image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 1 USO DE VÍDEOS EM ATIVIDADES DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA SOBRE BURACOS NEGROS E ONDAS GRAVITACIONAIS USO DE VIDEOS EN ACTIVIDADES DE DIFUSIÓN CIENTÍFICA SOBRE AGUJEROS NEGROS Y ONDAS GRAVITACIONALES USE OF VIDEOS IN SCIENCE DISSEMINATION ACTIVITIES ABOUT BLACK HOLES AND GRAVITATIONAL WAVES João Pereira NETO Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo e-mail: jpn.mnb@gmail.com Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo e-mail: rteixeira@ifsp.edu.br Como referenciar este artigo PEREIRA NETO, J.; TEIXEIRA, R. R. P. O uso de vídeos em atividades de divulgações científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais.Revista Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, 2022. e-ISSN: 2446-7154. DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7Submetido em: 23/01/2021 Revisões requeridas em: 10/05/2021 Aprovado em: 05/06/2021Publicado em: 01/01/2022
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 2 RESUMO: Esta pesquisa analisou a utilização didática de apresentações audiovisuais de divulgação científica para o ensino de temas de astronomia, tais como buracos negros e ondas gravitacionais, nas quais foram usados vídeos de curta duração e cenas de filmes e de documentários. A investigação realizada caracterizou-se como exploratória e qualitativa, mediante um processo interrogativo e reflexivo, buscando compreender os fatos observados com o intuito de apontar para novas possibilidades para a educação científica. As ações de divulgação científica realizadas indicaram um grande interesse dos alunos por temas de astronomia e astrofísica. PALAVRAS-CHAVE: Divulgação da ciência. Astronomia. Recurso audiovisual. História da ciência. RESUMEN: Esta investigación analizó el uso didáctico de presentaciones audiovisuales de divulgación científica para la enseñanza de temas de astronomía, como agujeros negros y ondas gravitacionales, en las que se utilizaron videos cortos y escenas de películas y documentales. La investigación realizada se caracterizó por ser exploratoria y cualitativa, a través de un proceso interrogativo y reflexivo, buscando comprender los hechos observados con el fin de señalar nuevas posibilidades para la educación científica. Las acciones de divulgación científica realizadas indicaron un gran interés de los estudiantes por temas de astronomia y astrofísica. PALABRAS CLAVE: Difusión de la ciencia. Astronomía. Recurso audiovisual. Historia de la ciencia. ABSTRACT: This research analyzed the didactic use of audiovisual presentations of scientific dissemination for the teaching of astronomy themes, such as black holes and gravitational waves, in which short videos and scenes from films and documentaries were used. The investigation carried out was characterized as exploratory and qualitative, through an interrogative and reflective process, seeking to understand the facts observed to point to new possibilities for scientific education. The scientific dissemination actions carried out indicated a great interest by students in astronomy and astrophysics themes. KEYWORDS: Dissemination of science. Astronomy. Audiovisual resource. History of science.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 3 Introdução Desde a Antiguidade, a humanidade vem observando e estudando as estrelas e outros objetos existentes no céu; de início, a partir da fenomenologia daquilo que era observado, na maior parte das vezes. O estudo da astronomia possibilita que o ser humano entenda melhor a sua posição espacial e compreenda alguns dos fenômenos observáveis na natureza: para entendermos os fenômenos presentes em nosso planeta, em alguns casos, é vital “olhar” para além da atmosfera terrestre, como o homem tem feito desde tempos imemoriais. A compreensão acerca do céu e do universo foi uma preocupação que permeou diversas culturas, desde as mais simples até aquelas mais sofisticadas em termos tecnológicos (FERREIRA; MEGLHIORATTI, 2008). No Egito e na Mesopotâmia, aproximadamente no terceiro milênio antes de Cristo, tendo como ponto de partida os imperativos e as necessidades da vida cotidiana, associados ao desenvolvimento da produção agrícola, às estações do ano (conhecimento sobre em que época semear) e à troca de produtos (necessidade de contagem e de quantificação), surgiram a astronomia e a matemática, as duas primeiras ciências (ROSMORDUC, 1983). No século XVII, Isaac Newton (1643-1727) estruturou matematicamente a ideia da existência de uma força de ação à distância para explicar a atração gravitacional entre quaisquer dois objetos com massa, ou seja, também entre os corpos celestes. Newton começou a observar as modificações de marés e, como muitos pescadores atentos já haviam notado, percebeu existir uma coincidência entre as fases da Lua e as marés altas e baixas. Assim, depois de anos de estudos e observações, ele chegou à famosa expressão que explica o comportamento da força gravitacional, concluindo que todos os astros estavam sujeitos a essa força e que massa atrai massa. A gravidade da Terra se enfraquece de maneira inversamente proporcional ao quadrado da distância: assim, ela é dividida por quatro quando duplicamos a distância. A lei da gravitação é muito importante em escalas cosmológicas, para explicar o funcionamento do Universo (FEYNMAN, 2012). Newton unificou duas áreas que, até então, eram encaradas separadamente (VERDET, 1991): o estudo da queda dos corpos, cujas leis foram antes dadas por Galileu Galilei (1564-1642), e o estudo da revolução da Lua ao redor da Terra, que seguia as regras empíricas desenvolvidas anteriormente por Johannes Kepler (1571-1630). Mais a frente historicamente, no século XIX, se consolidou, por meio do trabalho de Michael Faraday, a ideia mais abstrata da existência de campos que permitem – fazendo uma
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 4 mediação – a atuação à distância de uma força (REIS, 2006). A física moderna teve seu prólogo no estudo dos céus: as suas origens estão situadas no estudo dos problemas astronômicos e esse vínculo foi mantido ao longo de toda a história da ciência. Ao longo desse processo, ocorreram importantes transformações na visão de mundo predominante, em particular o abandono da concepção do cosmo como sendo uma unidade fechada e hierarquicamente ordenada, na qual o céu e a Terra estavam sujeitos a diferentes leis, que foi substituída pela concepção de um universo aberto, indefinidamente extenso e unido pelas mesmas leis fundamentais que governam todas as suas partes constituintes, o que implicou na fusão newtoniana da física celeste com a física terrestre (KOYRÉ, 1943). Buracos negros e ondas gravitacionais Em 1783, no âmbito da mecânica newtoniana, o cientista inglês John Michell (1724-1793) propôs o conceito de "estrela escura", uma estrela com densidade suficientemente alta para que nem mesmo a luz pudesse escapar de sua atração gravitacional (GRAHAM, 2017). Posteriormente, a relatividade geral, a partir do trabalho do físico Albert Einstein (1879-1955), se desenvolveu durante a segunda década do século XX, utilizando uma sofisticada abordagem matemática para estudar os efeitos da ação gravitacional: as equações tensoriais. A não-linearidade dos problemas e a quantidade de equações que representam um único fenômeno podem ser, hoje, superadas graças ao desenvolvimento computacional que facilitou a compreensão de diversos fenômenos (HORVATH, 2007). Alguns físicos e matemáticos se dedicaram a propor soluções para os problemas oriundos da relatividade geral, como as métricas de Karl Schwarzschild (1873-1916), que descrevem um campo gravitacional externo a certos corpos com simetria esférica, sem rotação. Com as novas tecnologias aplicadas ao campo da cosmologia e da astronomia, sobretudo no campo da observação, as previsões teóricas foram adquirindo corpo e se confirmando. Um dos modelos de universo decorrentes da Teoria da relatividade era aquele em que a tessitura de espaço-tempo poderia ser distorcida por eventos violentos associados ao choque de corpos com abundância de matéria: o espaço-tempo, enquanto estrutura, sentiria os efeitos desses choques na forma de ondas. As ondas gravitacionais são ondas do tipo transversal que se deslocam na velocidade da luz. Elas são geradas por eventos cósmicos de proporções inimagináveis que envolvem astros com massas gigantescas, como, por exemplo, a fusão de buracos negros ou sistemas binários de estrelas de nêutrons. Embora a radiação gravitacional
