SF para o Ensino de Astronomia

Na sequência, detalharemos os passos para a aplicação da sequência de ensino, fundamentada nas bases da Sequência Fedathi. Cada aula, juntamente com os detalhes do desenvolvimento das etapas, será minuciosamente descrita para facilitar sua implementação. Será apresentado com cuidado como o professor pode situar a aplicação desta sequência didática em cada aula e em cada encontro, visando maximizar o impacto pedagógico e promover uma experiência de aprendizagem enriquecedora para os alunos.

 

AULA 01: Divisão das equipes e aplicação do pré-teste

⏰ Duração: 100 minutos (2 h/a)

🎯 Tomada de posição

Nesta primeira aula, o professor apresenta o produto educacional e realiza o acordo didático, explicando que, ao longo da sequência, os alunos serão desafiados a explorar e compreender o Sistema Solar por meio de uma jornada investigativa baseada nos princípios da Sequência Fedathi.

Em seguida, o professor realiza a divisão da turma em equipes, preferencialmente por sorteio, garantindo equilíbrio e interação entre diferentes perfis de alunos. Nesse momento é interessante o professor ter ciência do Plateu dessa aula, ou seja,  saber quais conhecimentos essenciais o aluno precisa.  Dentre esses conhecimentos, destaca-se: 

  • Saber que o Universo é composto por estrelas, planetas (dentre eles, a Terra) e outros corpos celestes;
  • Compreender que a Terra faz parte do Sistema Solar, que, por sua vez, é apenas uma parte da Via Láctea;
  • Saber que estrelas produzem luz própria, enquanto planetas refletem a luz do Sol;
  • Ter ouvido falar de alguns planetas do Sistema Solar (mesmo que sem ordem ou características precisas);
  • Entender, mesmo de forma intuitiva, que os planetas giram em torno do Sol.
  • Ter alguma ideia de que o movimento da Terra está relacionado ao dia e à noite e às estações do ano. 🔄🌞❄️

Para saber se os alunos tem ou não o Plateu, segure-se uma breve enquete diagnóstica, seja ela escrita ou dialogada. O objetivo é obter informações gerais sobre o grupo e suas percepções iniciais sobre o tema.  As respostas da enquete servirão de base para que o professor conheça melhor a turma e possa ajustar sua mediação ao longo das aulas.

Nessa etapa é interessante o professor fazer uma provocação, instigando a curiosidade e despertando o senso de investigação dos alunos, convidando-os a assumirem o papel de exploradores do espaço e reconstruírem o conhecimento sobre o Sistema Solar. Para tal sugere-se a Situação Desafiadora:

“Escolher um nome temático, obrigatoriamente relacionado ao Sistema Solar ou a conceitos da Astronomia — como planetas, satélites, estrelas ou missões espaciais.”

Essa atividade inicial busca despertar o interesse e o senso de  pertencimento ao grupo.

🧠   Maturação

Durante a fase de maturação, os alunos discutem em equipe sobre o nome mais adequado e pesquisam informações que fundamentem sua escolha.
Nesse momento, o professor atua como mediador, aplicando os princípios da Sequência Fedathi, especialmente a Mão no Bolso, intervindo apenas quando necessário para orientar a reflexão dos estudantes.

É fundamental, porém, sempre estar atento a usar outros princípios como o contraexemplo, Pergunta, valorização do Erro, incentive o raciocínio autônomo, promovendo a construção coletiva do conhecimento e valorizando as interações dentro do grupo.

A seguir, seguem algumas descrições contextualizadas de princípios da SF, que podem surgir na maturação: 

🫱🏻‍🫲🏼 Mão no Bolso:

🧑‍🎓 Um grupo comenta animado:
“A gente quer colocar o nome do grupo de Cometas, porque eles são estrelas com cauda!”

👨🏻‍🏫 O professor, com a “mão no bolso”, aponta para uma imagem no mural onde há um cometa e uma estrela lado a lado, sem dizer nada.

Os alunos se olham e começam a comentar entre si:
“Mas… será que cometa é estrela mesmo?”
“Olha, a estrela parece estar brilhando mais forte…”
“E o cometa tá meio apagado, com uma cauda…”

O professor continua em silêncio, observando atentamente as trocas do grupo e anotando palavras que surgem: luz, brilho, cauda, gelo, calor… Sem precisar corrigir, ele conduz os estudantes a autoquestionarem e reformularem suas ideias.

O grupo percebe que os cometas não são estrelas, mas corpos que refletem a luz do Sol e liberam gases e poeira quando se aproximam dele. E o professor, com a Mão no Bolso, estimula o pensamento autônomo e a argumentação.

⚖️ Contraexemplo

🧑‍🎓 Aluno:
“Nossa equipe vai se chamar ‘Estrelas’, porque todas elas brilham no céu!”

👨🏻‍🏫 Professor:
“Interessante escolha! Observem este conjunto de planetas, asteroides e cometas… alguns deles brilham por refletir a luz do Sol, enquanto outros produzem luz própria. Nem tudo que parece brilhar é uma estrela verdadeira.”

O grupo percebe que nem todos os corpos celestes luminosos são estrelas, levando-os a refletir sobre a diferença entre estrelas e planetas ou cometas, sem que o professor dê a resposta pronta. Isso incentiva a reconstrução conceitual sobre a natureza dos corpos celestes e influencia a escolha do nome da equipe.

❓ Princípio da Pergunta

A base do diálogo investigativo. O professor faz perguntas desafiadoras que ajudam o aluno a organizar o pensamento e avançar cognitivamente.

👨🏻‍🏫 Professor:
“Por que vocês escolheram o nome ‘Satélite’? Qual a função de um satélite em um sistema planetário?”

Nesse caso, a pergunta conduz à descoberta, não à simples memorização.

💡 Valorização do Erro

Um grupo chama o nome da equipe de “Estrelas Frias” e justifica dizendo que “algumas estrelas não emitem calor”.
👨🏻‍🏫 Professor:
“Interessante… será que todas as estrelas emitem o mesmo tipo de energia? Vamos investigar isso?”

Ao usar esse princípio o erro é tratado como oportunidade de aprendizagem e não como falha. Transforma o erro em gatilho investigativo.

💡  Solução

Após a discussão interna, cada equipe apresenta à turma o nome escolhido e justifica sua decisão, destacando as referências astronômicas e o significado do termo.
O professor, então, utiliza essas apresentações como ponto de partida para provocar novas reflexões, lançando perguntas que ampliem o olhar dos estudantes, como:

“O que é, de fato, uma estrela?”
“O que compõe um sistema planetário?”
“Será que existem outros sistemas solares no universo?”

Esse momento deve ser marcado por diálogo e curiosidade científica, criando um ambiente dinâmico, de debate e descoberta.

 👨🏻‍🏫  Prova

Nessa etapa, o professor assume o papel de mediador e avaliador, utilizando os registros das etapas anteriores para consolidar o aprendizado. Este momento não se limita apenas a verificar o conhecimento, mas também serve para fortalecer a compreensão dos conceitos investigados durante a tomada de posição, maturação e solução. É a oportunidade de transformar os debates, descobertas e reflexões dos alunos em saberes estruturados e significativos.

O professor começa fazendo uma síntese das escolhas das equipes e dos argumentos apresentados sobre os nomes escolhidos. Ao comentar sobre os nomes, ele reforça conceitos importantes relacionados ao Sistema Solar, destacando diferenças entre estrelas, planetas, cometas e outros corpos celestes, assim como a relevância de suas características. Essa etapa proporciona aos alunos o reconhecimento do que foi aprendido, conectando conceitos prévios e novos aprendizados.

Enfim, a Prova oferece ao professor a oportunidade de identificar lacunas de conhecimento e consolidar a mediação futura. Com os resultados do pré-teste, ele pode planejar estratégias de reforço e aprofundamento, ajustando a sequência didática às necessidades da turma. Além disso, os alunos percebem o valor de suas próprias descobertas, sentem-se protagonistas do aprendizado e são incentivados a continuar explorando o universo de forma investigativa e colaborativa.

Antes de seguir para a aula seguinte, o professor fedathiano pode conduzir os alunos realizarem uma atividade gamificada, por meio da plataforma Kahoot, por exemplo, ou outro recurso digital disponível. Essa atividade interativa permite ao professor coletar  mais informações sobre o nível de compreensão da turma e ao mesmo tempo engaja os estudantes, pois estimula competição saudável, participação ativa e fornece feedback imediato. É um momento lúdico, que alia avaliação e aprendizado de forma dinâmica.

Caso a escola não disponha de laboratório de informática, o professor pode adaptar a atividade, permitindo que os alunos usem seus próprios dispositivos, como smartphones ou tablets. O importante é garantir que todos participem e tenham a chance de testar seus conhecimentos, revisando de forma divertida os conceitos estudados sobre o Sistema Solar e os pequenos corpos celestes. 

AULA 02: Construção do Cubo Merge e introdução ao Merge Explorer

Duração: 100 minutos (2 h/a)


🎯 Tomada de posição

Nesta segunda aula, o professor realiza o acordo didático, reforçando que os alunos serão desafiados a explorar o Sistema Solar de forma investigativa, agora utilizando a realidade aumentada por meio do Merge Cube e do Galactic Explorer.

