(a) aluno(a): __________________________________________________________________
1. Participou das discussões de maneira ativa e com desenvoltura?	( ) Sim.	( ) Não.
2. Mostrou-se cooperativo e disponível nas atividades em grupo?	( ) Sim.	( ) Não.
3. Ouviu os colegas com atenção e empatia?	( ) Sim.	( ) Não.
4. Procurou pensar com flexibilidade, dando espaço para as ideias dos colegas?	( ) Sim.	( ) Não.
5. Buscou pensar e agir com criatividade na elaboração do roteiro e na gravação do vídeo?	( ) Sim.	( ) Não.
Conteúdos
1. É capaz de argumentar a favor da esfericidade da Terra?	( ) Sim.	( ) Não.
2. Pode selecionar evidencias que comprovem o formato esférico da Terra?	( ) Sim.	( ) Não.

Pedir aos alunos que se organizem em grupos e pesquisem a respeito da vida e obra dos pensadores que colaboraram para o desenvolvimento do conhecimento da Astronomia e, mais especificamente, como contribuíram para a compreensão da forma da Terra. Entre eles, sugerimos Pitágoras, Aristóteles, Estrabão e Erastótenes, mas outros cientistas podem ser escolhidos. Cada grupo pode pesquisar sobre um estudioso e apresentar os resultados para a turma em um dia preestabelecido pelo professor.

Fonte: PNLD