Uso da tecnologia com placas de Arduino e ciberespaço para estudo do comportamento das marés¶

Resumo: Este texto tem por objetivo discutir, a partir de pesquisa bibliográfica, a aplicação da robótica através o uso da Tecnologia da Informação e da Comunicação (TIC) nos espaços formais e informais de ensino e aprendizagem e como esta pode contribuir para a difusão do conhecimento em comunidades pesqueiras. É inegável que as tecnologias tem se incorporado à cultura e alterado a concepção de espaço de aprendizagem. Com essa premissa, a inserção das TICs (arduino^®) e o estudo da maré foram ancorados na teoria de aprendizagem significativa de David Ausubel, propondo o estudo da astronomia no Ensino Fundamental, séries finais, com inserção de tecnologia social. Como Instrumento Pedagógico motivador, será levado em consideração o comportamento da maré e a influência do campo gravitacional lunar e solar. Esses fenômenos físicos fazem parte do dia a dia das comunidades litorâneas e interfere diretamente na dinâmica das comunidades pesqueiras. Em conformidade com as fontes bibliográficas, foi sugerido o uso de placa de arduino^® e de sensores como instrumento tecnológico que possibilite o registro de informações relacionadas às marés. Como resultados, pode-se ressaltar que os saberes da comunidade de pescadores necessitam de valorização e de socialização para que futuras gerações possam ressignificar esse conhecimento.

Palavras-chave: Tecnologia. Difusão do conhecimento. Aprendizagem significativa. Pescadores e marisqueiras.

Introdução¶

O diálogo entre os saberes e as práticas dos pescadores em relação às marés têm se perpetuado através da difusão do conhecimento, que passa de pai para filho, de mestre para aprendiz, de geração em geração, baseado nas práticas e experiências pessoais.

Essa afluência de informações vem aumentando ano a ano e um dos fatores que tem contribuído para esse aumento é a inserção de novas tecnologias neste diálogo. Embora o conhecimento popular enfrente diversos obstáculos epistemológicos (BACHELARD, 1996) -- diante do conhecimento dito como acadêmico ou científico --, este tem sido responsável por difundir as tradições, os costumes e em especial a cultura pesqueira.

Segundo Forquin, a difusão do conhecimento nas comunidades epistêmicas é importantíssima para a preservação da identidade e dos valores artísticos, religiosos, culturais, saberes e práticas: "Educar, ensinar é colocar alguém na presença de certos elementos da cultura a fim de que dele se nutra, que ele se incorpore à sua substância, que ele construa a sua identidade intelectual e pessoal em função deles" (FORQUIN, 1993, p. 168 apud CANDAU, 2006, p.120).

O modelo de produção e transmissão de conhecimento está fundado sob a ecologia do saber, em que um dos objetivos é a promoção do diálogo entre os saberes, reforçar a luta pela identidade, assim como a inserção de novas tecnologias sociais. Boaventura S. Santos (2005) considera que esses elementos de luta visam restaurar os saberes e as práticas das comunidades epistêmicas e ainda reforçar os laços de interesse.

Conforme Antonio Santos (2005), todo conhecimento é local e pode ter caráter total, mas quando é questionado, emerge um novo paradigma (KUHN, 1987), uma nova tecnologia anexa a um conhecimento social já existente, o que caracteriza a Epistemologia do Sul.

Vale ressaltar que nenhum conhecimento, seja ele popular ou acadêmico, pode ser dado como acabado, assim como nenhum saber pode ser capaz de se bastar, o saber por si só não sobrevive, precisará de outros saberes para sua existência. A comparação entre os sabres é inevitável, contudo, o importante são os seus limites e possibilidades.

Na atual sociedade, o conhecimento científico é considerado refutado, testado e acabado (MOREIRA; MASSONI, 2016), com isso elevam o conhecimento popular a uma marginalização e descrença, um saber dito como desprestigiado (COSTA, 2008). Contudo, saberes populares, mesmo sendo leigos (FEYERABEND, 2011), são tão importantes e confiáveis quanto o conhecimento científico, pois é elaborado por seres humanos que identificam uma problemática, estudam o caso e o resolvem (DAGNINO, 2014). Embora os saberes populares tenham sido construídos por indivíduos não letrados, precisam ser validados pela academia: "Conhecimentos esquecidos, abandonados, subjugado por um conhecimento considerado superior e vivem à margem do que modernamente, chamamos de ciências" (BASTO, 2013, p. 1).