O Plateau desta aula envolve os conhecimentos e habilidades mínimas necessárias para que os alunos possam compreender e aplicar a tecnologia de realidade aumentada (RA) na investigação do Sistema Solar. Assim, o professor deve considerar se os estudantes:

  • Têm familiaridade básica com dispositivos digitais (smartphones, tablets ou computadores) – sabem baixar e abrir aplicativos, ativar a câmera e acessar configurações simples.

  • Possuem noções iniciais sobre o que é Realidade Aumentada (RA) – mesmo que intuitivamente, compreendem que ela combina elementos virtuais com o ambiente real.

Para identificar o Plateau, o professor conduz uma breve sondagem diagnóstica sobre o conhecimento prévio dos alunos através de perguntas simples, como:

  • “Alguém aqui já usou um aplicativo de realidade aumentada?”

  • “Vocês sabem o que acontece quando apontamos a câmera do celular para uma imagem que o aplicativo reconhece?”

  • “Alguém já ouviu falar do Merge Cube ou do Merge Explorer?”

Caso perceba lacunas, sugere-se que o professor, com uma postura fedathiana, apresente slides com orientações sobre configuração, manuseio e principais funcionalidades do Galactic Explorer. Para isso, é essencial que todos os alunos tenham o aplicativo instalado em seus dispositivos, garantindo participação ativa.

Uma vez realizado o acordo didático e  estabelecido o Plateu, o professor lança a Situação Desafiadora:

“Em no máximo 30 minutos, construam o Merge Cube a partir da planificação recebida e explorem o Galactic Explorer, identificando funcionalidades do aplicativo que auxiliem na investigação do Sistema Solar.”

O desafio visa instigar o trabalho colaborativo, a curiosidade científica e a exploração prática de conceitos astronômicos. Os alunos devem organizar-se em equipes, distribuir tarefas e definir estratégias de construção e exploração.


🧠 Maturação

Durante esta etapa, os alunos iniciam a construção do Merge Cube e começam a explorar o Galactic Explorer, descobrindo funcionalidades e recursos que permitem visualizar e manipular objetos do Sistema Solar em realidade aumentada. Enquanto isso, o professor deve atuar como mediador, aplicando os princípios da Sequência Fedathi. Na sequencia, é apresenta situações que podem surgir alguns princípios:

🫱🏻‍🫲🏼 Mão no Bolso:

Durante a montagem do cubo, grupo pode ter problemas seja no seu recorte ou na sua colagem, por exemplo. Caso isso ocorra, o professor não deve corrigir diretamente, mas dar os caminhos, como o possível diálogo que segue: 

🧑‍🎓Aluno: Professor, acho que colamos errado… o cubo tá torto, não vai funcionar!

👨🏻‍🏫 Professor: Pode ser que alguma aba esteja fora da sequência. Observem as marcações para ver se todas estão no lugar certo!

Nesse caso, o professor, sem apontar diretamente o erro, indica um caminho possível, levando o grupo a analisar novamente as dobras e a perceber, por conta própria, o equívoco. Em atitude, como essas, o professor verbaliza dicas orientadoras, mas sem revelar respostas ou demonstrar o procedimento. Essa postura mantém os estudantes ativos, curiosos e responsáveis pela descoberta, favorecendo a autonomia investigativa e o raciocínio prático.

⚖️ Contraexemplo

Durante a exploração do Galactic Explorer, uma equipe observavando os planetas em Realidade Aumentada pode  fazer a observação precipitada:

🧑‍🎓 Aluno: Professor, o planeta Mercúrio parece bem maior que Júpiter aqui no aplicativo. Acho que o app tá errado!

👨🏻‍🏫 Professor: Olhem só, nesse mesmo aplicativo, o Sol aparece menor que todos eles quando está mais distante do cubo. O tamanho real dos corpos celestes nem sempre corresponde ao que aparece na tela.

🧑‍🎓 Aluno: Ah, então é só uma questão de perspectiva, não é o tamanho real!
🧑‍🎓 Aluno:  Entendi… o aplicativo muda a escala pra caber na visualização.

Nesse diálogo hipotético, o professor usa o contraexemplo devido  ao “erro visual” no aplicativo. Assim,  para desestabilizar uma compreensão equivocada sobre o tamanho dos planetas, em vez de negar a fala do aluno, ele oferece uma situação que a contraria e o leva a reformular o próprio raciocínio, fortalecendo a compreensão de escala e representação no estudo do Sistema Solar.

❓ Princípio da Pergunta

Durante a operacionalização do Galactic Explorer, os integrantes de uma equipe podem ter dúvida, por exemplo, sobre como acessar o Sistema Solar no aplicativo, como no diálogo:

🧑‍🎓 Aluno:“Professor, como chega ao Sistema Solar?
👨🏻‍🏫 Professor: Você já leu o que está escrito na introdução do aplicativo?

A pergunta do professor atua como um gatilho de reflexão, incentivando a leitura atenta, a autonomia investigativa e a interpretação crítica das informações disponíveis. Através desse princípio, em vez de oferecer a resposta, o docente conduz os alunos a construírem o caminho do conhecimento por conta própria, fortalecendo o caráter investigativo da atividade. A partir dessa intervenção, o grupo tem a possibilidade de retornar à tela inicial e começar a explorar os textos e ícones apresentados na interface.

💡 Valorização do Erro

No exemplo que segue, o erro leva os alunos a distinguir satélites naturais de planetas e planetas anões, reconhecendo o papel da gravidade nas órbitas:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, essa bolinha pequenininha deve ser um planeta anão.”
👨🏻‍🏫 Professor: Ela se move em torno de outro corpo maior, né? Alguns objetos fazem isso porque estão presos pela gravidade. São bem importantes para entender o equilíbrio do sistema.

O professor utiliza o erro para a construção ou exploração de debates conceituais. Em vez de corrigir de imediato, o professor valoriza a experiência, transformando a falha em gatilho para reflexão. Assim, o erro se converte em aprendizado, fortalecendo a autonomia e o raciocínio coletivo do grupo.

Após os alunos maturarem, devem ser incentivados a se prepararem para a próxima etapa, tirando fotos, registrando observações e construindo textos explicativos sobre suas descobertas. Essas poderão ser compartilhados em sala ou em redes sociais, reforçando a aprendizagem colaborativa.


💡 Solução

Nesta fase, cada equipe compartilha com a turma os resultados da construção do Merge Cube e as descobertas feitas no Galactic Explorer. Apresentam objetos do Sistema Solar visualizados em RA, destacam funcionalidades exploradas e explicam conceitos aprendidos, como órbitas, tamanhos relativos, planetas anões, cometas e asteroides.

O professor cria um ambiente de discussão, estimulando o diálogo e a reflexão por meio de intervenções estratégicas, como pequenos comentários, observações provocativas ou exemplos visuais que levem os alunos a relacionar teoria e prática. O foco é consolidar conceitos, promover argumentação científica e reforçar a capacidade de comunicação do conhecimento adquirido.

 Aqui vai  uma situações hipotética da etapa de Solução da aula 2, mostrando o professor conduzindo reflexões ampliadas após as apresentações dos grupos, com perguntas e provocações que consolidam conceitos e promovem argumentação científica:


🧑‍🎓 Aluno: Nosso grupo percebeu que os planetas gasosos são bem maiores que os rochosos, e conseguimos ver isso com clareza no aplicativo.

👨🏻‍🏫 Professor: Excelente observação! Será que o tamanho desses planetas tem relação com a distância deles em relação ao Sol?

Nesse caso, o professor estimula os alunos a pensar sobre a formação dos planetas e a diferença entre planetas internos e externos.

 

👨🏻‍🏫 Prova

Na etapa da prova, o professor apresenta formalmente, com slides, o uso do Merge Cube e do Galactic Explorer, reforçando os conceitos investigados sobre o Sistema Solar. Explica as principais funcionalidades do aplicativo e demonstra como cada recurso pode auxiliar na exploração de planetas, satélites e outros corpos celestes.

Os alunos, por sua vez, podem ser avaliados de forma qualitativa, considerando:

  • Participação nas atividades em equipe;

  • Capacidade de exploração autônoma do Merge Cube e Galactic Explorer;

  • Registro das descobertas por fotos, textos ou esquemas;

  • Apresentação das informações à turma, demonstrando compreensão dos conceitos astronômicos.

Esta etapa permite ao professor consolidar o aprendizado, identificar lacunas conceituais e planejar as próximas atividades da sequência didática. Ao mesmo tempo, os alunos percebem o valor da prática investigativa, da colaboração e da exploração tecnológica, reforçando o protagonismo e a motivação para estudar o Sistema Solar.