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 5 apresenta muitas dificuldades experimentais para ser detectada, sua principal vantagem é que ela pode diagnosticar o universo de modo integral, pois toda a matéria contida no universo interage com as ondas gravitacionais (ASSIS, 2016). Em 14 de setembro de 2015, cientistas do LIGO, “Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory” ou “Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser”1, puderam observar as ondas gravitacionais resultantes do choque entre dois buracos negros supermassivos, que estavam situados a cerca de 1,2 bilhão de anos-luz de distância da Terra. A interferometria a laser é um método experimental para determinar distâncias com muita precisão, utilizando o fenômeno conhecido da interferência de ondas de qualquer tipo (de som, de luz ou gravitacional), por uma estrutura em forma da letra L, com dois braços formando um ângulo reto. Foi a primeira vez em que ondas gravitacionais formadas pela coalescência de dois buracos negros foram detectadas diretamente. O decaimento orbital de sistemas binários de buracos negros provoca a perda de energia do sistema que se propaga na forma de ondas gravitacionais. O evento GW150914 foi revelado pela estrutura do laboratório LIGO em Hanford e Livingston nos Estados Unidos (ABBOTT et al., 2016). Estas ondas gravitacionais foram formadas pela coalescência de dois buracos negros, cujas massas (valendo 36 e 29 massas solares) somadas eram de cerca 65 massas solares; neste caso cerca de 3 massas solares foram irradiadas na forma de ondas gravitacionais (MOFFAT, 2016). Uma segunda observação de ondas gravitacionais, feita também pelo LIGO, ocorreu em 26 de dezembro de 2015; este evento, denominado de GW151226, também ocorreu devido à coalescência de um sistema binário formado por dois buracos negros (BASSALO; CATTANI, 2016). A detecção destes minúsculos tremores no espaço-tempo que resultam de buracos negros colidindo, o LIGO abriu uma nova “janela” de observação do universo, em certo sentido, semelhante ao que Galileu fez em 1609 quando apontou pela primeira vez um telescópio para o céu (WOLCHOVER, 2016). Em janeiro de 2017, uma nova detecção de ondas gravitacionais foi feita pelo LIGO, o evento GW170104 (ABBOTT et al., 2017). Nesta detecção a massa somada dos dois buracos negros que se coalesceram era de cerca de 50 massas solares, com o evento tendo ocorrido a cerca de 3 bilhões de anos-luz de distância da Terra. Um problema existente foi a determinação da região específica do espaço de onde provêm estas ondas gravitacionais: isto só pode ser resolvido por meio de triangulação, o que ocorrerá no futuro próximo com o uso do observatório VIRGO (na Itália), que será um terceiro ponto de observação junto com as duas instalações do 1Disponível em: https://www.ligo.org. Acesso em: 10 fev. 2021.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 6 LIGO, existentes nos EUA, em Hanford e Livingston. Há interessantes desdobramentos matemáticos a respeito desta questão que podem ser trabalhados em atividades de educação científica: por exemplo, as analogias com a determinação da posição de uma pessoa por meio do GPS (que necessita de três referências) e com a determinação do epicentro de um terremoto ou de um tsunami, que é uma onda marítima gigantesca que guarda certas similaridades com as ondas gravitacionais, em uma abordagem didática. A detecção de ondas gravitacionais teve o papel adicional de confirmar a existência dos próprios buracos negros, uma classe de objetos que se originam de estrelas supermassivas. Em 13 de janeiro de 1916, foi publicado nos Anais da Academia Real de Ciências da Prússia um artigo elaborado pelo físico e astrônomo alemão Karl Schwarzschild (1873-1916), contendo um resultado obtido sobre o campo gravitacional de acordo com a relatividade geral. Este primeiro trabalho de 1916 de Schwarzschild está disponível na internet na sua tradução para o inglês, com o título “On the gravitational field of a mass point according to Einstein's theory” ou, em português, “Sobre o campo gravitacional de um ponto com uma massa puntiforme de acordo com a Teoria de Einstein” (SCHWARZSCHILD, 1916a). O resultado desta pesquisa descreveu um tipo simples de uma nova classe de objetos, denominados buracos negros. Schwarzschild em 1913 o foi eleito membro da Academia de Ciências de Berlim, em 1914 ingressou no exército Germânico e lutou pelo seu país na Primeira Guerra Mundial, contra soldados Soviéticos, direcionando seus esforços para a realização de cálculos balísticos e meteorológicos. De acordo com a Teoria da Relatividade Geral, a interação gravitacional não é mediada por potenciais, mas sim pelas propriedades geométricas de espaço-tempo, conceito esse que foi introduzido em 1908 pelo matemático Hermann Minkowski (1864-1909). A interpretação dos efeitos da curvatura de espaço-tempo só se consolidou quando foi publicado um segundo artigo de Schwarzschild, enviado em 24 de fevereiro de 2016, que levou em consideração uma distribuição esférica e homogênea de matéria. Este segundo trabalho de 1916 de Schwarzschild está disponível na internet na sua versão original em alemão com o título “Über das gravitationsfeld einer kugel aus inkompressibler flüssigkeit nach der Einsteinschen theorie” ou, em português, “Sobre o campo gravitacional de uma esfera feita com um líquido incompressível de acordo com a Teoria de Einstein” (SCHWARZSCHILD, 1916b). É neste segundo artigo que aparece pela primeira vez a quantidade rs, o chamado raio de Schwarzschild. A partir da igualdade entre a velocidade da luz e a velocidade que um objeto precisa ter para conseguir escapar da força de atração gravitacional de um corpo de massa M, é possível obter que
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 7 rs=2GM/c2, sendo c a velocidade da luz no vácuo, M a massa do objeto e G a constante de gravitação universal (SANTI, 2018). Essa fórmula matemática está associada a um determinado raio de curvatura da geometria de espaço tempo, causada por um corpo massivo, em que a velocidade de escape é a mesma da luz. Ou seja, essa fórmula descreve um “local” perto de um corpo com uma grande massa a partir do qual, todo objeto que cai nele (e está dentro deste raio), permanece eternamente preso dentro deste corpo e mesmo que consiga adquirir a velocidade da luz (a maior velocidade permitida pela Teoria da Relatividade), não consegue sair dele, pois a velocidade de escape é maior que a velocidade da luz! Esse é o chamado Horizonte de Eventos, uma espécie de superfície que circula um buraco negro: a ciência que explica por meio de suas leis gerais o que acontece no universo, a partir dessa superfície, em direção à singularidade, que é o centro do buraco negro, perde validade quanto aos seus princípios e às suas leis. O interesse sobre buracos negros renasceu na década de 1950 a partir do trabalho de David Finkelstein (1929-2016), que interpretou a superfície esférica com o raio de Schwarzschild como uma forma de membrana unilateral (FINKELSTEIN, 1958) entre duas regiões, estando a região externa totalmente desconectada da região interna, sem possibilidade de comunicação do interior do buraco negro com o seu exterior (SAA, 2017): influências causais podem atravessar esta membrana, mas apenas em uma direção. Este trabalho foi fundamental para que se passasse a aceitar a existência física do conceito de horizonte de eventos e, por decorrência, dos buracos negros, encorajando o surgimento da área de pesquisa vibrante na atualidade que é a astrofísica de buracos negros. Os dois artigos de Schwarzschild sobre a Teoria da Relatividade publicados no início de 1916, foram escritos em meados de 1915, quando o autor estava servindo no exército alemão durante a Primeira Guerra Mundial (1914-1918). Pouco depois da publicação destes dois artigos, em 11 de maio de 1916, Karl Schwarzschild viria a falecer de uma doença de pele autoimune e dolorosa, o pênfigo. Finalmente, é importante lembrar do trabalho de Stephen Hawking que em 1973, descobriu que, graças a uma combinação de efeitos quânticos e gravitacionais, os buracos negros não eram completamente negros e deixavam escapar uma radiação (a “radiação de Hawking”), devido ao fato de que na borda do horizonte de eventos, os efeitos quânticos permitiam que pares de partículas e antipartículas surgissem do nada, e devido aos efeitos gravitacionais, um dos parceiros de cada uma destas duplas desaparecia dentro do buraco negro,
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 8 enquanto o outro escapava em direção ao espaço exterior (PANEK, 2014). Ensino de astronomia Muitos trabalhos de pesquisa têm destacado que é importante ensinar física de maneira multidisciplinar, articulando em diferentes níveis conceitos dessa ciência com outros elementos da cultura humana (PORTO; PORTO, 2008; OLIVEIRA, 2020). A astronomia é uma ciência que por natureza, se apresenta com diversas relações interdisciplinares com outras áreas do conhecimento, bastando lembrar para isso de termos como astrofísica, astroquímica, astrobiologia, astro-informática e astro-estatística. Conceitos da astronomia fazem parte do programa de ciências ou de geografia no ensino fundamental, além de serem abordados também nas disciplinas de física e química no ensino médio (BRETONES, 2006; LEITE, 2006; SOLBES; PALOMAR, 2013; VOELZKE; MACÊDO, 2020). Há uma série de trabalhos que apontam diversas potencialidades que o ensino de astronomia oferece para o processo educacional e que, muitas vezes, são desperdiçadas. Vários trabalhos também indicam que a astronomia tem uma imensa capacidade para cativar os jovens para a ciência. Portanto, temas de astronomia, astrofísica e cosmologia podem se constituir, se bem trabalhados, em fortes recursos interdisciplinares, tendo em perspectiva o fato que englobam conhecimentos de diversas áreas do saber. A amplitude e diversidade de conhecimentos produzidos pelos seres humanos criou aquilo que se denomina de cultura humana (TYLOR, 2014), que inclui as artes, as leis, os costumes, os hábitos, as habilidades, as crenças e, também, as ciências. O conceito de cultura humana está intrinsecamente relacionado ao conceito de civilização: a evolução cultural se materializou no processo civilizatório e gerou a diversidade cultural existente na humanidade, em certo sentido, um contraposto à unidade biológica da espécie humana (LARAIA, 2009). Todavia, geralmente, quando se fala em cultura, raramente a física – e muito menos a astronomia – é lembrada (ZANETIC, 2005). Entretanto, os conceitos físicos são criações da mente humana – como um livro ou uma sinfonia – não sendo unicamente determinados pelo mundo exterior (EINSTEIN; INFELD, 2008). O mundo acadêmico e universitário se vê dividido entre duas culturas: há as humanidades e as artes de um lado (associadas tradicionalmente à cultura erudita) e há as ciências naturais e as tecnologias por outro lado (SNOW, 2015). A leitura de textos literários clássicos leva o leitor frequentemente a um estado de envolvimento mental, pelo espaço permitido para o belo, o lúdico, as fantasias e as emoções;