Os saberes e as práticas populares podem até não seguir os métodos de pesquisa sugeridos pela academia (MOREIRA; MASSONI, 2015), não possuir o mesmo caráter de rigor, nem a mesma testabilidade ou até mesmo a refutabilidade científica, mas revelam uma riqueza de conhecimento cultural. Como diz Paulo Freire (1987, p. 68): "Não há saberes mais, nem saberes menos, há saberes diferente".

A tecnologia social não visa apenas à construção de produto, processo ou método que gere custo alto para seus membros, pelo contrário, são produtos de baixo custo, mas de alto impacto social, aplicável e inovador para o desenvolvimento social da comunidade.

Diante desse cenário, a presente pesquisa tem por interesse, a partir de literaturas específicas, estudar o processo de construção de ações que sejam capazes de estimular o diálogo entre pescadores e alunos em suas comunidades, investigar saberes e práticas etnocitiológicas, a influência da lua sobre as marés, assim como sugerir tecnologia social, instrumentação midiática com placas de arduino^®, para a medição de fenômenos geofísicos em torno das marés e o impacto sociopedagógico que essa tecnologia social poderá fornecer à comunidade.

Nesta pesquisa de cunho bibliográfico, propomos como objetivo geral: Discutir a influência da lua sobre as marés, como instrumento de ensino e aprendizagem; investigando as fases da lua e a sua correlação com as marés, através do uso da tecnologia de arduino^®. Para tal, serão contemplados os seguintes objetivos específicos: i) Discutir o uso de robótica a partir de placas de arduino para mensurar dados geofísicos das marés; ii) Verificar a potencialidade dos ciberespaços para o estudo os dados das marés; iii) Estudar as fases da lua e o efeito gravitacional sobre as marés; iv) Estudar a utilização de softwares específicos de astronomia (Stellarium e Celestia).

Adotou-se a perspectiva descritiva, visto ter por finalidade uma melhor compreensão de uma realidade, considerando suas características e sua relação com a sociedade. Para a coleta de dados, optou-se pela pesquisa bibliográfica que, consiste no levantamento de bibliografia disponível, com a finalidade de colocar o pesquisador em contato direto com aquilo que foi escrito sobre determinado assunto (GIL, 2008). Em razão disso, recorremos a obras de diferentes autores que abordam as temáticas selecionadas.

Trajetória do pescador artesanal: contexto brasileiro¶

O pescador tem sido uma figura sempre presente na história humana desde os primórdios até os dias atuais. Sua imagem é associada às navegações, havendo grande influência no capitalismo mercantil nos séculos XV e XVI, assim como teve participação importantíssima na formação histórica e social do Brasil. Para Maldonado (1986), os pescadores são sujeitos históricos que utilizam seus saberes para se relacionar com a natureza através de suas embarcações e conseguem tecer valores sociais.

No Brasil pré-colonial, os saberes e as práticas de pesca foram uma herança vinda dos índios que utilizavam jangadas e canoas rudimentares para a pesca de subsistência. No período colonial, a pesca teve uma emergente prática e a figura do pescador passa a ter uma articulação importante nas relações sociais, embora sua produção naquele momento fosse voltada para sustentação familiar ou até mesmo reprodução social, sem preocupação com lucro; o objetivo não era viver da pesca, mas se apropriar dos meios de produção e ter domínio dos saberes e práticas, na captura de peixes, na variação lunar, das marés e das estações do ano; esses conhecimentos, com passar do tempo, se tornaram segredos da profissão (DIEGUES, 1983).

Com a instalação do poder português na Bahia, a pesca predatória de baleias passou a ser um indicador econômico para o estado, aquecendo a economia comercial por muito tempo. Apenas no século XIX, com a proibição da pesca predatória de baleia, ocorreu a desativação de fábricas de óleo e outros seguimentos que faturavam com essas atividades.

O pescador, no período do Império, é citado em diversos grupos sociais de resistência, tais como abolição dos escravos, revolta da cabanagem, sabinada, farrapos e outros. Visto que as revoltas comprometiam os interesses da elite política do Império, já que a defesa terrestre não oferecia bons resultados e o comércio praticamente era realizado em via marítima, o Império investia no reforço da Marinha, além de ser uma ótima protetora para o comércio, para a fronteira e para o antitráfico. Essa demanda levou o Império a criar a Capitania dos Portos e a fortalecer a Reserva da Marinha com armas. Mesmo assim, foi necessária a participação dos pescadores nessa nova conjuntura Naval (SILVA, 1993).