AULA 03: Origem do Sistema Solar

⏰ Duração: 100 minutos (2h/a)

🎯 Tomada de posição

Nesta terceira aula, inicia-se formalmente o estudo conceitual da Origem do Sistema Solar. Sugere-se que o professor abra o encontro retomando, de maneira intencional e breve, os principais resultados observados na aula anterior, especialmente as descobertas feitas durante a construção do Merge Cube e a exploração do Galactic Explorer em realidade aumentada. Essa retomada não é meramente recapitulativa: ela serve para ativar a memória recente dos estudantes, reforçar o acordo didático e estabelecer continuidade entre prática e teoria.

Como acordo didático, o professor reforça que, assim como nas aulas anteriores, ele atuará como mediador, intervindo apenas quando necessário, e que os alunos serão estimulados a construir explicações próprias antes de receberem respostas diretas.

Para participar adequadamente da aula de Introdução ao Sistema Solar, os alunos precisam possuir alguns conhecimentos fundamentais, ou seja,  Plateu, relacionados à organização básica do universo e aos fenômenos astronômicos mais elementares. Dentre esses conhecimentos, destaca-se: 

  • Noções básicas sobre o Universo, compreendendo que ele é composto por diferentes tipos de astros, como estrelas, planetas, satélites naturais, cometas, asteroides e outros corpos celestes.

  • Reconhecimento do Sol como uma estrela, entendendo que ele emite luz e energia próprias, diferenciando-o dos planetas, que apenas refletem sua luz.

  • Compreensão inicial do que é o Sistema Solar, mesmo que de forma intuitiva, incluindo a ideia de que a Terra faz parte dele.

  • Noção dos movimentos dos planetas, especialmente que orbitam ao redor do Sol, ainda que sem domínio de detalhes sobre órbitas ou tempos de translação.

  • Entendimento intuitivo da relação entre movimento da Terra e fenômenos naturais, como o ciclo de dia e noite e as estações do ano.

Para reconhecer o que a turma já sabe, sugere-se que o professor realize uma sondagem diagnóstica por meio de perguntas abertas, que podem ser discutidas oralmente ou rapidamente registradas no quadro. As perguntas têm a função de revelar conhecimentos prévios, concepções alternativas e lacunas conceituais já discutidas nas aulas anteriores. Entre as possibilidades, pode-se perguntar:

  • “Vocês sabem o que é um sistema planetário?”
    → Identifica noções básicas sobre organização de astros.

  • “O que é necessário para que um conjunto de astros seja considerado um sistema planetário?”
    → Levanta ideias sobre gravidade, estrela central e órbitas.

  • “O Sistema Solar é formado apenas por planetas?”
    → Avalia ampliação de repertório: planetas anões, asteroides, cometas, cinturões, etc.

Durante essa sondagem, o professor observa cuidadosamente não apenas o conteúdo das respostas, mas como os alunos justificam suas falas, identificando indícios de raciocínio científico ou possíveis confusões.

Se o diagnóstico mostrar lacunas importantes, sugere-se que o professor faça uma pequena apresentação em slides que estabeleça o Plateu para que todos possam participar da etapa investigativa. 

Com o Plateau estabelecido, o professor pode lançar a situação problema que guiará toda a aula. Esse problema é formulado de forma aberta, desafiadora e suficientemente ampla para permitir múltiplas estratégias de investigação:

“Qual a explicação mais aceita para o surgimento e formação do Sistema Solar? E do que o Sistema Solar é composto?”

A formulação dupla é proposital. A primeira pergunta mobiliza origem e teoria científica e a segunda organiza a classificação e composição dos corpos celestes.

A partir desse ponto, os estudantes começam uma nova etapa da sequência, na qual produzirão explicações, compararão informações, confrontarão suas hipóteses e se apropriarão dos conceitos científicos fundamentais sobre estrutura e origem do Sistema Solar.

🧠   Maturação

Com o problema já apresentado na Tomada de Posição, os alunos retornam às suas equipes previamente organizadas e iniciam a investigação coletiva. Nesta etapa, eles devem reunir informações que permitam construir uma explicação fundamentada sobre a origem do Sistema Solar e sua composição, articulando as evidências encontradas em múltiplas fontes. Para isso, utilizam três eixos principais de exploração:

  • 🔭 Galactic Explorer, examinando animações, modelos tridimensionais e textos em realidade aumentada que apresentam os eventos da formação do Sistema Solar;

  • 📘 Material disposto na seção anterior sobre o Sistema Solar (Acesse AQUI). O professor pode acessar um material alternativo, desde que  contenha textos curtos, esquemas, figuras e explicações complementares;

  • 💬 diálogo entre pares, confrontando hipóteses, organizando ideias e negociando interpretações.

Vale reforçar que nessa etapa, o professor deve adotar uma postura de mediador, que conduz o raciocínio dos estudantes sem retirar deles a responsabilidade da descoberta.


🫱🏻‍🫲🏼 Mão no Bolso

Nesta fase, a Mão no Bolso é essencial para garantir que os alunos desenvolvam autonomia intelectual. O professor circula pela sala, escutando conversas, observando a navegação dos estudantes no aplicativo e acompanhando suas leituras. É comum que surjam interpretações incompletas ou confusas, especialmente relacionadas ao conceito de nebulosa, disco protoplanetário e acréscimo de matéria. Quando isso ocorre, o professor, seguindo o princípio da Mão no Bolso, não corrige, não explica e não revela a teoria completa, ele cria condições para que o próprio grupo reorganize o raciocínio

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: Professor, eu acho que o Sol já existia primeiro e depois os planetas foram “chegando” perto dele.
👨🏻‍🏫 Professor: Observem de novo aquela animação da nuvem de poeira girando. Vejam em qual momento o Sol aparece nessa sequência.

Sem expor o conteúdo, o professor aponta um caminho possível, permitindo que o grupo explore, teste e descubra por conta própria. Assim, a intervenção mantém viva a investigação e preserva a centralidade do aluno no processo de construção do conhecimento.


⚖️ Contraexemplo

Durante a maturação sobre a situação problema, os alunos podem estabelecer relações equivocadas. Nessas situações, o professor utiliza o contraexemplo para desestabilizar concepções inadequadas, sem oferecer a resposta direta.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: Professor, acho que os planetas surgiram porque pedaços grandes foram se chocando e viraram bolas.
👨🏻‍🏫 Professor: Interessante! Agora observem esse outro trecho do aplicativo: a maior parte do material fica girando em forma de disco, sem se chocar o tempo todo. O que isso sugere sobre o processo de formação?

O professor, em vez de dizer “não foi assim”, mostra uma situação que contradiz parcialmente o modelo inicial, forçando o aluno a repensar o papel da colisão, da acreção gradual e do disco protoplanetário.

Princípio da Pergunta

Quando os alunos demonstram dúvidas conceituais ou interpretativas, o professor utiliza perguntas que provocam reflexão, sem direcionar ao erro nem entregar respostas prontas.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: Acho que o Sistema Solar é só o Sol e os planetas principais.
👨🏻‍🏫 Professor: Observem no Galactic Explorer: onde ficam os cinturões? Se o Sistema Solar fosse apenas planetas, como explicar tantos objetos orbitando o Sol?

A pergunta reconduz o aluno às fontes de informação e o obriga a reexaminar dados, fortalecendo a capacidade de análise crítica e interpretação científica.


💡 Valorização do Erro

Erros conceituais emergem naturalmente, especialmente quando os estudantes lidam com fenômenos complexos como a formação do Sistema Solar. O professor transforma esses equívocos em oportunidades de aprofundamento.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: Acho que os planetas gasosos vieram primeiro, porque eles são maiores, então devem ter se formado antes.

👨🏻‍🏫 Professor: Isso é interessante, porque alguns modelos mostram que a temperatura no início era tão alta que materiais leves não conseguiam se manter perto do centro. Olha como essa relação entre tamanho e posição nem sempre é tão simples.

O professor valoriza o pensamento inicial do aluno e o utiliza para expandir a compreensão sobre distribuição de materiais, temperatura e composição dos corpos planetários.

No fechamento da Maturação, o professor deve reconhecer o esforço investigativo das equipes e ressaltar a relevância das trocas de ideias, hipóteses e análises feitas durante o trabalho colaborativo. Embora muitas respostas já pareçam se delinear, ainda não é o momento de concluir conceitos, mas de organizar o conhecimento produzido. Assim, sugere-se que o professor oriente que cada equipe finalize registros, esquemas e textos preparatórios para a apresentação, lembrando que a construção coletiva é parte fundamental do processo. Assim, encerra-se a Maturação como uma etapa de elaboração conceitual ativa, preparando os estudantes para expor e defender seus modelos explicativos na etapa seguinte.

💡 Solução

Na etapa da Solução, ocorre o momento crucial de explicitação pública do conhecimento construído pelos estudantes. Cada equipe deve apresentar seu modelo explicativo sobre a formação e composição do Sistema Solar, elaborado a partir da investigação realizada na Maturação. Essa fase vai além de uma simples exposição: trata-se de um processo de socialização científica, no qual os grupos testam a coerência de suas ideias, argumentam com base em evidências e confrontam interpretações distintas.