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 9 da mesma forma, isto é possível ocorrer com a leitura de um bom livro de divulgação científica. A sociedade atual tem no uso intensivo da imagem e do som uma das suas principais características. Em particular, a ficção científica pode se tornar uma ferramenta didática pelo estímulo à imaginação sobre questões originadas na ciência e na relação sociocultural das pessoas com ela (PIASSI; PIETROCOLA, 2009). A ciência em geral – e a física e a astronomia, em particular – devem fazer parte da formação cultural do cidadão contemporâneo, independentemente das diferenças de interesses individuais que existem (ZANETIC, 2006): esta é a bagagem de conhecimentos que temos, por fazermos parte do todo que chamamos de humanidade. Apresentar o conhecimento científico acumulado pela humanidade para os alunos da educação básica é sempre um desafio. A linguagem audiovisual subjacente às novas Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) permeia boa parte das relações entre as pessoas no mundo moderno, tanto nas horas de lazer, como nas horas de trabalho: por isso é que há um grande potencial educativo no uso de recursos audiovisuais, dado a sua participação na vida cotidiana (ATANAZIO; LEITE, 2018). A parceria entre a área de ensino de ciências e o estudo sobre como usar vídeos como recurso didático vem se consolidando há bastante tempo. Os recursos audiovisuais têm sido utilizados para ilustrar, apresentar e discutir ideias, princípios e conceitos científicos, de modo a motivar, sensibilizar ou problematizar. Os vídeos, porém, precisam ser pensados do ponto de vista da formação de leitores de ciências, não somente no sentido de leitores de textos verbais e escritos, mas também de leitores de imagens em movimento e sons em vídeos (RAMOS; SILVA, 2014). Neste sentido, é fundamental educar os jovens para o domínio da leitura do simbólico (ALMEIDA, 2004), ou seja, para a leitura da televisão, do cinema, da fotografia, da música, das imagens e dos sons. Atividades de divulgação científica realizadas Nesta pesquisa de caráter exploratório investigou-se como intervenções educacionais, usando vídeos de curta duração e trechos recortados de filmes ou de documentários científicos, podem contribuir efetivamente para a criação de novas dinâmicas de ensino e para a aprendizagem de conceitos científicos importantes. A internet – e seus sites armazenadores de vídeos como o YouTubecom capacidade quase que ilimitada – é um “celeiro” para descobrir materiais audiovisuais específicos da área de astronomia, que pela sua originalidade podem ser
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 10 ferramentas educacionais poderosas e úteis. Pelo tipo de linguagem e pelas imagens e sons apresentados, muitos vídeos científicos sobre temas relacionados à astronomia podem de fato combater a indisposição existente entre muitos alunos – em alguns casos, o sentimento é definido como sendo de “ódio”, nas palavras de alguns estudantes – no que diz respeito à disciplina de física no ensino médio (MOREIRA, 2018). É paradoxal o fato de que a astronomia produzir um verdadeiro fascínio em uma parcela considerável dos estudantes (e dos cidadãos em geral) e ao mesmo tempo a física – que na sua gênese está intensamente relacionada à astronomia – produzir tanta aversão entre os alunos de ensino médio: trata-se, em certo sentido, de uma mistura de amor e de ódio, voltados não para o mesmo foco, obviamente. A história da ciência foi uma parte importante dessa pesquisa, pois ela pode conferir sentido ao ensino de ciências para crianças, adolescentes e jovens, em particular, com um trabalho educacional que procure abordar temas da história da astronomia. O uso da história da ciência na educação pode “humanizar” os conteúdos de ciências naturais ensinados, colocando o estudante em um contexto que revela a complexidade da evolução histórica das teorias científicas e das descobertas que aconteceram, permitindo compreender melhor os caminhos geralmente não-lineares do processo de construção do conhecimento humano (EINSTEIN; INFELD, 2008; WHITE, 2003). Trabalhar com a história da ciência em sala de aula é conferir a devida importância ao valor cultural que a ciência tem em nossa sociedade; ela também permite melhorar a compreensão das metodologias científicas de diversas áreas, enfatizando assim o caráter diverso do conhecimento produzido pelas sociedades humanas (CHASSOT, 2014; PIASSI; PIETROCOLA, 2009; STANNARD, 2011). Durante esta pesquisa, foram estruturadas e realizadas atividades educacionais de divulgação científica, com o uso de materiais audiovisuais, em particular de vídeos. Os resultados destas atividades foram avaliados tendo em vista os seus impactos e pela observação atenta acerca de como elas transcorreram e das possibilidades de diálogo criadas com os estudantes envolvidos. Deste modo, foram realizadas uma dezena de apresentações audiovisuais de divulgação científica sobre ondas gravitacionais e as suas relações com buracos negros, para diferentes tipos de público em 2017 e 2018. Essas atividades ocorreram em escolas públicas da região do litoral norte paulista e em outros espaços, inclusive dentro do próprio campus de Caraguatatuba do Instituto Federal de São Paulo (IFSP-Caraguatatuba), geralmente para alunos de instituições de ensino que estavam visitando essa instituição. As ações de divulgação da ciência realizadas estiveram alicerçadas em trechos de
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 11 documentários científicos e em algumas cenas de filmes de ficção científica que estavam disponíveis em plataformas de armazenamento de vídeos como o YouTube. De maneira complementar a isso, foram utilizadas outras fontes de recursos audiovisuais, como as palestras TED (“TED talks”) das conferências disponibilizadas no site < https://www.ted.com/>, vídeos que também estão disponíveis em canais do YouTube, como o canal da “NASA”2e vídeos produzidos por astronautas da “Estação Espacial Internacional” (“International Space Station” - ISS). O material produzido se estruturou na forma de um arquivo powerpointcom vídeos de curta duração associados a alguns slides específicos. A palestra ou apresentação elaborada teve como eixo o estudo das características das “Ondas Gravitacionais” sob a perspectiva da história da ciência e da tecnologia e, na sua versão completa, foi pensada para durar 60 minutos. Ainda são poucas as referências bibliográficas existentes sobre o tratamento e a manipulação de cenas de filmes e de documentários com objetivos educacionais, em particular para a divulgação científica (BERK; ROCHA, 2019), sendo que apenas alguns autores dialogam com questões sobre critérios para a seleção de vídeos ou indicações de filmes que possam ser usados com objetivos educacionais em determinados tipos de situações (NAPOLITANO, 2013). Deste modo, para a estruturação da apresentação de divulgação científica sobre ondas gravitacionais, foram selecionados vídeos e trechos de filmes e documentários, tendo como referência a sua relevância em relação aos conteúdos principais que se queria ilustrar, bem como aos conceitos científicos tratados durante a atividade. Para isso, foi preciso investigar e conhecer diversos filmes, documentários e vídeos, muitos dos quais não entraram na apresentação, para poder selecionar aqueles que possuíam uma maior afinidade com o tema em foco e cujas cenas dialogavam melhor com os conceitos abordados na palestra, de modo a provocar a reflexão e estimular a imaginação dos alunos. No que diz respeito à utilização dos recursos audiovisuais, foi preciso um planejamento da atividade por completo, levando em consideração tanto as representações que os estudantes poderiam estruturar a partir das situações cotidianas vivenciadas por eles, quanto o incentivo ao senso crítico e ao hábito de observar problemas e fenômenos de modo mais profundo. Esta orientação foi importante para que os alunos não tratassem a exibição dos vídeos como um momento apenas de entretenimento, não aproveitando-os para a aprendizagem de conteúdos científicos. Foi incentivada uma atitude ativa dos estudantes na seleção e escolha dos vídeos 2Disponível em: https://www.youtube.com/user/NASAtelevision. Acesso em: 10 fev. 2021.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 12 que assistem na internet no dia-a-dia, para pesquisas escolares ou para entretenimento, como protagonistas de sua própria aprendizagem – e não como meros consumidores de materiais videográficos –, trabalhando conteúdos conceituais, atitudinais e procedimentais que são importantes para a formação cognitiva dos cidadãos (NOGUEIRA; GONÇALVES, 2017). Na navegação espontânea que os alunos (na verdade, todas as pessoas) fazem pela internet e em sites como o YouTube, as sugestões oferecidas aos usuários, indicando conteúdos associados, são produzidas por um algoritmo de inteligência artificial cujo principal enfoque é o número de visualizações e não a correção científica do material exibido ou a formação acadêmica dos “produtores de conteúdos” para a internet. Isto torna ainda mais importante que as atividades educacionais estejam fortemente focadas na tarefa de capacitar os alunos para que consigam navegar pela internet com discernimento, responsabilidade e autonomia. A escolha dos vídeos apresentados também levou em conta o objetivo de valorizar os alunos como sendo os protagonistas de seu próprio processo de aprendizagem. As cenas extraídas de filmes de ficção científica procuraram ir além da metodologia da verificação de erros (PIASSI; PIETROCOLA, 2009). Foram vários os fatores analisados nas obras cinematográficas de ficção científica que foram consideradas para terem trechos incluídos durante a apresentação: os fenômenos que são apresentados nos filmes; os conceitos científicos que permeiam as narrativas; a precisão científica nas cenas presentes; os momentos em que princípios científicos são contextualizados a partir de situações do mundo real. Foram feitas, aos alunos, perguntas sobre a natureza da força da gravidade, sobre a constituição dos objetos celestes e sobre a forma de “nascimento” das estrelas. Uma pergunta que atraia, particularmente, a atenção dos alunos se referia ao chamado processo hipotético denominado de “espaguetificação”, que se refere a um experimento mental no qual uma pessoa cai em um buraco negro, com o eixo dessa pessoa alinhado com a direção radial: nesse caso, se os pés da pessoa estiverem mais próximos do centro do buraco negro do que a cabeça, a atração gravitacional sobre os pés será maior que a atração gravitacional sobre a cabeça. Neste momento, nas apresentações realizadas, muitas vezes, a reação era inicialmente de silêncio, mas na sequência surgiam, por parte dos alunos, perguntas sobre se era possível uma pessoa se manter viva ao cair em um buraco negro e sobre se existiria alguma forma da pessoa, posteriormente, conseguir sair do buraco negro. Foi observado, durante a investigação realizada, que a utilização de exemplos hipotéticos deste tipo despertava a curiosidade dos alunos, que passavam a associar uma situação concreta a um conceito bastante abstrato, como o de um buraco negro.