TEMAS GERAIS:

1. Astros
2. Movimentos terrestres
3. Movimentos celestes

ENCAMINHAMENTO:

Nível 2 (6ª série ou 7º ano)

• Astronomia:

1. Terra: origem, estrutura interna, forma, alterações na superfície, marés, atmosfera, rotação, pólos, equador, pontos cardeais, bússola, dia e noite, horas e fusos horários.

2. Lua: fases da Lua, mês e eclipses.

3. Sol: translação da Terra, eclíptica, ano, estações do ano.

4. Objetos do Sistema Solar, galáxias, estrelas, ano-luz, origem do Universo e história da Astronomia. Constelações e reconhecimento do céu.

• Astronáutica: A Missão Centenário (viagem ao espaço, em março de 2006 , do Ten. Cel. Av. Marcos Pontes). Aviões, Foguetes e Satélites: O que são e para que servem? A atmosfera e sua importância para a manutenção da vida na Terra. A Exploração do Sistema Solar por meio de Sondas Espaciais (ex. Voyager). Os satélites brasileiros (SCD e CBERS). Os foguetes brasileiros (foguetes de sondagem e o Veículo Lançador de Satélites-VLS). Os satélites meteorológicos e de sensoriamento remoto e suas aplicações. A Estação Espacial Internacional (ISS). O Telescópio Hubble. As instituições brasileiras voltadas ao desenvolvimento das atividades espaciais (AEB, CTA, IAE, INPE e ITA). utilizar, Reciclar.

SUGESTÃO DO DEB:

• A compreensão dos movimentos celestes a partir do referencial do planeta Terra.
• A comparação dos movimentos aparentes do céu, noites e dias, eclipses do Sol e da Lua, com base no referencial Terra.
• O reconhecimento dos padrões de movimento terrestre, as estações do ano e os movimentos celestes no tocante à observação de regiões do céu e constelações.
• O entendimento da composição físico-química do Sol e a respeito da produção de energia solar.
• O entendimento da constituição do planeta Terra primitivo, antes do surgimento da vida.
• A compreensão da constituição da atmosfera terrestre primitiva, dos componentes essenciais ao surgimento da vida.
• O conhecimento dos fundamentos da estrutura química da célula
• O conhecimento dos mecanismos de constituição da célula e as diferenças entre os tipos celulares.
   
• A compreensão do fenômeno da fotossíntese e dos processos de conversão de energia na célula.
   
• As relações entre os órgãos e sistemas animais e vegetais a partir do entendimento dos mecanismos celulares.
• O entendimento do conceito de energia luminosa.
• O entendimento da relação entre a energia luminosa solar e sua importância para com os seres vivos.
• A identificação dos fundamentos da luz, as cores, e a radiação ultravioleta e infravermelha.
• O entendimento do conceito de calor como energia térmica e suas relações com sistemas endotérmicos e ectotérmicos.
• O entendimento do conceito de biodiversidade e sua amplitude de relações como os seres vivos, o ecossistema e os processos evolutivos.
   
• O conhecimento a respeito da classificação dos seres vivos, de categorias taxonômicas, filogenia.
• O entendimento das interações e sucessões ecológicas, cadeia alimentar, seres autótrofos e heterótrofos.
• O conhecimento a respeito das eras geológicas e das teorias a respeito da origem da vida, geração espontânea e biogênese.

Introdução:

Ao iniciar o programa, o usuário irá imediatamente deparar-se com a imagem do céu projetada na tela de seu computador e, se a hora e a data do sistema estiverem coerentes com as de seu relógio, verificará a notável identidade com o que vê pela janela.

No canto inferior esquerdo da imagem, é encontrada a barra de status do programa, que fornece ao usuário informações breves sobre as atuais condições de execução.
No Stellarium, pode-se configurar o local de observação, por suas coordenadas geográficas e altitude em relação ao nível do mar, bem como hora e data de observação. Além disso, a presença ou ausência de atmosfera e superfície, o desenho de constelações e grades de coordenadas, a exibição dos nomes dos principais corpos celestes, entre tantas outras características de interface, podem ser definidas com base em um guia de menu rápido, com as mais relevantes funções do programa. À exibição de tal barra de ferramentas, basta que o mouse seja posicionado sobre a barra de status, de onde serão projetados seus ícones de acesso.