As apresentações podem incorporar:

  • capturas em realidade aumentada feitas no Galactic Explorer para ilustrar fases da nebulosa solar, distribuição de materiais e órbitas;

  • esquemas e mapas conceituais construídos pelos estudantes, representando o disco protoplanetário, o surgimento do Sol, a acreção planetária e a organização estrutural do Sistema Solar;

  • descrições orais que mostram como cada grupo compreendeu a sequência de eventos da Teoria Nebular;

  • comparações entre modelos (científicos, do aplicativo e dos colegas), destacando similaridades e divergências.

Nessa etapa, o papel do professor pode tomar o papel de mediador epistêmico, ou seja, ele não confirma nem invalida imediatamente as ideias, mas conduz o debate, promovendo um ambiente de argumentação investigativa. Durante as apresentações, ele pode:

  • valorizar interpretações consistentes, incentivando que sejam explicitadas e justificadas;

  • inserir provocações teóricas que levam a aprofundamentos, como:
    “Se o disco girava, o que isso implica sobre a distribuição da massa?”;

  • ajudar os alunos a estabelecer correspondências entre dados observados em RA, o material de apoio e conceitos científicos;

  • promover debate entre equipes, estimulando que os colegas questionem e aprimorem os modelos apresentados.

Mesmo nesta etapa de Solução, desta terceira aula sobre o Sistema Solar, os princípios da Sequência Fedathi continuam fundamentais. Durante as apresentações dos modelos explicativos, o professor pode mobilizar a Mão no Bolso, permitindo que os próprios colegas analisem e questionem os argumentos apresentados; usar o Contraexemplo para desestabilizar concepções equivocadas; lançar Perguntas que ampliem a compreensão dos fenômenos astronômicos; e promover a Valorização do Erro, transformando equívocos em oportunidades de reflexão coletiva. Assim, a Solução não se limita a socializar resultados, mas mantém viva a investigação, aprofundando o entendimento científico do Sistema Solar.

👨🏻‍🏫 Prova

A etapa da Prova corresponde ao momento de formalização conceitual do conhecimento trabalhado pelos estudantes. Diferentemente de uma avaliação somativa, essa fase da Sequência Fedathi funciona como um momento de síntese científica, em que o professor apresenta os modelos teóricos aceitos que explicam a origem e a estrutura atual do Sistema Solar, conectando-os com o percurso investigativo desenvolvido em aula.

Para favorecer a clareza conceitual, a formalização ocorre por meio de slides estruturados, mapas explicativos, imagens científicas e o próprio Merge Cube, elementos que auxiliam a visualização de processos complexos, como:

  • A Hipótese Nebular moderna, descrevendo o colapso gravitacional da nuvem de gás e poeira, a formação do disco protoplanetário e o surgimento do proto-Sol;

  • etapas da planetogênese, incluindo acreção, diferenciação e formação dos gigantes gasosos e terrestres;

  • diversidade composicional dos corpos do Sistema Solar, articulando densidade, composição química, temperatura e distância do Sol;

  • classificação contemporânea dos objetos astronômicos, como planetas anões, cometas, cinturões e satélites naturais.

A Prova não é apresentada como um conteúdo isolado, mas como resposta às questões, hipóteses e entendimentos manifestos pelos alunos durante as fases anteriores. Assim, o professor:

  • retoma falas e registros que revelaram concepções alternativas;

  • reconstrói esses pontos à luz do modelo científico aceito;

  • evidencia como o processo de investigação dos estudantes se aproxima (ou se afasta) do caminho epistemológico da ciência;

  • destaca o papel das observações em RA como representações simplificadas, explicando limites e potencialidades;

  • articula o conhecimento produzido pelos grupos com o arcabouço teórico da Astronomia.

A Prova, portanto, funciona como um momento de clareza conceitual e epistemológica, essencial para fechar o ciclo investigativo da aula. Não representa um “fim”, mas uma ponte para o aprofundamento posterior, preparando os estudantes para as próximas aulas, em que explorarão outros fenômenos astronômicos com base no conhecimento formalizado aqui.

AULA 04: Os Planetas Rochosos

Duração: 100 minutos (2 h/a)


🎯 Tomada de posição

Sugere-se que a aula inicie com um breve feedback coletivo: o professor convida os alunos a retomarem os principais conceitos explorados na atividade sobre a formação do Sistema Solar, estimulando a memória conceitual e preparando o terreno para o novo conteúdo. Esse momento também serve para ajustar o acordo didático, reforçando que cada estudante é corresponsável pela fluidez das atividades, pelo uso adequado dos recursos e pela participação ativa em grupo.

Para Plateau desta aula espera-se que os alunos já tenham uma compreensão inicial sobre:

  • Entender que o Sistema Solar é um conjunto de corpos celestes organizados gravitacionalmente em torno do Sol.

  • Reconhecer o Sol como uma estrela que exerce força gravitacional determinante nas órbitas.

  • Identificar os principais planetas do Sistema Solar.

  • Compreender o conceito básico de órbita.

  • Situar o Sistema Solar dentro de um contexto maior, como a Via Láctea.

  • Reconhecer que a Terra não ocupa o centro do Universo.

 
Sugere-se que o professor conduza uma sondagem diagnóstica, verificando se os alunos possuem conhecimentos prévios necessários à compreensão dos planetas rochosos, especialmente noções de órbita, translação, rotação, estrutura planetária e diferenças básicas entre planetas internos e externos. Exemplos de perguntas diagnósticas incluem:
  • “O que significa um planeta estar em órbita?”

  • “Vocês conseguem explicar a diferença entre rotação e translação?”

  • “O que caracteriza um planeta interno?”

As respostas permitem ao professor ajustar o nível de aprofundamento e, caso necessário, inserir breves explicações introdutórias para nivelar a turma.

Somente após estabelecer o Plateau, o professor lança a situação-problema, que orientará toda a investigação da aula:

🪐 “Quais são os planetas rochosos do Sistema Solar, e quais características eles apresentam em comum? O que os diferencia uns dos outros?”

Antes de liberar os grupos para maturação, o professor reforça o acordo de que cada equipe deverá apresentar a resposta do processo investigativo, registrando descobertas, comparações, esquemas e conclusões que serão apresentadas na etapa da Solução.

🧠 Maturação

Com o problema já apresentado na Tomada de Posição, os alunos retornam às suas equipes previamente organizadas e iniciam a investigação coletiva. Nesta etapa, eles devem reunir informações que permitam construir uma explicação fundamentada sobre os planetas rochosos, articulando as evidências encontradas em múltiplas fontes. Para isso, como na aula anterior, utilizam três eixos principais de exploração:

  • 🔭 O Galactic Explorer, explorando os planetas rochosos em Realidade Aumentada;

  • 📘 Material disposto na seção anterior sobre o Sistema Solar (Acesse AQUI). O professor pode acessar um material alternativo, desde que  contenha textos curtos, esquemas, figuras e explicações complementares;

  • 💬 diálogo entre pares, confrontando hipóteses, organizando ideias e negociando interpretações.

Cada equipe deve construir um modelo explicativo sobre os planetas rochosos, o qual pode assumir a forma de mapa conceitual, esquema comparativo, desenho, tabela ou narrativa científica. Nesse processo, os estudantes confrontam informações, organizam argumentos e articulam conceitos com base em dados coletados.

Durante a maturação, o professor adota postura predominantemente observacional, aplicando os princípios da Sequência Fedathi. A seguir serão ilustrados alguns exemplos de situações dos princípios que podem ocorrer nessa etapa.

🫱🏻‍🫲🏼 Mão no Bolso 

Na investigação dos planetas rochosos, o professor evita fornecer respostas diretas ou classificações prontas. Em vez disso, mantém intervenções mínimas, oferecendo apenas pistas estratégicas que ajudem os estudantes a observar dados relevantes, comparar informações e revisar suas hipóteses. A postura de Mão no Bolso preserva o protagonismo investigativo e incentiva que os alunos interpretem evidências científicas por conta própria.

Exemplo de situação 

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, acho que Mercúrio é o mais parecido com a Terra porque ele também é pequeno…”
👨🏻‍🏫 Professor: “Observem no aplicativo como aparecem a temperatura e a atmosfera de cada planeta. Talvez essas informações ajudem a refinar essa comparação.”

Aqui o professor não nega a afirmação, mas “abre uma porta” para que o estudante perceba, sozinho, que tamanho não é o único critério para comparar planetas rochosos.

⚖️ Contraexemplo 

O professor apresenta um exemplo alternativo que, ao se deparar com uma pergunta do aluno, conduzindo naturalmente à reflexão conceitual. O foco não é negar a fala, mas mostrar outra situação que desestabiliza a certeza do estudante, convidando-o a reconstruir o raciocínio.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Vênus deve ser mais frio que a Terra porque é completamente coberto de nuvens.”

👨🏻‍🏫 Professor: “No mesmo aplicativo, observem Marte: ele tem uma atmosfera fina, quase sem nuvens, e ainda assim aparece como o mais frio entre os rochosos.”

Esse outro exemplo (Marte) cria um contraste que quebra a lógica simplista “mais nuvens = mais frio”. O aluno percebe, por comparação, que a relação entre nuvens e temperatura é mais complexa, e isso o aproxima da solução: entender o papel do efeito estufa intenso em Vênus.