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 13 Foram investigados basicamente três elementos nos filmes analisados: elementos linguísticos, relacionados ao uso da linguagem e à precisão quanto à terminologia empregada para se referir a determinados fenômenos físicos; elementos “objetos”, que se referem aos artefatos e outros elementos substantivos que aparecem; elementos fenomenológicos, que se referem aos fenômenos que foram discutidos e trazidos em cena. Tabela 1 –Vídeos disponíveis na internet usados na apresentação Tipo de material Título Como foi usado Vídeo da internet Astronauta mostra como é incrível torcer um pano molhado no espaço (<https://www.youtube.com/watch?v=OmVAUHSoU-o&t=72s>) Para explicar como a gravidade atua em um astronauta em órbita em torno da Terra e para explicar o conceito de imponderabilidade. Vídeo da Internet Gravidade -Quer que desenhe (<https://www.youtube.com/watch?v=6DFYKiXSLF Y>) Para explicar a lei da gravidade segundo dois pontos de vista, o newtoniano e o einsteiniano. Vídeo da Internet Ondas Gravitacionais -Nerdologia (<https://www.youtube.com/watch?v=z71O5cHTOvM&t=30s>) Para explicar o experimento do Laboratório de Ondas Gravitacionais com Interferometria a Laser (LIGO), nos Estados Unidos. Fonte: Elaborado pelos autores (2021) Foram investigados e analisados documentários de diferentes fontes, tais como a BBC (canal da televisão pública britânica), a PBS (canal da televisão pública dos EUA) e alguns canais de TV paga (por assinatura), como o Discovery Channel, o National Geographic(NatGeo) e o History Channel, todos eles produtores de documentários de divulgação de conhecimentos relacionados à física e à astronomia. Em alguns casos, de materiais audiovisuais de excelente qualidade e que podem ser úteis em palestras, oficinas e apresentações educacionais. Outras fontes de pesquisa foram os vídeos que estão disponíveis na internet em canais do YouTube, como os canais “Nerdologia”3e o “Um sábado qualquer” / “Quer que desenhe”4. A divulgação científica no âmbito da sociedade contemporânea é cada vez mais importante, posto que é a forma como a sociedade percebe a atividade científica e compreende os seus resultados (MASSARANI; ALVES, 2019). A divulgação científica – a popularização 3Disponível em: https://www.youtube.com/user/nerdologia. Acesso em: 10 fev. 2021. 4Disponível em: https://www.youtube.com/channel/UCeXoFprcU1KmMiGu1gREsFw. Acesso em: 10 fev. 2021.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 14 da ciência – serve como ponte entre a ciência e o público leigo que, muitas vezes, por mais que use da ciência e da tecnologia em seu dia a dia, não nota a importância delas para o desenvolvimento, econômico, social e educacional da coletividade (CHASSOT, 2003; ROSA, 2012). Um dos fatores que influencia essa situação é o fato de que a ciência é cada vez mais complexa e está cada vez mais apartada dos cidadãos. Adicionalmente, há uma incapacidade – ou falta de disposição – por parte de muitos cientistas em difundirem suas pesquisas e seus estudos ao público: ou eles não divulgam o seu trabalho ou, quando divulgam, de diversas formas transparecem dificuldades em tornar a mensagem – ou seja, o conteúdo de seus trabalhos – compreensível para grande parte dos cidadãos leigos (TORRESI; PARDINI; FERREIRA, 2012). Ser compreendido pelas pessoas é fundamental para pesquisadores e deveria ser, na verdade, uma de suas obrigações elementares. Todo cientista deveria assumir um compromisso com a sociedade em favor da circulação das ideias e dos resultados de suas pesquisas (CANDOTTI, 2002), pois na grande maioria das vezes, é a sociedade que está financiando o trabalho dos cientistas. Dentro das escolas, o uso de textos de divulgação científica vem sendo difundido como prática corrente por parte de alguns professores (SILVA, 2006). Um vídeo ou um documentário científico também é um “texto”, composto de imagens em movimento e sons, que podem colaborar para aproximar o discente dos conceitos científicos que são objetos de temas trabalhados em sala de aula. A escola deve formar o cidadão formado para viver no mundo contemporâneo de modo a possuir as noções básicas e necessárias a respeito da ciência, de seus resultados e métodos, e dos riscos e interesses envolvidos em seus processos e aplicações (MOREIRA, 2006). Este é um dos motivos para a inserção de tópicos de história da ciência e da tecnologia no ensino e há uma grande quantidade de vídeos curtos e documentários de duração maior disponíveis na internet e que podem ser muito úteis para realizar esta tarefa. Considerações finais A linguagem audiovisual das novas Tecnologias da Informação e da Comunicação está cada vez mais presente na vida das pessoas, tanto nas suas horas de lazer, quanto nas horas trabalhadas. Por isso, o potencial educativo do audiovisual é imenso, dado sua participação na vida cotidiana. Nesta pesquisa, de caráter exploratório, investigou-se como intervenções
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Uso de vídeos em atividades de divulgação científica sobre buracos negros e ondas gravitacionais Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 15 educacionais a partir do uso de vídeos curtos e de trechos recortados de filmes ou de documentários científicos podem contribuir para a criação de novas dinâmicas de aprendizagem e de ensino. Essas foram estratégias que se mostraram eficientes e viáveis para o público das escolas que foram visitadas e do próprio IFSP-Caraguatatuba. É importante que novas pesquisas com este perfil sejam realizadas junto a outros públicos, em outros contextos e trabalhando outros conteúdos. O que os educadores podem usufruir de benefício com as novas tecnologias associadas ao uso de recursos audiovisuais? Quais serão os novos conhecimentos e habilidades que os cursos de formação de professores terão de desenvolver em seus alunos para que eles possam fazer um bom uso dessas tecnologias no que se refere ao processo de ensino-aprendizagem? Essas são perguntas que não têm propriamente respostas conclusivas, fechadas e definitivas, mas que têm um grande potencial para motivar novas pesquisas que poderão colaborar para a melhoria da qualidade da educação. Finalmente, esta pesquisa permitiu um reconhecimento da grande importância do trabalho educacional com temas de astronomia junto a estudantes com diferentes graus de escolaridade. As relações interdisciplinares estabelecidas entre a astronomia e as disciplinas científicas escolares, em particular com a física, possibilitam uma gama bastante diversificada de abordagens que podem ajudar a superar dificuldades de aprendizagem. Além disso, há uma grande potencialidade no trabalho educacional integrando a astronomia com a história da ciência. Em particular os buracos negros se mostraram como sendo um assunto que provoca o fascínio por parte de muitos dos jovens que participaram das atividades de divulgação científica que foram promovidas, talvez pelas características peculiares destes corpos celestes. A detecção recente de ondas gravitacionais – que ocorreu pela primeira vez em 2015 – pelo destaque que teve e continua tendo e pela forma como são produzidas ajuda também a colocar o conceito de buraco negro em pauta na mídia e nas redes sociais, o que colabora para intensificar a curiosidade do público a respeito deste assunto e que pode servir como motivação em atividades educacionais e de divulgação científica.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 16 AGRADECIMENTOS:Agradecemos ao CNPq pela bolsa de iniciação científica concedida a J. P. N., um dos autores deste trabalho. REFERÊNCIAS ABBOTT, B. P. et al. GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2. Physical Review Letters, v. 118, 221101, 2 jun. 2017. Disponível em: https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.118.221101. Acesso em: 27 dez. 2020. ABBOTT, B. P. et al. Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger. Physical Review Letters, v. 116, 061102, 12 fev. 2016. Disponível em: https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102. Acesso em: 28 dez. 2020. ALMEIDA, M. J. P. M. Discursos da ciência e da escola. Campinas, SP: Mercado das Letras, 2004. ASSIS, A. S. G. B. Excitação de ondas MHD através da emissão de ondas gravitacionais produzidas por binárias de estrelas de nêutrons. 2016. 142 f. Dissertação (Mestrado em em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, 2016. Disponível em: http://www.inpe.br/posgraduacao/ast/arquivos/dissertacoes/dissertacao_adam_smith_2016.pdf. Acesso em: 30 dez. 2020. ATANAZIO, A. M. C.; LEITE, Á. E. Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) e a formação de professores: Tendências de pesquisa. Investigações em Ensino de Ciências, v. 23, n. 2, p. 88-103, 30 ago. 2018. Investigações em Ensino de Ciências (IENCI). DOI: http://dx.doi.org/10.22600/15188795.ienci2018v23n2p88 BASSALO, J. M. F.; CATTANI, M. Detecção de ondas gravitacionais. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 33, n. 3, p. 879-895, dez. 2016. Disponível em: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/21757941.2016v33n3p879/32994. Acesso em: 30 dez. 2020. BERK, A.; ROCHA, M. O uso de recursos audiovisuais no ensino de ciências: uma análise em periódicos da área.Revista Contexto & Educação, v. 34, n. 107, p.72-87, 28 mar. 2019. DOI: https://doi.org/10.21527/2179-1309.2019.107.72-87 BRETONES, P. S. A Astronomia na formação continuada de professores e o papel da racionalidade prática para o tema da observação do céu. 2006. 252 f. Tese (Doutorado em em Ciências) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, 2006. Disponível em: https://www.btdea.ufscar.br/teses-e-dissertacoes/a-astronomia-na-formacao-continuada-de-professores-e-o-papel-da-racionalidade-pratica-para-o-tema-da-observacao-do-ceu. Acesso em: 29 dez. 2020. CANDOTTI, E. Ciência na Educação Popular. In: MASSSARANI, L.; MOREIRA, I. C.; BRITO, F. (org.). Ciência e público: caminhos da divulgação científica no Brasil. Rio de