No período da República, houve a criação das Colônias de pescas que ficavam no âmbito da Reserva Naval; na realidade, essas Colônias serviam como base de apoio, era um "ponto" de aproveitamento dos melhores pescadores (VILLAR, 1945). Todo pescador era obrigado a estar inscrito na Marinha do Brasil, podendo ser convocado no caso de guerra. A Marinha colocava nas Colônias de pescadores o lema "Pátria e Dever" (ABREU, 2012, p. 65), valorizando um pensamento positivista. No entanto, as Colônias de pescadores não foram construídas para defender a classe, pelo contrário, para atender aos interesses da elite capitalista (MARX, 1982).

No início do Estado Novo, foram criados vários códigos, órgãos e departamentos ligados à pesca, com o intuito de manter as Colônias sobre vigilância do Estado, estender o aparente poder da Marinha nas costas e aumentar a fonte de renda em relação ao pescado. Nesse momento político, o pescador é fragilizado e explorado por duas esferas hegemônicas: por um lado, a Marinha, com um discurso positivista de "Dever a Pátria", por outro, a Superintendência de Desenvolvimento da Pesca (Sudepe), tendo como superintendente o Almirante Paulo Moreira, com uma ideologia de domínio e exploração. Mediante isso, a figura do pescador se torna um paradoxo, ora importante no contexto político como fonte de renda, porém sem nenhuma autonomia, sem nenhuma identidade (DIEGUES, 1995).

Essa situação se alastrou por décadas. Durante o Período de Guerra (1939 a 1945), as Colônias serviam como pontos estratégicos de comunicação da Marinha, principalmente no Rio de Janeiro, Pernambuco e Bahia, e eram pintadas de azul e branco, com o símbolo da Marinha na entrada. O gerenciamento paralelo durou até 1973. No governo ditatorial, foi criado um projeto chamado PESCART, um programa assistencial aos pescadores e Colônias de Pesca; o governo investiu na infraestrutura das Colônias e em tecnologia no manejo da pesca, mas esses investimentos na realidade dissimulavam uma tendência neoliberal, o objetivo era amparar o setor empresarial e criar uma relação de paternidade com os pescadores; as Colônias, sem autonomia e desprestigiadas, eram invadidas por capital privado, com se fossem uma extensão da indústria pesqueira (CALLOU, 2007; RAMALHO, 1999).

Inserido na ideologia neoliberalista de privatizações, enfraquecimento do Estado e quebra de leis trabalhistas, o setor sofre duro impacto, inclusive com a extinção da Sudepe, em 1989, ficando o pescador vinculado ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), um instituto ambientalista sem nenhuma relação com o pescador; diante essa nova ideologia, o pescador artesanal fica desamparado sem representação profissional, socialmente abandonado, inserido em um contexto de desigualdade social.

Com a Constituição de 1988, os pescadores artesanais conquistaram avanços no que tange aos direitos sociais e políticos, quando as colônias de pescadores, através do artigo 8º, foram equiparadas aos sindicatos de trabalhadores rurais e as Colônias passaram a ter caráter sindical, e não mais militar e consensual. Segundo o inciso I deste artigo, "[...] a lei não poderá exigir autorização do Estado para a fundação de sindicato, ressalvado o registro no órgão competente, vedadas ao Poder Público a interferência e a intervenção na organização sindical" (BRASIL, 1988, n.p.).

Embora esta pesquisa tenha trazido recortes sócio-históricos, na atualidade, a figura do pescador continua sem atenção do Estado. E, de forma semelhante, as marisqueiras, pois suas atividades continuam invisibilizadas, sua produção não entra nas estatísticas oficiais da pesca regional ou nacional; o que se observa é a marginalização de uma cultura essencial para sobrevivência de muitas comunidades litorâneas. Segundo Diegues (1983), é fundamental a participação feminina na prática de mariscagem, na organização produtiva de atividades de extração, no manejo e na venda; isto porque o incrementando da renda nas comunidades pesqueiras, assegura, aparentemente, uma igualdade de gênero na conjuntura social. Contudo, ainda a política de pesca está voltada apenas para os grandes empresários, membros da elite política do país, enquanto os pescadores e as marisqueiras continuam refém do Estado ou esquecidos nas suas comunidades.

Fundamentação teórica¶

O principal referencial teórico que embasa este trabalho é a Teoria de Aprendizagem Significativa de David Ausubel na perspectiva de Marco A. Moreira, por entender que os conhecimentos prévios dos estudantes filhos de pescadores e marisqueiras devem ser valorizados e ancorados a novos conhecimentos.