Lembre-se: o Stellarium é um software de execução em tempo real, mas não “ao vivo”. As posições dos objetos são por ele ajustadas mediante cálculos correntes e suas imagens são recuperadas a partir da base de dados previamente armazenada no sistema de suporte.  Em suma, não há qualquer conexão com dispositivos externos, sejam câmeras ou redes de informação.

O Stellarium: um mapa eletrônico do céu

         À enorme coleção de cartas celestes já projetadas, somem-se os modernos recursos computacionais hoje disponíveis e um banco de dados altamente funcional. O resultado pode até não ser imediatamente imaginado, mas ele existe e chama-se Stellarium, um mapa do céu eletrônico e surpreendentemente interativo.

         Mais que um simples simulador de observações, o Stellarium oferece ao usuário uma experiência única de interlocução com a esfera celeste, a partir de uma vasta lista de possíveis ações e comandos. Através dele, por exemplo, tornam-se possíveis simulações de fenômenos físicos observáveis em ocorrência no céu, ainda que sejam de difícil visualização, inclusive com a peculiaridade de “viajar no tempo e no espaço” em razão de seu controle geográfico e temporal.

         Além de um interessante aplicativo e transposição eletrônica de uma carta celeste convencional, o Stellarium pode ainda ser usado como uma poderosa ferramenta educacional no que concerne à iniciação à Astronomia. Os vários conceitos discutidos em teoria podem ser por ele melhor entendidos, uma vez simulados em condições reais de verificação. Devido à sua alta qualidade gráfica, o programa pode também ser usado em planetários e à elaboração de mapas do céu impressos ou para publicação.

         Como se percebe, o Stellarium é um programa de imediata aplicação ao escopo de nossa discussão e seu uso é altamente recomendado aos amantes da Astronomia, seja a fins profissionais ou a uso livre. A compreensão dos aspectos relativos ao que viemos discutindo sobre dispositivos de representação do céu, aliás, deverá ser bastante favorecida se acompanhada da manipulação de tal ferramenta.

Os dias, as noites e as estações do ano

     O fenômeno mais simples de simular no Stellarium é a sucessão de dias e noites. Para esse fim, podemos utilizar o Stellarium para localizar o observador em qualquer
local sobre a superfície da Terra, escolhendo a cidade ou entrando diretamente com as coordenadas geográficas.
Uma concepção espontânea comum é afirmar que a Lua só é visível durante a noite, ou que nesse período o Sol se esconde por traz das montanhas ou algum outro obstáculo

     Essa afirmação demonstra desconhecimento sobre o movimento de rotação da Terra. Assim, utilizando o Stellarium de forma a simular a remoção da camada atmosférica, podemos mostrar aos alunos que a Lua poderia sim ser vista durante o dia,no entanto isso é impedido pelo espalhamento da luz do Sol na atmosfera. Também podemos simular o desaparecimento da superfície da Terra, demonstrando que durante a noite o Sol se encontra do lado oposto da superfície da Terra.

     É comum nos os livros didáticos afirmarem que o sol nasce no Leste e se põe no Oeste, isso gera a falsa idéia de que é sempre assim, com o Sol nascendo e se pondo exatamente nesses pontos. Assim, configurando o Stellarium para exibir as marcações dos pontos cardeais, e, aumentando a velocidade do tempo, de forma que possamos ver os dias no decorrer do ano, fica fácil perceber quando o Sol nasce no ponto leste, quando nasce mais ao norte ou quando nasce mais ao sul. Apresentando assim, de forma mais simples conceitos como solstícios, equinócios e estações do ano. Para nossa latitude (~8o Sul), essa visualização assume maior importância tendo em vista a pouca mudança na inclinação relativa do Sol durante o ano. Em sala de aula, essa simulação poderia ser usada como introdução ao tema das estações do ano, onde será discutido o porquê das estações do ano bem como o significado dos solstícios e dos equinócios. Uma das concepções alternativas sobre as estações mais bem documentada na literatura é a que afirma que o fenômeno das estações do ano decorre da aproximação e afastamento da Terra em relação ao Sol.