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image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO e Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, jan./dez. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 20 of-stars-20160906. Acesso em: 20 dez. 2020. ZANETIC, J. Física e cultura. Ciência e Cultura, v. 57, n. 3, p. 21-24, São Paulo, jul./set. 2005. Disponível em: http://cienciaecultura.bvs.br/pdf/cic/v57n3/a14v57n3.pdf. Acesso em: 22 dez. 2020. ZANETIC, J. Física e arte: uma ponte entre duas culturas. Pro-posições, v. 17, n. 1 (49), p. 39-57, jan./abr. 2006. Disponível em: https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/proposic/article/view/8643654. Acesso em: 19 dez. 2020. Sobre os autores João Pereira NETO Licenciando em Matemática pelo IFSP-Caraguatatuba, SP.Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Doutor em Física pela USP e Professor Titular do IFSP-Caraguatatuba. Processamento e editoração: Editora Ibero-Americana de Educação.Revisão, formatação, normalização e tradução.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 1 USE OF VIDEOS IN SCIENCE DISSEMINATION ACTIVITIES ABOUT BLACK HOLES AND GRAVITATIONAL WAVES USO DE VÍDEOS EM ATIVIDADES DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA SOBRE BURACOS NEGROS E ONDAS GRAVITACIONAIS USO DE VIDEOS EN ACTIVIDADES DE DIFUSIÓN CIENTÍFICA SOBRE AGUJEROS NEGROS Y ONDAS GRAVITACIONALES João Pereira NETO Federal Institute of Education, Science and Technology of São Paulo e-mail: jpn.mnb@gmail.com Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Federal Institute of Education, Science and Technology of São Paulo e-mail: rteixeira@ifsp.edu.br How to refer to this article PEREIRA NETO, J.; TEIXEIRA, R. R. P. Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves.Revista Hipótese, Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154. DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7Submitted: 23/01/2021 Revisions required: 10/05/2021 Approved: 05/06/2021Published: 01/01/2022
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO and Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 2 ABSTRACT: This research analyzed the didactic use of audiovisual presentations of scientific dissemination for the teaching of astronomy themes, such as black holes and gravitational waves, in which short videos and scenes from films and documentaries were used. The investigation carried out was characterized as exploratory and qualitative, through an interrogative and reflective process, seeking to understand the facts observed to point to new possibilities for scientific education. The scientific dissemination actions carried out indicated a great interest by students in astronomy and astrophysics themes. KEYWORDS: Dissemination of science. Astronomy. Audiovisual resource. History of science. RESUMO: Esta pesquisa analisou a utilização didática de apresentações audiovisuais de divulgação científica para o ensino de temas de astronomia, tais como buracos negros e ondas gravitacionais, nas quais foram usados vídeos de curta duração e cenas de filmes e de documentários. A investigação realizada caracterizou-se como exploratória e qualitativa, mediante um processo interrogativo e reflexivo, buscando compreender os fatos observados com o intuito de apontar para novas possibilidades para a educação científica. As ações de divulgação científica realizadas indicaram um grande interesse dos alunos por temas de astronomia e astrofísica. PALAVRAS-CHAVE: Divulgação da ciência. Astronomia. Recurso audiovisual. História da ciência. RESUMEN: Esta investigación analizó el uso didáctico de presentaciones audiovisuales de divulgación científica para la enseñanza de temas de astronomía, como agujeros negros y ondas gravitacionales, en las que se utilizaron videos cortos y escenas de películas y documentales. La investigación realizada se caracterizó por ser exploratoria y cualitativa, a través de un proceso interrogativo y reflexivo, buscando comprender los hechos observados con el fin de señalar nuevas posibilidades para la educación científica. Las acciones de divulgación científica realizadas indicaron un gran interés de los estudiantes por temas de astronomia y astrofísica. PALABRAS CLAVE: Difusión de la ciencia. Astronomía. Recurso audiovisual. Historia de la ciencia.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 3 Introduction Since ancient times, humanity has been observing and studying the stars and other objects in the sky; phenomenology of what was observed, most of the time. The study of astronomy allows the human being to better understand his spatial position and understand some of the phenomena observable in nature: to understand the phenomena present on our planet, in some cases, it is vital to "look" beyond the Earth's atmosphere, as man has done since time immemorial. The understanding about the sky and the universe was a concern that permeated several cultures, from the simplest to the most sophisticated in technological terms (FERREIRA; MEGLHIORATTI, 2008). In Egypt and Mesopotamia, approximately in the third millennium BC , having as its starting point the imperatives and needs of everyday life, associated with the development of agricultural production, the seasons (knowledge about what time to sow) and the exchange of products (need for counting and quantification), astronomy and mathematics arose, the first two sciences (ROSMORDUC, 1983). In the 17th century, Isaac Newton (1643-1727) mathematically structured the idea of the existence of a force of action at a distance to explain the gravitational pull between any two objects with mass, that is, also between the celestial bodies. Newton began to observe the tidal changes and, as many attentive fishermen had already noticed, noticed there was a coincidence between the phases of the Moon and the high and low tides. Thus, after years of studies and observations, he came to the famous expression that explains the behavior of gravitational force, concluding that all stars were subject to this force and that mass attracts mass. The earth's gravity weakens in a way inversely proportional to the square of the distance: thus, it is divided by four when we double the distance. The law of gravitation is very important on cosmological scales, to explain the functioning of the Universe (FEYNMAN, 2012). Newton unified two areas that, until then, were seen separately (VERDET, 1991): the study of the fall of bodies, whose laws were previously given by Galileo Galilei (1564-1642), and the study of the revolution of the Moon around the Earth, which followed the empirical rules previously developed by Johannes Kepler (1571-1630). Further historically, in the 19th century, the most abstract idea of the existence of fields that allow –mediating –the action at a distance of a force was consolidated through the work of Michael Faraday (REIS, 2006). Modern physics had its prologue in the study of the heavens: its origins are situated in
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO and Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 4 the study of astronomical problems and this bond was maintained throughout the history of science. Throughout this process, there were important transformations in the predominant worldview, in particular the abandonment of the conception of the cosmos as a closed and hierarchically ordered unit, in which heaven and earth were subject to different laws, which was replaced by the conception of an open universe, indefinitely extensive and united by the same fundamental laws that govern all its constituent parts, which implied the Newtonian fusion of celestial physics with terrestrial physics (KOYRÉ, 1943). Black holes and gravitational waves In 1783, in the context of Newtonian mechanics, the English scientist John Michell (1724-1793) proposed the concept of "dark star", a star with sufficiently high density that not even light could escape its gravitational pull (GRAHAM, 2017). Later, general relativity, from the work of physicist Albert Einstein (1879-1955), developed during the second decade of the 20th century, using a sophisticated mathematical approach to study the effects of gravitational action: the tensorial equations. The non-linearity of problems and the number of equations that represent a single phenomenon can be overcome today thanks to computational development that facilitated the understanding of various phenomena (HORVATH, 2007). Some physicists and mathematicians have dedicated themselves to proposing solutions to problems arising from general relativity, such as Karl Schwarzschild's (1873-1916) metrics, which describe an external gravitational field to certain bodies with spherical symmetry, without rotation. With the new technologies applied to the field of cosmology and astronomy, especially in the field of observation, the theoretical predictions were acquiring body and confirming themselves. One of the universe models resulting from the theory of relativity was one in which the space-time tessitura could be distorted by violent events associated with the shock of bodies with an abundance of matter: space-time, as a structure, would feel the effects of these shocks in the form of waves. Gravitational waves are transverse waves that move at the speed of light. They are generated by cosmic events of unimaginable proportions involving stars with gigantic masses, such as the fusion of black holes or binary neutron star systems. Although gravitational radiation presents many experimental difficulties to be detected, its main advantage is that it can fully diagnose the universe because all the matter contained in the universe interacts with gravitational waves (ASSIS, 2016). On September 14, 2015, LIGO scientists, "Laser Interferometer Gravitational-Wave