💡 Valorização do Erro

Erros de interpretação sobre os planetas rochosos são usados como ponto de partida para discussões ricas, ajudando os alunos a ajustar suas concepções por meio de diálogo e confronto de ideias,  não por correção direta. Ou seja, o professor não corrige imediatamente. Em vez disso, transforma o erro em uma oportunidade para aprofundar a compreensão do Sistema Solar.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Mercúrio é o planeta mais quente porque está mais perto do Sol.”

👨🏻‍🏫 Professor:
“Interessante! Vamos olhar no simulador:
— Qual é a temperatura máxima em Mercúrio?
— E qual aparece para Vênus?
O que você percebe?”

Aqui, o professor aproveita o erro comum para gerar investigação: por que Vênus, mesmo sendo o segundo planeta, é mais quente?

❓ Princípio da Pergunta

O Princípio da Pergunta aparece naturalmente a partir de uma dúvida do aluno. O professor evita responder e, em vez disso, faz uma nova pergunta que provoca desequilíbrio cognitivo, levando o estudante a revisar sua hipótese e caminhar em direção ao entendimento adequado sobre os planetas rochosos. A pergunta do professor não entrega a resposta: ela abre uma nova trilha de pensamento.


Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, Marte é vermelho porque é muito quente, né?”

👨🏻‍🏫 Professor: “Se fosse por causa do calor, qual dos planetas rochosos você esperaria que fosse mais vermelho: Marte ou Vênus? O que o simulador mostra?”

A nova pergunta desestabiliza a explicação inicial (“vermelho = quente”) e obriga o aluno a confrontar sua hipótese com dados comparativos.

💡 Solução

Nesta etapa, as equipes apresentam ao restante da turma seus modelos explicativos sobre os planetas rochosos, utilizando:

  • imagens em RA;

  • mapas conceituais;

  • quadros comparativos;

  • explicações orais fundamentadas;

  • evidências buscadas em múltiplas fontes.

A partilha deve ser dialógica e colaborativa, criando um ambiente de debate científico. O professor atua como mediador, incentivando:

  • a argumentação fundamentada;

  • o confronto produtivo de ideias;

  • a interpretação crítica dos modelos;

  • a recuperação de equívocos que emergiram na maturação;

  • a valorização das explicações bem construídas.

Mesmo nesta etapa, os princípios da Sequência Fedathi continuam presentes. O professor pode, por exemplo, utilizar Contraexemplos para refinar conclusões, Perguntas para ampliar explicações e Valorização do Erro para aprofundar conceitos ainda frágeis.

👨🏻‍🏫 Prova

A Prova consiste na formalização científica do conteúdo, conduzida pelo professor com apoio de slides que favoreçam visualização e compreensão. O objetivo é apresentar o modelo científico aceito sobre os planetas rochosos, sistematizando:

  • características gerais dos planetas internos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte);

  • composição e estrutura;

  • atmosfera e condições de superfície;

  • critérios astronômicos para classificação;

  • fenômenos físicos relevantes (albedo, densidade, proximidade solar, períodos orbitais).

Nesta etapa, o professor retoma explicitamente concepções equivocadas observadas durante a aula e as reorganiza em direção ao conhecimento científico validado.

Para aprofundar a compreensão, o professor pode propor questões provocativas, como:

  • “Se você viajasse pelo espaço, em qual planeta o seu peso seria mais parecido com o da Terra, e por quê?”

  • “Embora chamados de ‘rochosos’, será que esses planetas são compostos apenas de rocha?”

  • “Por que Vênus é mais quente que Mercúrio, mesmo estando mais distante do Sol?”

Tais questionamentos ajudam a consolidar o aprendizado e a estimular novas hipóteses, preparando a turma para as próximas etapas da sequência didática.

AULA 05: Os Planetas Gasosos

⏰ Duração: 100 minutos (2 h/a)


🎯 Tomada de posição

A aula sobre os planetas gasosos do sistema solar deve começar com a revisão dos conceitos aprendidos na aula anterior. O professor pode iniciar perguntando aos alunos se eles lembram o significado de gravidade e o que é a órbita de um planeta, ambos conceitos trabalhados anteriormente. Essa abordagem busca estabelecer uma ligação entre os conteúdos e despertar o interesse dos alunos. Esse momento também serve para ajustar o acordo didático, reforçando que cada estudante é corresponsável pela fluidez das atividades, pelo uso adequado dos recursos e pela participação ativa em grupo.

Para que os alunos possam investigar adequadamente as características dos planetas gasosos e construir modelos explicativos consistentes, é necessário que tenham Plateu desta aula,  que constituem a compreensão inicial sobre:

  • O Sistema Solar, incluindo sua organização e distribuição dos planetas.

  • Entender a diferença básica entre planetas rochosos e gasosos, reconhecendo que pertencem a categorias distintas devido à sua composição e estrutura.

  • Ter noção sobre atmosfera, entendendo que corpos celestes podem possuir camadas gasosas de diferentes densidades e temperaturas.

  • ter ideia de gravidade, especialmente sua relação com massa e tamanho dos planetas.

  • Conceitos introdutórios de órbita e movimento, suficientes para comparar distâncias ao Sol e tempos orbitais.

Caso o professor já tenha identificado, ao longo das aulas anteriores, que tais conhecimentos foram adequadamente assimilados pelos alunos,  seja pelas falas durante as apresentações, maturações ou pelas interações em sala, o Plateau pode ser apenas reforçado de forma breve. Nessa situação, não há necessidade de uma retomada extensa do conteúdo, permitindo que o professor avance diretamente para a situação-problema, que é dados é:

🪐 Quais os planetas gasosos do sistema solar? O que os diferencia dos planetas rochosos? O fato de serem constituídos por gases e ao mesmo tempo mais afastados do Sol tem correspondência com a formação do sistema solar ou é um evento casual?

Antes de liberar os grupos para maturação, o professor reforça o acordo de que cada equipe deverá apresentar a resposta do processo investigativo, registrando descobertas, comparações, esquemas e conclusões que serão apresentadas na etapa da Solução.

🧠 Maturação

Nesse momento os alunos devem se organizar em grupos para resolver o problema proposto e o professor deve promover uma organização do ambiente de modo a deixar os alunos maturarem, dialogarem entre si e usarem os recursos disponíveis: 

  • 🔭 O Galactic Explorer, explorando os planetas rochosos em Realidade Aumentada;

  • 📘 Material disposto na seção anterior sobre o Sistema Solar (Acesse AQUI). O professor pode acessar um material alternativo, desde que  contenha textos curtos, esquemas, figuras e explicações complementares;

  • 💬 diálogo entre pares, confrontando hipóteses, organizando ideias e negociando interpretações.

Cada equipe deve construir um modelo explicativo sobre os planetas gasosos, o qual pode assumir a forma de mapa conceitual, esquema comparativo, desenho, tabela ou narrativa científica. Nesse processo, os estudantes confrontam informações, organizam argumentos e articulam conceitos com base em dados coletados.

Vale ressaltar que durante a maturação, o professor adota postura predominantemente observacional, aplicando os princípios da Sequência Fedathi. A seguir serão ilustrados alguns exemplos de situações dos princípios que podem ocorrer nessa etapa.

🫱🏻‍🫲🏼 Mão no Bolso 

A Mão no Bolso, aplicada ao estudo dos planetas gasosos, consiste em o professor não fornecer respostas prontas sobre características como densidade, composição, massa, gravidade ou formação desses planetas. Em vez disso, ele oferece pistas sutis, orientações indiretas e caminhos possíveis para que os estudantes descubram, por conta própria, informações importantes — como o fato de Saturno ter densidade muito baixa, Júpiter possuir enorme massa ou os gasosos não terem superfície sólida. Dessa forma, o professor mantém os alunos no centro da investigação, estimulando análise de dados, comparação crítico-conceitual e autonomia científica durante a exploração em RA, textos e pesquisas.

Exemplo de situação 

🧑‍🎓 Aluno:
“Professor, estou achando estranho… Saturno parece muito leve para o tamanho dele. Isso deve estar errado, né?”

👨🏻‍🏫 Professor: “Observem no aplicativo a massa e a densidade que aparecem para cada planeta. Talvez essas informações ajudem vocês a pensar sobre essa relação entre tamanho e ‘leveza’.”

🧑‍🎓 Aluno: “Então é pra comparar essas duas coisas mesmo?”

👨🏻‍🏫 Professor: “Vejam como esses dados dialogam. Às vezes, eles revelam algo que não percebemos à primeira vista.”

O que acontece aqui? O aluno pede uma confirmação direta (“deve estar errado, né?”). O professor não confirma, não corrige, não explica. Todavia, ele aponta o caminho, oferecendo apenas uma pista conceitual (massa e densidade), preservando o protagonismo investigativo e permitindo que o aluno descubra por conta própria que Saturno tem densidade baixíssima, apesar de seu grande tamanho.