As fases da lua

O fato da Lua apresentar diferentes formatos com o passar dos dias, chama a atenção das pessoas desde a antiguidade. No entanto, diversos trabalhos têm demonstrado que apesar de enunciar o nome dado as diferentes fases, há pessoas que tem dificuldade de explicar o porquê dessa mudança de aparência, chegando a argumentar que existe uma lua para cada fase, ou seja, uma Lua Cheia, uma Lua Minguante e assim por diante.
Utilizando o recurso de simulação dos dias e das noites do Stellarium, podemos acelerar o tempo e percorrer o intervalo de um mês em poucos segundos.
Nesse intervalo de tempo iremos perceber as mudanças sofridas na aparência da Lua.
Nessa simulação são percebidos os detalhes da mudança de aparência, levando o estudante a verificar que ela ocorre de forma gradual, o que no dia a dia raramente é observado.

Os eclipses

Os eclipses acontecem quando um astro deixa de ser visível devido à interposição de outro astro entre ele e o observador ou por deixar de ser iluminado ao adentrar no cone de sombra de outro astro. Aqui na Terra temos os eclipses solares e lunares. No eclipse solar é o Sol que é ocultado pela Lua, enquanto que no eclipse lunar a Lua entra no cone se sombra da Terra fazendo com que os raios solares não sejam refletidos pela sua superfície.
Pesquisas têm demonstrado dificuldades na compreensão por parte dos estudantes do que é e da causa dos eclipses, segundo essas pesquisas há diversos nuances sobre o tema que são desconhecidos ou entendidos de forma errada como, por exemplo, a fase da Lua em que ocorre os eclipses, a sua periodicidade e as causas desse fenômeno. A ocorrência de eclipses em um mesmo local na Terra é bastante rara, mas utilizando o Stellarium podemos simular esses eventos e utilizá-los como motivação para um estudo dos eclipses. O Stellarium permite ainda simular a variação da luminosidade na atmosfera causada pelo eclipse do Sol. Também podemos demonstrar aos alunos que há fases da Lua específicas em que podem ocorrer os eclipses solares e lunares.


Fonte: A UTILIZAÇÃO DO SOFTWARE STELLARIUM PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA. Disponível em: www.eventosufrpe.com.br/jepex2009/cd/resumos/R0793-3.pdf

Revisando Conceitos no Stelllarium
1.Ligue e desligue a atmosfera. Qual é a diferença de uma observação com e sem a atmosfera terrestre?
R:Quando a atmosfera está selecionada não é possível ver muita coisa é possível ver claramente somente o Sol e a Lua, já com a retirada da atmosfera visualizamos muitas outras coisas.
 2. Ligue as grades azimutais e equatoriais. Identifique o pólo elevado. Qual é o pólo elevado e sua altura? Qual a sua relação com o local de observação?
R:O Pólo elevado é o Pólo Sul, sua altura é de aproximadamente 23º, pois não é possível ver o Pólo Norte de São Paulo.
 3. Há linhas marrons e azuis. Identifique o equador celeste. Essas linhas possuem o mesmo formato para qualquer observador terrestre? Se não, depende de que?
R:Não, as linhas não possuem o mesmo formato para qualquer observador terrestre,pois depende do ângulo que estamos observando.
 4.Faça o tempo variar mais rapidamente e observe o movimento do Sol.Como é chamada essa linha que ele percorre? Como se chama o ponto onde o Sol cruz ao equador celeste? É um ponto fixo?
R:A linha é chamada de Eclíptica, o ponto que o sol cruza o equador celeste chama-se ponto vernal. Sim, é um ponto fixo.
 5.Identifique alguns planetas e observe sua trajetória no céu. Há alguma semelhança entre suas órbitas?
R: Não cada um segue sua orbita. Tem um momento em que mercúrio gira em torno de sua própria orbita