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 5 Observatory" or "Gravitational Wave Observatory by Laser Interferometer"1, were able to observe gravitational waves resulting from the shock between two supermassive black holes, which were located about 1.2 billion light-years away from Earth. Laser interferometry is an experimental method to determine distances very precisely, using the known phenomenon of wave interference of any type (sound, light or gravitational), by a structure in the form of the letter L, with two arms forming a right angle. It was the first time gravitational waves formed by the coalescence of two black holes were detected directly. The orbital decay of binary systems of black holes causes the loss of energy of the system that propagates in the form of gravitational waves. The GW150914 event was revealed by the structure of the LIGO laboratory in Hanford and Livingston in the United States (ABBOTT et al., 2016). These gravitational waves were formed by the coalescence of two black holes, whose masses (worth 36 and 29 solar masses) added up were about 65 solar masses; in this case about 3 solar masses were irradiated in the form of gravitational waves (MOFFAT, 2016). A second observation of gravitational waves, also made by LIGO, took place on December 26, 2015; this event, called GW151226, also occurred due to the coalescence of a binary system formed by two black holes (BASSALO; CATTANI, 2016). The detection of these tiny tremors in space-time resulting from black holes colliding, LIGO opened a new "window" of observation of the universe, in a sense, similar to what Galileo did in 1609 when he first pointed a telescope at the sky (WOLCHOVER, 2016). In January 2017, a new detection of gravitational waves was made by LIGO, the event GW170104 (ABBOTT et al., 2017). In this detection the combined mass of the two black holes that coalesced was about 50 solar masses, with the event having occurred about 3 billion light-years away from Earth. An existing problem was the determination of the specific region of space from which these gravitational waves come from: this can only be solved by triangulation, which will occur in the near future with the use of the VIRGO observatory (in Italy), which will be a third observation point along with the two LIGO facilities, existing in the USA, in Hanford and Livingston. There are interesting mathematical developments on this issue that can be worked on in scientific education activities: for example, analogies with the determination of a person's position through GPS (which requires three references) and with the determination of the epicenter of an earthquake or tsunami, which is a gigantic maritime wave that holds certain similarities with gravitational waves, in a didactic approach. The detection of gravitational 1Available: https://www.ligo.org. Access: 10 Feb. 2021.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO and Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 6 waves had the additional role of confirming the existence of black holes themselves, a class of objects originating from supermassive stars. On January 13, 1916, an article prepared by the German physicist and astronomer Karl Schwarzschild (1873-1916) was published in the Papers of the Royal Academy of Sciences of Prussia, containing a result obtained on the gravitational field according to general relativity. This first 1916 work by Schwarzschild is available on the Internet in his Translation into English, with the title "On the gravitational field of a mass point according to Einstein's theory" or, inPortuguese, "On the gravitational field of a point with a punctiform mass according to Einstein's Theory" (SCHWARZSCHILD, 1916a). The result of this research described a simple type of a new class of objects, called black holes. Schwarzschild in 1913 was elected a member of the Berlin Academy of Sciences, in 1914 he joined the Germanic army and fought for his country in World War I against Soviet soldiers, directing his efforts to perform ballistic and meteorological calculations. According to the Theory of General Relativity, gravitational interaction is not mediated by potentials, but by the geometric properties of space-time, a concept that was introduced in 1908 by mathematician Hermann Minkowski (1864-1909). The interpretation of the effects of space-time curvature was only consolidated when a second Schwarzschild article was published, sent on February 24, 2016, which took into account a spherical and homogeneous distribution of matter. This second work of 1916 by Schwarzschild is available on the internet in its original German version with the title “Über das gravitationsfeld einer kugel aus inkompressibler flüssigkeit nach der Einsteinschen theorie” or, in English, "On the gravitational field of a sphere made with an incompressible liquid according to Einstein's Theory" (SCHWARZSCHILD, 1916b). It is in this second article that the amount rs, the so-called Schwarzschild radius, first appears. From the equality between the speed of light and the speed that an object needs to have to escape the gravitational pull force of an M mass body, it is possible to obtain that rs=2GM/c2, being c the speed of light in the vacuum, M the mass of the object and G the universal gravitation constant (SANTI, 2018). This mathematical formula is associated with a certain radius of curvature of the geometry of space time, caused by a massive body, in which the escape velocity is the same as that of light. That is, this formula describes a "place" near a body with a large mass from which, every object that falls on it (and is within this radius), remains eternally trapped inside this body and even if it manages to acquire the speed of light (the highest speed allowed by the Theory of Relativity), it cannot get out of it, because the exhaust speed is greater than the speed of light! This is the so-called Event
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 7 Horizon, a kind of surface that circulates a black hole: the science that explains through its general laws what happens in the universe, from this surface, towards the singularity, which is the center of the black hole, loses validity as to its principles and its laws. Interest in black holes was reborn in the 1950s from the work of David Finkelstein (1929-2016), who interpreted the spherical surface with the Schwarzschild ray as a one-sided membrane shape (FINKELSTEIN, 1958) between two regions, and the outer region was totally disconnected from the inner region, with no possibility of communicating the interior of the black hole with its exterior (SAA, 2017): influences can cross this membrane, but only in one direction. This work was fundamental to accept the physical existence of the concept of event horizon and, consequently, black holes, encouraging the emergence of the vibrant research area today that is the astrophysics of black holes. Schwarzschild's two articles on the Theory of Relativity published in early 1916 were written in mid-1915, when the author was serving in the German army during World War I (1914-1918). Shortly after the publication of these two articles, on May 11, 1916, Karl Schwarzschild would later die of an autoimmune and painful skin disease, pemphigus. Finally, it is important to remember the work of Stephen Hawking who in 1973 discovered that, thanks to a combination of quantum and gravitational effects, black holes were not completely black and let out radiation (Hawking's radiation), due to the fact that at the edge of the event horizon, quantum effects allowed pairs of particles and antiparticles to emerge from nothing, and due to the gravitational effects, one of the partners of each of these pairs disappeared into the black hole, while the other escaped towards outer space (PANEK, 2014). Astronomy teaching Many research papers have highlighted that it is important to teach physics in a multidisciplinary manner, articulating at different levels concepts of this science with other elements of human culture (PORTO; PORTO, 2008; OLIVEIRA, 2020). Astronomy is a science that by nature presents itself with several interdisciplinary relationships with other areas of knowledge, just remembering for these terms such as astrophysics, astrochemistry, astrobiology, astroinformatics and astro-statistics. Concepts of astronomy are part of the program of science or geography in elementary school, besides being also addressed in the disciplines of physics and chemistry in high school (BRETONES, 2006; LEITE, 2006; SOLBES; PALOMAR, 2013; VOELZKE; MACÊDO, 2020).