⚖️ Contraexemplo 

No contexto dos planetas gasosos, o contraexemplo funciona como uma ferramenta de desestabilização cognitiva: o professor não dá resposta à pergunta e faz com o estudante busque, por conta própria, o entendimento sobre características como massa, densidade, composição atmosférica ou presença de anéis.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, já que Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar, então ele também deve ser o que tem a maior densidade, né?”

👨🏻‍🏫 Professor: “Veja uma coisa interessante: dê uma olhada na densidade de Saturno aqui no aplicativo. Percebe que, mesmo sendo enorme, a densidade dele é tão baixa. Se houvesse um oceano grande o suficiente, Saturno flutuaria nele, como uma boia. Essa baixa densidade se deve à sua composição principal de hidrogênio e hélio. 

🧑‍🎓 Aluno: “Então… tamanho não significa densidade? Mesmo sendo gigante, ele pode ser muito menos denso?”

🧑‍🎓 Outro aluno: “Ah, então os gigantes gasosos têm muita massa, mas são feitos de materiais leves!”

O professor, em vez de responder diretamente, introduz um contraexemplo ao destacar que, segundo o aplicativo ou a tabela consultada, Saturno apresenta densidade inferior à da água, sendo, portanto, menos denso do que se pressupõe para um corpo de grandes dimensões. Essa ação do professor provoca um conflito cognitivo produtivo. Assim, o contraexemplo conduz o estudante, por conta própria, a revisar seu raciocínio, buscar novas justificativas e aprofundar sua compreensão sobre massa, volume e densidade, preservando sua autonomia investigativa e fortalecendo a construção ativa do conhecimento científico.

💡 Valorização do Erro

O princípio da Valorização do Erro permite transformar concepções equivocadas em oportunidades de aprendizagem significativa, como segue no exemplo de situação.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, acho que Júpiter é o planeta mais quente entre os gasosos porque ele é o maior.”

👨🏻‍🏫 Professor: “Interessante… observem como a temperatura interna de Netuno aparece no aplicativo. Mesmo sendo bem menor, ele apresenta um fluxo interno de calor significativo.”

🧑‍🎓 Aluno: “Ah… então não é só o tamanho que determina a temperatura?”

No exemplo apresentado, a afirmação do aluno de que “Júpiter é o planeta mais quente entre os gasosos por ser o maior” revela uma hipótese comum, mas inadequada, baseada em associações intuitivas entre tamanho e temperatura. Em vez de corrigir imediatamente, o professor valoriza o erro ao destacar dados do aplicativo que mostram a existência de fluxos internos de calor em Netuno, mesmo com dimensões muito menores do que Júpiter. Esse movimento provoca um processo de reorganização cognitiva, estimulando o aluno a compreender que fenômenos térmicos planetários dependem de múltiplos fatores além do tamanho, como composição interna, pressão atmosférica e mecanismos de liberação de energia. Assim, o Erro torna-se um catalisador para reflexão crítica e para a construção autônoma do conhecimento científico.

❓ Princípio da Pergunta

No exemplo de situação apresentado a seguir, a dúvida do aluno sobre a alta velocidade de rotação de Júpiter revela uma dificuldade comum em relacionar fenômenos observáveis à dinâmica de formação planetária.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, por que Júpiter gira tão rápido? Ele não deveria ser mais lento por ser gigantesco?”

👨🏻‍🏫 Professor: “O que acontece com a rotação de um corpo quando ele se forma a partir de uma nuvem de gás que vai se contraindo?”

🧑‍🎓 Aluno: “Ah… quanto mais contrai, mais rápido gira… então deve ter relação com a formação dele!”

Aqui, em vez de fornecer a explicação diretamente, o professor mobiliza o princípio ao devolver uma pergunta que remete ao conceito físico de conservação do momento angular, um princípio fundamental na formação de corpos celestes. Essa estratégia obriga o estudante a estabelecer conexões entre teoria e observações do aplicativo, promovendo raciocínio crítico e autonomia. Assim, a pergunta do professor atua como gatilho intelectual, conduzindo o aluno à reorganização de seu modelo explicativo sem romper sua trajetória investigativa.

No encerramento da Maturação, o professor deve reconhecer o empenho analítico das equipes na investigação dos planetas gasosos, destacando a importância das comparações realizadas, das hipóteses formuladas e das interpretações construídas a partir das observações em Realidade Aumentada e das pesquisas complementares. Embora muitos grupos já apresentem explicações provisórias sobre composição, atmosfera, densidade e dinâmica desses planetas, ainda não é o momento de validar definições científicas, mas sim de consolidar o conhecimento produzido de forma organizada. Recomenda-se que o professor oriente os estudantes a finalizar seus mapas conceituais, quadros comparativos, descrições e registros que servirão de base para a apresentação. Assim, encerra-se a Maturação como uma etapa de construção conceitual ativa e investigativa, preparando as equipes para expor, justificar e discutir seus modelos explicativos na etapa seguinte, a Solução.

 
💡 Solução
 
Após a etapa de Maturação, cada equipe apresenta à turma suas respostas iniciais para a situação-problema proposta. Durante as exposições, os estudantes tornam explícitas as relações que construíram com base nos dados analisados, como composição química, densidade, distância ao Sol, presença de anéis, massa e estrutura interna, articulando essas informações para justificar seus modelos explicativos.

O professor, então, utiliza essas apresentações como ponto de partida para aprofundar a investigação, lançando questões que ampliem e tensionem as hipóteses apresentadas, como:

  • “Se os planetas gasosos são muito maiores, por que sua densidade é tão baixa?”

  • “Como a temperatura do ambiente de formação influencia o tipo de matéria que pode se acumular em um planeta?”

  • “A posição dos planetas no Sistema Solar pode ser entendida como consequência de quais processos físicos?”

  • “Por que a região externa favorece a formação de gigantes gasosos?”

Esse momento deve ser marcado por diálogo, debate e abertura para revisar ideias, enfatizando que modelar é um processo investigativo contínuo. Assim, a etapa da Solução transforma-se em um espaço de construção coletiva e argumentação científica, preparando os grupos para a Formalização, onde os conceitos sobre formação planetária e estrutura dos gigantes gasosos serão consolidados com maior rigor.

 
 
Prova

Nessa etapa, o professor assume o papel de mediador e avaliador, utilizando os registros produzidos nas fases de Tomada de Posição, Maturação e Solução para consolidar o aprendizado sobre os planetas gasosos. A Prova não tem como finalidade apenas verificar o que os alunos sabem, mas transformar as investigações, debates e modelos explicativos em conhecimento estruturado e significativo sobre Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

O professor inicia retomando as explicações apresentadas pelas equipes acerca da situação-problema, especialmente sobre por que os gigantes gasosos se encontram nas regiões mais externas do Sistema Solar, o que os diferencia dos planetas rochosos e como sua composição está relacionada aos processos de formação planetária. Ao sintetizar as ideias defendidas pelos grupos, ele evidencia conceitos essenciais, como: composição química predominante (H/He), baixa densidade, presença de anéis, muitas luas, grandes massas e a influência da temperatura da nebulosa na formação desses planetas.

Esse momento permite que os estudantes reconheçam o progresso alcançado: percebem como articularam dados, compararam características, levantaram hipóteses e revisaram explicações ao longo das discussões. Assim, a Prova funciona como uma etapa reflexiva, que ajuda a conectar o conhecimento inicial às novas compreensões construídas de forma investigativa.

Além disso, é a oportunidade para o professor identificar lacunas conceituais persistentes, corrigir equívocos comuns, como a confusão entre “gasoso” e “sem núcleo”, ou a ideia de que a distância ao Sol sozinha explica a formação dos gigantes, e planejar intervenções futuras da sequência didática.

Antes de seguir para a aula seguinte, o professor fedathiano pode propor uma atividade gamificada por meio do Kahoot (ou plataforma semelhante), reforçando os conteúdos abordados. A dinâmica permite coletar, de modo leve e interativo, novas evidências de aprendizagem, favorecendo a participação ativa dos estudantes e oferecendo feedback imediato sobre os conceitos-chave: composição atmosférica, formação dos gigantes, densidade, estrutura interna, órbitas e diferenças em relação aos planetas rochosos.

Caso a escola não disponha de laboratório de informática, os alunos podem utilizar seus próprios celulares ou tablets. Se os dispositivos forem limitados, o professor pode organizar grupos pequenos para responder em conjunto. O essencial é que todos tenham a oportunidade de testar seus conhecimentos sobre os planetas gasosos, revisando de forma divertida e colaborativa os conceitos trabalhados na aula.

AULA 06: Cinturão de Asteroides

⏰ Duração: 100 minutos (2 h/a)

🎯 Tomada de posição

Nesta aula, o objetivo central é aprofundar a compreensão dos estudantes sobre os corpos menores do Sistema Solar, tomando como ponto de partida a existência e a função do Cinturão de Asteroides.

O professor começa a aula conduzindo o acordo didático, elemento essencial para garantir organização, engajamento e corresponsabilidade na aprendizagem. Nesse acordo, são combinados aspectos como: atenção aos colegas durante a investigação, uso adequado dos equipamentos do laboratório, colaboração entre os membros da equipe e registro cuidadoso das descobertas. O acordo didático estabelece, portanto, o clima pedagógico necessário para que as etapas da aula ocorram de maneira produtiva e segura.