Atividade Stellarium
1)A que horas o Sol culmina, se põe e fica acima do horizonte?
R:Ao meio-dia, o Sol culmina, ás 18h00min, o Sol se põe e ás 06h00min o Sol fica na linha do horizonte.
2)No instante da passagem superior, qual é a sua distância zenital, o seu Azimute, o seu ângulo horário, a sua ascensão reta e sua declinação? E para o momento em que se põe?
3)Quais planetas são visíveis pela noite? Quais as suas magnitudes e quais seriam visíveis a olho nu? Descreva como se movimentam e suas declinações médias.
R:À noite conseguimos ver Saturno (Magnitude: 1,30) ás 18:00,Urano(Magnitude:5,74) ás 20:00, Netuno(Magnitude: 7,83) ás 18:00, Júpiter(Magnitude: -2,51) ás 23:00 e Marte(Magnitude: 1,39) ás 04:00 más somente Saturno, Júpiter e Marte conseguimos enxergar a olho nú.
4)Qual é a fase da lua que é mostrada? Para que lado deduz-se que o Sol está?Quais as próximas fases da lua?
R:A lua está em sua fase “Minguante Côncava” então pode
-se dizer que o Sol está á Leste (em relação a lua).Sendo assim, suas próximas fases seriam, Nova, Crescente e Cheia.
5)Que tipo de movimento as estrelas fazem ao longo do dia/noite? Por que Enxergamos esse tipo de movimento?
6)Quais são as estrelas mais brilhantes de dia/noite? A quais constelações pertencem?
R:Dia: Sol Noite: Sirius(Cão Maior),Canopus(Carina),Alpha Centauri (Centaurus), Arcturus (Boötes), Vega (Lyra)...

Tema da aula: O que há no céu?

Conceitos-chave: principais corpos celestes visíveis; definição de constelação; principais elementos da esfera celeste; sistemas de coordenadas altazimutal, equatorial e eclíptica; mapas celestes; reconhecimento do céu

Objetivos: partindo de uma observação do céu a olho nu, o aluno deverá compreender, ao final desta aula, que o céu apresenta objetos celestes interessantes (planetas, nebulosas, aglomerados), além de estrelas; também deverá ser capaz de identificar os principais elementos da esfera celeste, utilizar alguns sistemas de coordenadas, compreender os movimentos aparentes do Sol e de outros corpos do Sistema Solar na esfera celeste e usar mapas celestes


Desenvolvimento:

Usando o Stellarium, é possível mostrar que o céu apresenta muitos mais corpos celestes do que simplesmente estrelas (zoom em Jupiter, na Caixinha de Joias, Ômega Centauri, Nebulosa de Órion, Galáxia de Andrômeda, e algumas de suas astrofotografias)

Rol de objetos celestes: estrelas, planetas, nebulosas, aglomerados abertos, aglomerados globulares, galáxias (sem definições de suas dimensões ou distâncias – apenas reconhecimento de sua existência)

Apresentação (sem explicação de suas razões) de movimentos celestes intrigantes (usando o Stellarium): giro circular das estrelas (usando como referência a Crux) ao olharmos para o Sul; movimento diurno das estrelas em outros pontos cardeais; nascer e ocaso do Sol em diferentes pontos do horizonte ao longo do ano - noção de que o Sol não surge todos os dias do ano no ponto cardeal Leste

Solstícios e equinócios do ponto de vista de um observador terrestre. Exemplo dos observatórios indígenas brasileiros

Proposta de atividade: ao longo do ano, observar, sempre do mesmo ponto, o nascer (ou ocaso) do Sol, identificando os diferentes pontos em que ele "toca" silhueta do horizonte e os diferentes horários (simular no Stellarium)

Reconhecimento do céu e introdução à esfera celeste

Constelações – breve histórico, IAU, definição, designação das estrelas mais brilhantes, divisões, figuras, asterismos (Stellarium)

Intervalo

Abóbada celeste e o sistema de coordenadas altazimutais – atividade do disco altazimutal (disponível no livro "Aprendendo a ler o céu")

Sistema de referência visual – posição do planeta Terra abaixo de nossos pés de acordo com as coordenadas geográficas locais

Principais elementos da esfera celeste – atividade do globo com garrafas PET: meridiano local, eclíptica, equador celeste, pólos celestes, zênite, nadir, ponto vernal, equinócios e solstícios (atividade inspirada em CANIATO)

Sistema equatorial de coordenadas (ascensão reta e declinação)

Movimento do Sol na esfera celeste ao longo do ano – estações do ano do ponto de vista topocêntrico