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO and Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 8 There are a number of works that point to several potentialities that the teaching of astronomy offers for the educational process and that are often wasted. Several studies also indicate that astronomy has an immense capacity to captivate young people to science. Therefore, themes of astronomy, astrophysics and cosmology can constitute, if well worked, strong interdisciplinary resources, taking into perspective the fact that encompass knowledge of various areas of knowledge. The breadth and diversity of knowledge produced by human beings has created what is called human culture (TYLOR, 2014), which includes the arts, laws, customs, habits, skills, beliefs and also sciences. The concept of human culture is intrinsically related to the concept of civilization: cultural evolution materialized in the civilizing process and generated the cultural diversity existing in humanity, in a sense, a counter to the biological unity of the human species (LARAIA, 2009). However, generally, when it comes to culture, physics is rarely –let alone astronomy –remembered (ZANETIC, 2005). However, physical concepts are creations of the human mind –such as a book or a symphony –not being determined solely by the outside world (EINSTEIN; INFELD, 2008). The academic and university world is divided between two cultures: there are the humanities and the arts on one side (traditionally associated with erudite culture) and there are natural sciences and technologies on the other hand (SNOW, 2015). The reading of classical literary texts often leads the reader to a state of mental involvement, for the space allowed for the beautiful, the playful, the fantasies and the emotions; similarly, this is possible with the reading of a good book of scientific dissemination. Today's society has in the intensive use of image and sound one of its main characteristics. In particular, science fiction can become a didactic tool for stimulating imagination on issues originated in science and in people's sociocultural relationship with it (PIASSI; PIETROCOLA, 2009). Science in general –and physics and astronomy in particular –must be part of the cultural formation of the contemporary citizen, regardless of the differences of individual interests that exist (ZANETIC, 2006): this is the baggage of knowledge that we have, because we are part of the whole that we call humanity. Presenting the scientific knowledge accumulated by humanity to basic education students is always a challenge. The audiovisual language underlying the new Information and Communication Technologies (ICT) permeates much of the relationships between people in the modern world, both during leisure time and during working hours: that is why there is great educational potential in the use of audiovisual resources, given their participation in everyday life
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 9 (ATANAZIO; LEITE, 2018). The partnership between science teaching and the study of how to use videos as a teaching resource has been consolidating for a long time. Audiovisual resources have been used to illustrate, present and discuss scientific ideas, principles and concepts in order to motivate, sensitize or problematize. The videos, however, need to be thought of from the point of view of the formation of science readers, not only in the sense of readers of verbal and written texts, but also of readers of moving images and sounds in videos (RAMOS; SILVA, 2014). In this sense, it is essential to educate young people to the domain of symbolic reading (ALMEIDA, 2004), that is, for reading television, cinema, photography, music, images and sounds. Scientific dissemination activities carried out This exploratory research investigated how educational interventions, using short-lived videos and cut-out excerpts from films or scientific documentaries, can effectively contribute to the creation of new teaching dynamics and to the learning of important scientific concepts. The internet –and its video storage sites such as YouTube with almost unlimited capacity –is a "barn" for discovering astronomy-specific audiovisual materials, which by their originality can be powerful and useful educational tools. Due to the type of language and the images and sounds presented, many scientific videos on topics related to astronomy can in fact combat the indisposition among many students –in some cases, the feeling is defined as being "hate", in the words of some students –with regard to the discipline of physics in high school (MOREIRA, 2018). It is paradoxical that astronomy produces a true fascination in a considerable portion of students (and citizens in general) and at the same time physics –which in its genesis is intensely related to astronomy –produce so much aversion among high school students: it is, in a sense, a mixture of love and hatred, focused not on the same focus, obviously. The history of science was an important part of this research, as it can make sense of science teaching for children, adolescents and young people, in particular, with an educational work that seeks to address topics in the history of astronomy. The use of the history of science in education can "humanize" the contents of natural sciences taught, placing the student in a context that reveals the complexity of the historical evolution of scientific theories and the discoveries that happened, allowing a better understanding of the generally non-linear paths of the process of construction of human knowledge (EINSTEIN; INFELD, 2008; WHITE, 2003).
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO and Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 10 To work with the history of science in the classroom is to give due importance to the cultural value that science has in our society; it also allows to improve the understanding of scientific methodologies in various areas, thus emphasizing the diverse character of knowledge produced by human societies (CHASSOT, 2014; PIASSI; PIETROCOLA, 2009; STANNARD, 2011). During this research, educational activities of scientific dissemination were structured and carried out, with the use of audiovisual materials, in particular videos. The results of these activities were evaluated in view of their impacts and by attentive observation about how they happened and the possibilities of dialogue created with the students involved. Thus, a dozen audiovisual presentations of scientific dissemination on gravitational waves and their relationships with black holes were held for different types of publics in 2017 and 2018. These activities took place in public schools in the north coast region of São Paulo and in other spaces, including within the Caraguatatuba campus of the Federal Institute of São Paulo (IFSP-Caraguatatuba), usually for students from educational institutions who were visiting this institution. The actions of dissemination of science carried out were based on excerpts from scientific documentaries and on some scenes of science fiction films that were available on video storage platforms such asYouTube. In addition to this, other sources of audiovisual resources were used, such as ted talksfrom conferences made available on the <https://www.ted.com/> website, videos that are also available on YouTubechannels, such as the "NASA"2channel, and videos produced by astronauts from the International Space Station(ISS). The material produced was structured in the form of a PowerPoint file with short videos associated with some specific slides. The lecture or presentation elaborated was aimed at studying the characteristics of "Gravitational Waves" from the perspective of the history of science and technology and, in its full version, was thought to last 60 minutes. There are still few existing bibliographic references on the treatment and manipulation of film and documentary scenes for educational purposes, in particular for scientific dissemination (BERK; ROCHA, 2019), and only a few authors dialogue with questions about criteria for the selection of videos or film nominations that can be used for educational purposes in certain types of situations (NAPOLITANO, 2013). Thus, for the structuring of the presentation of scientific dissemination on gravitational waves, videos and excerpts of films and documentaries were selected, taking as reference their relevance in relation to the main 2Available: https://www.youtube.com/user/NASAtelevision. Access: 10 Feb. 2021.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 11 contents that were intended to be illustrated, as well as to the scientific concepts treated during the activity. For this, it was necessary to investigate and know several films, documentaries and videos, many of which did not enter the presentation, in order to be able to select those who had a greater affinity with the theme in focus and whose scenes dialogued better with the concepts addressed in the lecture, in order to provoke reflection and stimulate the imagination of students. With regard to the use of audiovisual resources, it was necessary to plan the activity completely, taking into account both the representations that students could structure from the daily situations experienced by them, as well as the incentive to critical sense and the habit of observing problems and phenomena in a deeper way. This guidance was important so that students did not treat the display of the videos as a moment of entertainment only, not taking advantage of them for learning scientific content. An active attitude of students was encouraged in the selection and choice of videos they watch on the internet on a daily life, for school research or for entertainment, as protagonists of their own learning –and not as mere consumers of videographic materials –working conceptual and procedural contents that are important for the cognitive formation of citizens (NOGUEIRA; GONÇALVES, 2017). In spontaneous browsing that students (in fact, all people) make over the internet and on sites such as YouTube, the suggestions offered to users, indicating associated content, are produced by an artificial intelligence algorithm whose main focus is the number of views and not the scientific correction of the material displayed or the academic training of the "content producers" for the internet. This makes it even more important that educational activities are strongly focused on the task of empowering students so that they can surf the internet with discernment, responsibility and autonomy. The choice of the videos presented also took into account the objective of valuing students as being the protagonists of their own learning process. The scenes extracted from science fiction films sought to go beyond the methodology of error checking (PIASSI; PIETROCOLA, 2009). There were several factors analyzed in the cinematographic works of science fiction that were considered to have excerpts included during the presentation: the phenomena that are presented in the films; the scientific concepts that permeate the narratives; scientific accuracy in the scenes present; the moments when scientific principles are contextualized from real-world situations. Students were asked questions about the nature of the force of gravity, about the