Após esse momento, o professor realiza uma breve retomada do que foi estudado na aula anterior e aproveita para detectar o Plateau da turma, isto é, os conhecimentos mínimos necessários para avançar para o novo conteúdo. Para isso, propõe perguntas diagnósticas, diretas e acessíveis, como:

  • O que é uma órbita?

  • Quantos planetas compõem o Sistema Solar?

  • Em que ordem eles estão organizados?

  • Além dos planetas, que outros tipos de objetos existem no Sistema Solar?

As respostas permitem ao professor avaliar se os estudantes reconhecem a estrutura básica do Sistema Solar e se conseguem diferenciar planetas de outros corpos menores. Caso o professor já tenha identificado, ao longo das aulas anteriores, que tais conhecimentos foram adequadamente assimilados pelos alunos,  seja pelas falas durante as apresentações, maturações ou pelas interações em sala, o Plateau pode ser apenas reforçado de forma breve.

Com o Plateau verificado e, quando necessário, ajustado, o professor apresenta a situação-problema que orientará a investigação:

“Existe um local no espaço específico onde esses objetos se concentram? Asteroide é o mesmo que cometa?”

Este problema deve ser apresentado de forma clara e permanecer visível, seja na lousa ou em slides, durante toda a Maturação. Ele é intencionalmente provocativo, pois convida os alunos a formular hipóteses, explorar semelhanças e diferenças entre pequenos corpos e identificar a possível existência de regiões específicas onde eles se agrupam.

Por fim, o professor organiza a turma em equipes e orienta quanto aos procedimentos que serão adotados na etapa da Maturação. Assim, encerra-se a Tomada de Posição com os estudantes instigados, mobilizados por um problema real de astronomia e preparados para iniciar a investigação sistemática sobre asteroides e cometas.

🧠 Maturação

Neste momento, os alunos devem se organizar em grupos para investigar o problema proposto e construir explicações próprias sobre a distribuição dos corpos menores do Sistema Solar. O professor, por sua vez, organiza o ambiente de modo que os estudantes possam maturar ideias, dialogar entre si e explorar os recursos disponíveis:

  • 🔭 O Galactic Explorerobservando asteroides, cometas e a região do Cinturão de Asteroides por meio da Realidade Aumentada, comparando posições, tamanhos e características visuais;

  • 📘 Material disposto na seção anterior sobre o Sistema Solar (Acesse AQUI). O professor pode acessar um material alternativo, desde que  contenha textos curtos, esquemas, figuras e explicações complementares;

  • 💬 diálogo entre pares, confrontando hipóteses, organizando ideias e negociando interpretações.

Cada equipe deve construir um modelo explicativo sobre o Cinturão de Asteroides, respondendo às questões orientadoras apresentadas no problema:

  • Existe um local no espaço onde esses objetos se concentram?

  • Asteroide é o mesmo que cometa?

Esse modelo pode assumir diversas formas: mapa conceitual, esquema ilustrado, tabela comparativa, narrativa científica ou qualquer representação que permita organizar e justificar a explicação do grupo. Durante a elaboração, os estudantes articulam conceitos, confrontam informações e desenvolvem argumentos baseados nas evidências coletadas.

É importante destacar que, durante a maturação, o professor deve adotar uma postura fedathiana,ou seja,  aplicando os princípios da Sequência Fedathi, orientando no processo investigativo sem antecipar respostas. A seguir, serão apresentados exemplos de situações envolvendo tais princípios que podem emergir nesta etapa.

🫱🏻‍🫲🏼 Mão no Bolso 

Na investigação sobre o Cinturão de Asteroides e os corpos menores do Sistema Solar, o professor evita fornecer respostas diretas sobre onde esses objetos se concentram ou sobre as diferenças entre asteroides e cometas. A postura de Mão no Bolso garante que o protagonismo investigativo permaneça com os alunos, estimulando-os a interpretar evidências científicas por conta própria, relacionando posição orbital, composição e formação desses corpos menores. Desse modo, os estudantes desenvolvem autonomia intelectual enquanto constroem explicações fundamentadas.

Exemplo de situação

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, acho que os asteroides ficam espalhados pelo Sistema Solar todo… não deve ter um lugar específico para eles.”

👨🏻‍🏫 Professor: “Observem no aplicativo como aparecem as órbitas e a distribuição desses objetos. Talvez isso ajude vocês a identificar se existe alguma região de maior concentração.”

Nesse caso, o professor não corrige diretamente a afirmação do aluno. Em vez disso, abre uma porta investigativa, incentivando o grupo a explorar dados visuais e conceituais para perceber, por conta própria, que muitos asteroides se concentram em uma faixa específica entre Marte e Júpiter, o Cinturão de Asteroides. Assim, a descoberta permanece como construção ativa dos estudantes.

⚖️ Contraexemplo

No estudo do Cinturão de Asteroides, o contraexemplo funciona como ferramenta de desestabilização cognitiva, ajudando os alunos a revisarem ideias equivocadas sobre tamanho, distribuição, órbitas e composição dos asteroides.
O professor não responde diretamente, mas apresenta uma situação que contradiz suavemente a proposição inicial, levando o estudante a reconstruir seu entendimento com base em evidências.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, os asteroides do Cinturão devem ser todos pequenos… se fossem grandes, já teriam virado planetas.”

👨🏻‍🏫 Professor: “Observem aqui no aplicativo ou na tabela do material: percebem que existe um asteroide chamado Ceres que tem forma esférica e mais de 900 km de diâmetro? E mesmo assim ele não é considerado um planeta?”

🧑‍🎓 Aluno: “Como assim? Então tem asteroide grande… e ainda assim ele não vira planeta?”

🧑‍🎓 Outro aluno: “Então o tamanho não é o único critério para ser planeta… deve ter outras coisas envolvidas.”

Nesse diálogo, o professor não corrige a afirmação inicial. Em vez disso, apresenta um contraexemplo concreto — o caso de Ceres, que é grande, tem forma quase esférica e ainda assim não é classificado como planeta, mas como planeta anão.

Essa estratégia provoca um conflito cognitivo produtivo, levando o estudante a investigar conceitos como:

  • o que caracteriza um planeta;

  • o que é um planeta anão;

  • a diversidade de tamanhos e composições dos asteroides;

  • as condições dinâmicas do Sistema Solar primitivo que impediram esses corpos de se aglutinarem para formar um planeta entre Marte e Júpiter.

Assim, o contraexemplo conduz o estudante a revisar argumentos, buscar novas justificativas e aprofundar suas explicações, preservando a autonomia investigativa e fortalecendo a construção ativa do conhecimento científico.

💡 Valorização do Erro

O princípio da Valorização do Erro transforma equívocos em oportunidades reais de aprendizagem, permitindo que os alunos revisem suas hipóteses com base em evidências. A seguir, um exemplo contextualizado ao estudo do Cinturão de Asteroides.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, todos os asteroides devem ser feitos de pedra, né? Por isso que eles ficam naquela faixa entre Marte e Júpiter.”
👨🏻‍🏫 Professor: “Olhem aqui no aplicativo e no material impresso: perceberam que alguns asteroides têm bastante metal na composição? E que outros têm gelo misturado?”
🧑‍🎓 Aluno: “Então… não são todos iguais? Tem asteroide de metal também?”
🧑‍🎓 Outro aluno: “E até gelo?! Achei que isso só tinha nos cometas…”

No exemplo, a ideia inicial (todos os asteroides são de pedra) é uma concepção intuitiva e comum entre estudantes. Em vez de corrigir de imediato, o professor valoriza o erro, usando-o como uma porta de entrada para ampliar o raciocínio. Ao apresentar dados que mostram que existe a classificação de asteroides rochosos (tipo S), asteroides metálicos (tipo M), asteroides ricos em carbono (tipo C) e até asteroides com gelo em seu interior, o professor cria uma situação de reorganização cognitiva. O aluno percebe que sua hipótese inicial era limitada e passa a compreender a diversidade física e química desses corpos celestes.

Essa intervenção leva os estudantes a refletirem sobre como a composição dos asteroides revela pistas do Sistema Solar primitivo; por que certos materiais se concentram mais em determinadas regiões; as diferenças entre asteroides e cometas; e como a posição no Sistema Solar influencia a formação desses objetos.

Assim, o erro deixa de ser um obstáculo e se converte em estímulo para a reflexão crítica, fortalecendo o protagonismo investigativo e a construção autônoma do conhecimento científico.

Princípio da Pergunta

No contexto da investigação sobre o Cinturão de Asteroides, o Princípio da Pergunta permite que o professor estimule o raciocínio científico ao devolver questões que levam os alunos a relacionar suas observações com conceitos centrais da formação e organização do Sistema Solar.