Constelações zodiacais e tempo de permanência do Sol em cada constelação

Ponto vernal; exemplos de coordenadas notáveis do Sol ao longo do ano e de estrelas fixas; movimentos dos astros no plano da eclíptica

Precessão dos equinócios

Disco orientador didático da esfera celeste (disponível no livro "Aprendendo a ler o céu")

Reconhecimento do céu – planisférios, mapas, cartas e atlas celestes (exemplos para download gratuito)

Distribuição de um planisfério do Polo Astronômico Casimiro Montenegro Filho (PTI, Itaipu, Foz do Iguaçu)


Recursos: projetor multimídia; computador com internet; modelo da esfera celeste com garrafas PET (inspirado em Caniato); disco altazimutal e disco orientador didático da esfera celeste (disponíveis no livro "Aprendendo a ler o céu"); planisférios do PTI para distribuição aos alunos presentes


Avaliação: participação; presença


Tarefa para próximo encontro: entrega da atividade 1 do moodle (planejamento de uma atividade escolar de observação do céu) - ver o GDA (Guia Didático do Aluno do moodle), disponível para download na página principal da disciplina, caso você não tenha acesso ao moodle; trazer pronto e montado os discos; trazer impresso os mapas celestes skymaps e as cartas SFA; trazer os planisférios distribuídos

Vídeo-tutorial

parte 2
http://professoralucimar6s.blogspot.com/2011/04/utilizando-o-stellarium-i.html

parte 3

http://professoralucimar6s.blogspot.com/2011/04/stellarium-parte-3-utilizacao_30.html 

parte 4

http://professoralucimar6s.blogspot.com/2011/04/stellarium-parte-4-utilizacao.html 

Roteiro para utilização do Software Stellarium - 7º ano

Primeiros passos:

Configuração de local, data e hora.

• No menu à esquerda, clique em “Janela de Localização” (ícone de estrelinha).

• Digite os dados de Latitude, longitude e altitude para a cidade onde se encontra (pode procurar estes dados no Google MAPS ou outro).

Aparecerá “New Location” em Nome/Cidade (não é possível alterar).

LATITUDE:

LONGITUDE:

ALTITUDE:

• Selecione o país (Brazil) e clique em “Utilizar como padrão”. Depois disso basta fechar a janela e o software estará refletindo o céu do “seu quintal”.

• Para modificar a data, no menu à esquerda, clique em “Janela de Data/Tempo” (ícone de reloginho).

Agora, estimule os alunos a buscar respostas para as seguintes questões:

• Qual a forma da Terra? De que é feita a Terra?

• Ao observar o Sol ao longo do dia, qual o movimento aparente dele no céu?

• A Terra se move? Caso sim, quais movimentos ela possui?

• Como podemos comprovar/observar esse movimento?

• Qual a origem da Terra? E dos elementos químicos que compõem?

Atividade:

• Procurar identificar constelações conhecidas, tais como “Cruzeiro do Sul”, constelações do Zodíaco entre outras.

Comente aqui o que julgar pertinente (Identificou alguma? Se sim, qual (is)?)

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• Familiarizar-se com os diversos tipos de objetos, procurando pelos Planetas e pela Lua e utilizando o recurso de aproximação disponível.

Comente aqui o que julgar pertinente (Verificou objetos diversos com recurso de aproximação? Se sim, qual (is)?)

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• Procurar identificar, sem os recursos de aproximação, objetos que diferem entre si.

Comente aqui o que julgar pertinente (Verificou objetos diversos sem recurso de aproximação? Se sim, qual (is)?)

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• Avançar no tempo em 4 horas e identificar as mudanças que se apresentam

Comente aqui o que julgar pertinente (Apresentou-se alguma mudança? Se sim, descreva?)

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• Avançar no tempo em 1 dia, em 2 dias e em 7 dias apreciando o movimento da Lua.

Comente aqui o que julgar pertinente (A Lua apresentou alguma mudança? Se sim, descreva?)

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• Avançar no tempo em 6 meses e identificar as mudanças que se apresentam

Comente aqui o que julgar pertinente (Apresentou-se alguma mudança? Se sim, descreva?)

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• Conjecturar sobre a localização dos objetos que deixam de ser visíveis em determinada instância:

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