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO and Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 12 constitution of celestial objects, and the form of "birth" of stars. A question that particularly attracted the students' attention referred to the so-called hypothetical process called "spaghettiification", which refers to a mental experiment in which a person falls into a black hole, with the axis of that person aligned with the radial direction: in this case, if the person's feet are closer to the center of the black hole than the head, the gravitational pull on the feet will be greater than the gravitational pull on the head. At this moment, in the presentations often performed, the reaction was initially silent, but then questions arose on the part of the students about whether it was possible for a person to stay alive when falling into a black hole and about whether there would be any way for the person to later get out of the black hole. It was observed, during the research carried out, that the use of hypothetical examples of this type aroused the curiosity of the students, who began to associate a concrete situation with a very abstract concept, such as that of a black hole. Basically, three elements were investigated in the analyzed films: linguistic elements, related to the use of language and the accuracy regarding the terminology used to refer to certain physical phenomena; "objects" elements, which refer to artifacts and other noun elements that appear; phenomenological elements, which refer to the phenomena that were discussed and brought on the scene. Table 1 –Videos available on the internet used in the presentation Type of material TitleHow it was usedInternet video Astronaut shows how amazing it is to twist a wet cloth in space (<https://www.youtube.com/watch?v=OmVAUHSoU-o&t=72s>) To explain how gravity acts on an astronaut orbiting around the Earth and to explain the concept of weightlessness. Internet Video Gravity –Quer que desenhe (<https://www.youtube.com/watch?v=6DFYKiXSLF Y>) To explain the law of gravity from two points of view, Newtonian and Einsteinian. Internet Video Gravitational Waves - Nerdologia (<https://www.youtube.com/watch?v=z71O5cHTOvM&t=30s>) To explain the experiment of the Laboratory of Gravitational Waves with Laser Interferometry (LIGO) in the United States. Source: elaborated by the authors (2021) Documentaries from different sources such as the BBC (British public television channel), PBS (US public television channel) and some pay TV channels such as Discovery Channel, National Geographic(NatGeo) and History Channel, all of which are producers of
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 13 documentaries on the dissemination of knowledge related to physics and astronomy, were investigated and analyzed. Andin some cases, audiovisual materials of excellent quality and that can be useful in lectures, workshops and educational presentations. Other search sources were videos that are available on the internet on YouTube channelssuch as the channels "Nerdologia"3and the "Um sábado qualquer" / "Quer que desenhe"4. Scientific dissemination within contemporary society is increasingly important, since it is the way society perceives scientific activity and understands its results (MASSARANI; ALVES, 2019). Scientific dissemination –the popularization of science –serves as a bridge between science and the lay public, which, often, however much it uses science and technology in its day-to-day life, does not note their importance for the economic, social and educational development of the collective (CHASSOT, 2003; ROSA, 2012). One of the factors that influences this situation is the fact that science is increasingly complex and is increasingly departed from citizens. In addition, there is an inability –or lack of willingness –on the part of many scientists to disseminate their research and their studies to the public: either they do not disclose their work or, when they disclose, in various ways, there are difficulties in making the message –that is, the content of their work –understandable to a large part of lay citizens (TORRESI; PARDINI; FERREIRA, 2012). Being understood by people is fundamental to researchers and should actually be one of their elementary obligations. Every scientist should make a commitment to society in favor of the circulation of ideas and the results of his research (CANDOTTI, 2002), because in the vast majority of cases, it is the society that is financing the work of scientists. Within schools, the use of texts of scientific dissemination has been disseminated as a common practice by some teachers (SILVA, 2006). A video or a scientific documentary is also a "text", composed of moving images and sounds, which can collaborate to bring the student closer to the scientific concepts that are objects of themes worked in the classroom. The school must train the citizen trained to live in the contemporary world in order to have the basic and necessary understandings regarding science, its results and methods, and the risks and interests involved in its processes and applications (MOREIRA, 2006). This is one of the reasons for inserting science and technology history topics into teaching and there are a lot of short videos and longer-length documentaries available on the internet that can be very 3Available: https://www.youtube.com/user/nerdologia. Access: 10 Feb. 2021. 4Available: https://www.youtube.com/channel/UCeXoFprcU1KmMiGu1gREsFw. Access: 10 Feb. 2021.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores João Pereira NETO and Ricardo Roberto Plaza TEIXEIRA Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 14 helpful in accomplishing this task. Final considerations The audiovisual language of the new Information and Communication Technologies is increasingly present in people's lives, both in their leisure hours and in the hours worked. Therefore, the educational potential of audiovisual is immense, given its participation in everyday life. In this exploratory research, it was investigated how educational interventions from the use of short videos and cut-out excerpts from films or scientific documentaries can contribute to the creation of new dynamics of learning and teaching. These were strategies that proved to be efficient and viable for the public of the schools that were visited and of the IFSP-Caraguatatuba itself. It is important that further research with this profile be conducted with other audiences, in other contexts and working other content. What can educators benefit from the new technologies associated with the use of audiovisual resources? What new knowledge and skills will teacher training courses have to develop in their students so that they can make good use of these technologies with regard to the teaching-learning process? These are questions that do not exactly have conclusive, closed and definitive answers, but which have great potential to motivate new research that may contribute to improving the quality of education. Finally, this research allowed a recognition of the great importance of educational work with astronomy themes among students with different levels of schooling. The interdisciplinary relationships established between astronomy and school scientific disciplines, in particular with physics, enable a very diverse range of approaches that can help overcome learning difficulties. In addition, there is great potential in educational work integrating astronomy with the history of science. In particular, black holes proved to be a subject that provokes the fascination on the part of many of the young people who participated in the scientific dissemination activities that were promoted, perhaps by the peculiar characteristics of these celestial bodies. The recent detection of gravitational waves –which first occurred in 2015 –for the prominence it has had and continues to have and the way they are produced also helps to put the concept of black hole on the agenda in the media and social networks, which contributes to intensify the public's curiosity about this subject and that can serve as motivation in educational activities and scientific dissemination.
image/svg+xmlanálise: discussões sobre a aplicabilidade do conceito de escalas nas pesquisas sobre formação de professores Use of videos in science dissemination activities about black holes and gravitational waves Rev. Hipótese,Bauru, v. 8, e022003, Jan./Dec. 2022. e-ISSN: 2446-7154 DOI: https://doi.org/10.47519/eiaerh.v8.2022.ID7 | 15 ACKNOWLEDGMENTS:We thank CNPq for the scientific initiation scholarship granted to J. P. N., one of the authors of this paper. REFERENCES ABBOTT, B. P. et al. GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2. Physical Review Letters, v. 118, 221101, 2 jun. 2017. Available: https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.118.221101. Access: 27 Dec. 2020. ABBOTT, B. P. et al. Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger. Physical Review Letters, v. 116, 061102, 12 fev. 2016. Available: https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102. Access: 28 Dec. 2020. ALMEIDA, M. J. P. M. Discursos da ciência e da escola. Campinas, SP: Mercado das Letras, 2004. ASSIS, A. S. G. B. Excitação de ondas MHD através da emissão de ondas gravitacionais produzidas por binárias de estrelas de nêutrons. 2016. 142 f. Dissertação (Mestrado em em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, 2016. Available: http://www.inpe.br/posgraduacao/ast/arquivos/dissertacoes/dissertacao_adam_smith_2016.pdf. Access: 30 Dec. 2020. ATANAZIO, A. M. C.; LEITE, Á. E. Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) e a formação de professores: Tendências de pesquisa. Investigações em Ensino de Ciências, v. 23, n. 2, p. 88-103, 30 ago. 2018. Investigações em Ensino de Ciências (IENCI). DOI: http://dx.doi.org/10.22600/15188795.ienci2018v23n2p88 BASSALO, J. M. F.; CATTANI, M. Detecção de ondas gravitacionais. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis, v. 33, n. 3, p. 879-895, dez. 2016. Available: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/21757941.2016v33n3p879/32994. Access: 30 Dec. 2020. BERK, A.; ROCHA, M. O uso de recursos audiovisuais no ensino de ciências: uma análise em periódicos da área.Revista Contexto & Educação, v. 34, n. 107, p.72-87, 28 mar. 2019. DOI: https://doi.org/10.21527/2179-1309.2019.107.72-87 BRETONES, P. S. A Astronomia na formação continuada de professores e o papel da racionalidade prática para o tema da observação do céu. 2006. 252 f. Tese (Doutorado em em Ciências) –Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, 2006. Available: https://www.btdea.ufscar.br/teses-e-dissertacoes/a-astronomia-na-formacao-continuada-de-professores-e-o-papel-da-racionalidade-pratica-para-o-tema-da-observacao-do-ceu. Access: 29 Dec. 2020. CANDOTTI, E. Ciência na Educação Popular. In: MASSSARANI, L.; MOREIRA, I. C.; BRITO, F. (org.). Ciência e público: caminhos da divulgação científica no Brasil. Rio de
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