Exemplo de situação:

🧑‍🎓 Aluno: “Professor, se os asteroides ficam todos entre Marte e Júpiter, por que eles não formaram um planeta ali?”
👨🏻‍🏫 Professor: “O que vocês observam sobre a influência gravitacional de Júpiter naquela região? Uma força muito intensa ajudaria ou atrapalharia a união desses corpos?”
🧑‍🎓 Aluno: “Hum… se a gravidade de Júpiter puxar ou mexer muito com eles, talvez eles não consigam se juntar…”
🧑‍🎓 Outro aluno: “Então o planeta não se formou porque Júpiter bagunçou tudo ali?”

Nesta situação, em vez de responder diretamente, o professor mobiliza o princípio da pergunta ao conduzir os estudantes a refletirem sobre a intensa influência gravitacional do planeta gigante naquela região do Sistema Solar. Ao direcionar o olhar dos alunos para a relação entre gravidade, estabilidade orbital e processos de acreção, o professor estimula a construção autônoma de explicações baseadas em observação, inferência e análise. Essa estratégia amplia a percepção conceitual, levando os estudantes a compreenderem que o Cinturão de Asteroides não é fruto do acaso, mas resultado direto das interações gravitacionais durante a formação do Sistema Solar.

No encerramento da Maturação, o professor deve reconhecer o empenho investigativo das equipes na análise dos asteroides, valorizando as hipóteses levantadas sobre composição, órbitas, tamanhos, formação e diferenças entre asteroides e cometas. Embora muitos grupos já apresentem explicações provisórias sobre por que esses corpos se encontram naquela região específica e como a gravidade de Júpiter influencia sua organização, ainda não é o momento de fixar definições científicas finais, mas sim de consolidar o conhecimento produzido de forma estruturada. Recomenda-se que o professor oriente os estudantes a organizarem seus mapas conceituais, esquemas, registros e anotações que servirão de base para as apresentações da etapa seguinte. Dessa forma, encerra-se a Maturação como um espaço de construção ativa e reflexiva, preparando as equipes para expor e discutir seus modelos explicativos na Solução.

💡 Solução

Após a etapa de Maturação, cada equipe apresenta à turma suas respostas iniciais para a situação-problema proposta. Durante as exposições, os estudantes tornam explícitas as relações que construíram sobre onde os asteroides se concentram no Sistema Solar, quais características definem esses corpos menores e como eles se diferenciam dos cometas. Com base nos dados reunidos em aplicativos de Realidade Aumentada, no material impresso e nas pesquisas complementares, os grupos justificam suas explicações discutindo aspectos como composição química, tipos de asteroides, forma das órbitas, influência gravitacional de Júpiter, presença de gelo, tamanho, origem e diferenças físico-dinâmicas entre asteroides e cometas.

O professor, então, utiliza essas apresentações como ponto de partida para aprofundar a investigação, lançando questões que expandem e tensionam as hipóteses construídas, como:

🔎 “Por que a maioria dos asteroides se encontra justamente entre Marte e Júpiter?”
🔎 “De que forma a gravidade de Júpiter pode ter impedido que essa região formasse um planeta?”
🔎 “Todos os asteroides seguem órbitas circulares? O que isso revela sobre sua origem?”
🔎 “Se alguns asteroides têm gelo e outros não, o que isso indica sobre os diferentes ambientes em que se formaram?”
🔎 “O que realmente distingue um asteroide de um cometa: composição, órbita, comportamento ou tudo isso junto?”

Esse momento deve ser marcado por diálogo, debate e abertura para revisar ideias, enfatizando que modelar o Sistema Solar é um processo investigativo contínuo que envolve comparar fontes, confrontar evidências e ajustar explicações. Assim, a etapa da Solução transforma-se em um espaço de argumentação científica e construção coletiva, preparando os grupos para a Formalização, na qual os conceitos sobre o Cinturão de Asteroides, os diferentes tipos de asteroides e sua distinção dos cometas serão consolidados de forma mais rigorosa.

👨🏻‍🏫 Prova

Nessa etapa, o professor atua como mediador e avaliador, utilizando os registros das fases de Tomada de Posição, Maturação e Solução para consolidar o aprendizado sobre o Cinturão de Asteroides e os pequenos corpos do Sistema Solar. A Prova não se limita a verificar o que os estudantes sabem, mas transforma as investigações e discussões em conhecimento estruturado sobre onde se concentram os asteroides, como se distribuem no Sistema Solar e quais as diferenças fundamentais entre asteroides e cometas.

O professor inicia retomando as explicações apresentadas pelas equipes sobre a situação-problema, especialmente as hipóteses levantadas a respeito:

  • da existência (ou não) de uma região específica onde os asteroides se concentram;

  • por que essa região se formou entre Marte e Júpiter;

  • em que aspectos asteroides e cometas são semelhantes e em que se diferenciam (composição, órbitas, atividade cometária, origem).

Ao sintetizar as ideias defendidas pelos grupos, o professor evidencia conceitos essenciais, tais como:

  • o Cinturão de Asteroides como região estável entre Marte e Júpiter, onde a influência gravitacional de Júpiter impediu a formação de um planeta;

  • a composição rochosa e metálica predominante nos asteroides;

  • a diferença entre asteroides, predominantemente rochosos e sem atmosfera, e cometas, compostos por gelo e poeira, que desenvolvem cauda quando se aproximam do Sol;

  • a existência de outras populações de pequenos corpos, como os asteroides troianos e os objetos do Cinturão de Kuiper, enriquecendo a compreensão dos estudantes sobre a distribuição desses objetos no Sistema Solar.

Esse momento permite que os estudantes reconheçam o progresso alcançado: percebem como analisaram dados, compararam características de diferentes corpos celestes, revisaram explicações e refinaram suas hipóteses ao longo das discussões. Assim, a Prova funciona como uma etapa reflexiva que conecta o conhecimento inicial às novas compreensões construídas de forma investigativa.

Além disso, o professor pode identificar lacunas conceituais persistentes, como a ideia equivocada de que asteroides e cometas são “tipos de planetas pequenos”, ou a noção de que todos os asteroides estão restritos a um único cinturão. Esse diagnóstico orienta intervenções futuras dentro da sequência didática.

Antes de seguir para a aula seguinte, o professor pode propor uma atividade gamificada utilizando Kahoot ou ferramenta semelhante, reforçando conceitos como:

  • localização do Cinturão de Asteroides;

  • tipos de órbitas dos asteroides e cometas;

  • composição dos pequenos corpos;

  • por que o Cinturão se formou onde está;

  • diferença entre cauda cometária e trilhas de poeira.

Se não houver laboratório de informática, a atividade pode ser feita com celulares dos estudantes ou em pequenos grupos. O importante é que todos tenham a oportunidade de testar seus conhecimentos de forma leve, interativa e colaborativa, consolidando os conceitos trabalhados sobre asteroides, cometas e sua distribuição no Sistema Solar.


AULA 7: Revisitando o sistema solar e aplicação do pós-teste.

 

⏰ Duração: 100 minutos (2 h/a)

🎯 Tomada de posição

Neste sétimo e último encontro, será dedicado à aplicação do pós-teste. Recomenda-se que o professor oriente os alunos a fazerem uma revisão geral sobre o que foi trabalhado em todas as aulas. O professor deve levantar questionamentos a fim de iniciar uma breve conversa sobre tudo que foi discutido durante a aplicação do produto. Deve explicar aos alunos que eles farão uma avaliação (pós-teste) com estilo semelhante ao que foi realizado no primeiro encontro, mas que antes irão revisitar o sistema solar e levantar dez curiosidades que considerem pertinentes de forma geral sobre o sistema solar. Cada grupo listará individualmente as curiosidades, e o professor deve propor uma pontuação de 500 pontos para as equipes que conseguirem realizar a listagem em um tempo definido por ele (20 minutos).

Maturação

Nesta etapa, os alunos serão organizados em equipes para iniciar a maturação. Para orientá-los a desenvolver o que foi proposto, o professor pode levantar questionamentos a fim de guiar os alunos na organização das ideias. Por exemplo: além do planeta Terra, outros planetas possuem ou possuíram oceanos? Qual o cometa mais famoso do sistema solar? Entre outros questionamentos, o professor deve, nesse momento, instigar os alunos a observarem de forma geral o sistema solar usando o aplicativo de RA e os materiais impressos usados desde o início das aulas.

Solução

C ada grupo apresenta sua solução. Caso alguma equipe não tenha finalizado as dez curiosidades, devem apresentar o que fizeram, e os demais colegas atentos podem interferir, concordando ou discordando, e estabelecendo outras respostas.

Prova

Nesta etapa, o professor faz uma apresentação geral do sistema solar. A apresentação deve ser breve, e o professor deve focar em conceitos e informações pouco ou nenhuma vez discutidos nos encontros, por isso, a importância do caderno de bordo do professor para que ele mapeie também o que precisa reforçar ou não durante cada aula. Após esse momento, os alunos devem ser direcionados ao laboratório de informática para a realização do pós-teste. O pós-teste pensado para essa atividade ajuda os alunos a adquirirem conhecimento mesmo cometendo erros ao responder cada questão, visto que ele possui um formato gamificado que oferece um feedback imediato do desempenho e das respostas dos alunos.