Na perspectiva de Ausubel (1968), para a construção da aprendizagem significativa, são necessárias duas condições. Em primeiro lugar, o estudante precisa ter o interesse em aprender. Em segundo, os conteúdos trabalhados precisam ter ligação com o cotidiano do estudante, ou seja, estes precisam ser potencialmente significativos, neste sentido, Moreira e Masini (2006) afirmam:

Para Ausubel, aprendizagem significativa é um processo pelo qual uma nova informação se relaciona com um aspecto relevante da estrutura de conhecimento do indivíduo. Ou seja, neste processo, a nova informação interage com uma estrutura de conhecimento específica, a qual Ausubel define como conceito subsunçor ou, simplesmente, subsunçor (subsumer), existentes na estrutura cognitiva do indivíduo. A aprendizagem significativa ocorre quando a nova informação ancora-se em subsunçores relevantes e preexistentes na estrutura cognitiva de quem aprende. Ausubel vê o armazenamento de informações na mente humana como sendo altamente organizado. O uso de organizadores prévios é uma estratégia proposta por Ausubel para, deliberadamente, manipular a estrutura cognitiva a fim de facilitar a aprendizagem significativa. Organizadores prévios são materiais introdutórios apresentados antes do próprio material a ser aprendido. Segundo Ausubel, a principal função do organizador prévio é a de servir de ponte entre o que o aprendiz já sabe e o que ele deve saber, a fim de que o material possa ser aprendido de forma significativa. Ou seja, os organizadores prévios são úteis para facilitar a aprendizagem na medida em que funcionam como "pontes cognitivas". (MOREIRA; MASINI, 2006, p. 19)

Dessa forma, a aprendizagem significativa é aprendizagem com significado, compreensão, transferência de conhecimentos e capacidade de aplicação a novas situações.

Presume-se ser necessário citar a importância dos Mapas Conceituais, posto que, para Ausubel, no sentido de se tornarem evidentes as relações hierárquicas existentes entre os diversos conceitos relativos a um determinado conteúdo. Segundo Moreira e Buchweitz (1993), os mapas conceituais são estratégias pedagógicas importantes no processo de ensino e aprendizagem que também podem ser utilizadas como ferramentas avaliativas, reflexivas e diagnósticas para promoção de experiências de aprendizagem indicadas na Figura 1:

Ressaltamos que o processo de aprendizagem significativa é um processo cognitivo, na qual o conceito de intermediação vai dialogando com aquilo que o estudante já sabe, com o que vai ser aprendido, seja um conceito, uma situação, uma proposição ou um fenômeno (RONCA, 1994). Conforme Celso Antunes (2001), a aprendizagem significativa se inicia com a coleta do que o estudante sabe, não só sobre o ar, o tempo, a temperatura, a chuva, o calor, o vento, o frio, mas também com esses fenômenos interferem na vida e nas emoções; utilizando-se dos saberes deles, encontrar um meio para explicar os desejos desejados, o que Ausubel chama de organizadores prévios, que, no contexto da sala de aula, são as noções iniciais, as informações introdutórias gerais (AUSUBEL, apud SALVADOR, 2000).

Com relação a esta pesquisa, também foram utilizados alguns autores do seguimento tecnologia, entre eles temos o sul africano Seymour Papert, que é considerado um dos pais do campo da inteligência artificial (I.A.), sendo reconhecido internacionalmente como um dos principais pensadores sobre as formas pelas quais a tecnologia pode modificar a aprendizagem, autor dos livros "Mindstorms: children computers and powerful ideas" (1980) e "The children's machine: rethhing school in the age of the computer" (1993), além disso, publicou diversos artigos sobre aprendizagem e inteligência artificial. Outros pesquisadores são Fernando José de Almeida e Fernando Moraes Fonseca Junior, autores de "Prolnfo: Projetos e ambientes inovadores" (2000), uma literatura que retrata o uso da informática como objeto potencializador de produtos educacionais e a facilidade de cooperação interdisciplinar em ambientes inovadores. E John Palfrey e Urs Gasser, autores de "Nascidos na Era Digital" (2011), que tratam de vários assuntos midiáticos, tais como identidade digital, bancos de dados e transposição de informações para espaços digitais, assim como nativos digitais e imigrantes digitais; temáticas que serão utilizadas no desenvolvimento desta pesquisa.

Tecnologia midiática e ciberespaço no ensino-aprendizagem¶

O mundo contemporâneo é significativamente diferente daquele de algumas décadas atrás e muito distinto daquele do início do século passado, e grande parte dessa mudança pode ser atribuída às transformações na tríade do conhecimento, da ciência e da tecnologia. Essas mudanças influenciam diretamente na educação básica e exigem novas formas de ensinar os saberes necessários para a formação de cidadãos contemporâneos capazes de intervir adequadamente na sociedade e compreender com plenitude a realidade na qual estão imersos (RODRIGUES, 1998).

Segundo Santaella (2004), a atual sociedade encontra-se totalmente envolvida na era midiática; seja nos supermercados, farmácias, bancos, transportes coletivos e nos meios de telefonia, a sociedade contemporânea utiliza-se no seu dia a dia de recursos midiáticos. E a escola, enquanto agente de transformação, não pode ficar de fora dessa mudança pragmática; os tabus que envolvem as mídias precisam ser superados, os paradigmas devem ser trabalhados para emergir novos conceitos.

Vale ressaltar que as mídias não podem surgir como instrumentos de ameaça à docência, pelo contrário, estas podem ser mais um instrumento de auxílio à prática docente, como também pode se estender como novos espaços extraclasse e ao mesmo tempo pode ser gestada de maneira virtual, coletiva ou individual (CARNEIRO, 2002). Nesse seguimento, Lévy (2003) assevera que as Tecnologias da Informação e da Comunicação (TICs) são as melhores e mais nova opção de ensino e aprendizagem sem necessariamente estar preso a um espaço físico. Desterritorializar, conforme Santaella (2007) é a palavra mais importante na inovação do processo de ensino e aprendizagem, utilizando ferramentas virtuais para potencializar o aprendizado.

Duas ferramentas midiáticas muito usadas no estudo da astronomia é o Stellarium e a Celestia. Estes são softwares que os discentes poderão usar para ressignificar seus conhecimentos em relação ao universo, assim como observar os astros, fazer simulações, entender como se manifestam os fenômenos celestes no espaço, as fases da lua, distância entre os planetas, galáxias, e outros registros que a olho nu seria impossível. Ressaltamos que esses softwares são livres, gratuitos e é possível fazer downloads para qualquer sistema operacional.

Saviani (2011) defende que inovação é o que se opõe ao tradicional, é utilizar outras formas, é utilizar a experiência educacional a serviço de novos questionamentos, finalidades e experiências. Ou seja, a inovação é vista por Saviani como mudança planejada com objetivo de melhoria na qualidade do ensino e aprendizagem. De forma semelhante, para Leite (1999), a inovação mobiliza uma diferente ação da usual. Já para Ferreti (1989), inovar significa introduzir mudanças de forma planejada, visando produzir uma melhora da ação educacional. Assim, inovação parte de uma intenção deliberada de modificação a partir de uma organização diferente da usual.

Os recursos tecnológicos, quando bem utilizados, oferecem todos os meios possíveis para melhorar a qualidade de ensino e aprendizagem, através de ações eficazes e bem planejadas. Como afirma Papert (1994):

A mesma revolução tecnológica que foi responsável pela forte necessidade de aprender melhor oferece também os meios para adotar ações eficazes. As tecnologias de informação, desde a televisão até os computadores e todas as suas combinações, abrem oportunidades sem precedentes para a ação a fim de melhorar a qualidade do ambiente de aprendizagem [...]. (PAPERT, 1994, p. 6)

O termo tecnologia é uma palavra composta de origem grega, formada por techne e logos. Techne significa arte, técnica ou ofício, e para os gregos era conhecimento prático que objetivava um fim concreto; logos significa corpo de conhecimento, conjunto de saberes. A combinação dessas palavras diferenciava um simples fazer com um fazer com raciocínio. A partir do século XIX, a tecnologia passou a configurar-se como conhecimento e, atualmente, sua associação com o conhecimento científico a tornou indissociável da ciência. Assim Lévy (1995), define a tecnologia como sendo um conjunto de atividades humanas, um processo de desenvolvimento, uma forma de vida vinculada ao acervo cultural de um povo.

Durante a construção da pesquisa foi analisada as possibilidades que as tecnologias dos arduinos^® e embarcados poderiam proporcionar através da plataforma Google For Education^® em particular o Google Drive^®, por ser uma plataforma gratuita (até 15 G), que oferece vantagem em aplicá-la não apenas no intuito de modernização da educação, mas sobretudo conscientemente das possibilidades de novas estratégias facilitadora para estudantes e professores.

A Google For Education^® surge como uma ferramenta disruptiva do processo ensino e aprendizagem no contexto escolar. Segundo Mugnol (2009) pesquisar e aplicá-la é uma tática de modernizar as antigas metodologias, porém é necessário implementar novas estratégias pedagógicas que melhor enfatize a necessidade de trabalhar com conteúdos socialmente relevantes, ancorado a teoria mais significativa às realidades dos estudantes.

Para o docente, essa é uma ferramenta que propõem uma inovação nas práxis educacionais, com inúmeras vantagens evidenciadas no processo de ensino e aprendizagem, conforme reforçado por Aruquipa, Chávez e Reyes (2016) ao apontarem cinco principais vantagens: configuração fácil; economia de tempo; melhora da organização; melhora para comunicação; acessível e seguro. Nas palavras dos próprios autores:

Google Apps tem todas as ferramentas que necessitam os centros educacionais para serem produtivos, [...] todo o mundo pode trabalhar de forma conjunta em qualquer dispositivo ou momento, é um pacote de ferramentas de produtividade gratuito para auxiliar em sala de aula. (ARUQUIPA; CHÁVEZ; REYES, 2016, p. 20-21)

Para Oliveira (2010) as tecnologias midiáticas assim como o Google For Education*^®* oferecem soluções inovadoras que podem contribuir com a educação, atendendo às novas perspectivas da sociedade contemporânea digital. Para Castells (2013) as tecnologias midiáticas podem contribuir para dialogar os conhecimentos formais e os meios sociais, em especial as comunidades endógenas; todavia, é válido ressaltar que os cenários educacionais produtivos não requerem apenas implementação da tecnologia, mas também a formação dos envolvidos e a mudança de postura da comunidade escolar mediante a nova metodologia de ensino.

Com a inserção da tecnologia, espera-se que os professores possam engajar os alunos no processo de traçar estratégias que os levem do conhecimento prévio a novas criações. Durante essa construção, será possível contribuir para ampliação do repertório de ciência e movimentar-se pelas diferentes ferramentas midiáticas. As tecnologias devem ser um objeto de ensino e não somente uma ferramenta de ensino.

É válido salientar que, no Brasil, há uma tendência em se utilizar robótica nos ensinos médio e fundamental e, com a consolidação da Base Nacional Comum Curricular - BNCC (BRASIL, 2018), ficou mais evidenciado na atuação dos programas curriculares de Ciências Naturais. Na busca por favorecer a implementação dessas inovações, é possível se valer de diferentes estratégias, dentre elas destacam-se a utilização de novas tecnológicas cada vez mais presentes em nosso cotidiano como, por exemplo, o computador.

Algumas literaturas referem-se ao arduino^® na concepção de robótica, embora o seu uso não se resuma apenas à construção do robô, mas também à construção de instrumentos pedagógicos para estudar fenômenos naturais, e essa construção é mais uma estratégia que o professor pode usar na difusão de conhecimento, especialmente no âmbito escolar. Ou seja, "As novas tecnologias podem reforçar a contribuição dos trabalhos pedagógicos e didáticos contemporâneos, pois permitem que sejam criadas situações de aprendizagens ricas, complexas, diversificadas" (PERRENOUD, 2002, p. 139).

Diante da necessidade de atender às novas demandas educacionais da sociedade contemporânea, as tecnologias, aliadas às metodologias, estão auxiliando o professor em suas práticas diárias dentro e fora do ambiente escolar. Quando se trabalha robótica, as Metodologias Ativas contribuem para a aprendizagem significativa e ampliam o conhecimento dos estudantes; a partir de atividades programadas, os indivíduos experienciam, compreendem e associam o que aprendem com a realidade na qual vivem; para uma aprendizagem significativa, portanto, é fundamental que o planejamento apresente uma sintonia entre os saberes escolares e os conhecimentos prévios.

Vale ressaltar que as Metodologias Ativas servem como recurso didático, como ferramenta que estimula o aluno a pesquisar, refletir e analisar, a partir de sua vivência. Para Moran (2018), é importante que a metodologia acompanhe os objetivos a serem alcançados. Assim como os materiais devem ser relevantes para o contexto social do estudante, ao professor cabe identificar elementos motivadores que provoquem o envolvimento e o engajamento. Contudo, é imprescindível a elaboração de "[...] atividades grupais e pessoais de aprendizagem, cooperativa e competitiva de aprendizagem, tutorada e autônoma, com tecnologias próximas da vida dos alunos" (MORAN, 2018, p. 3).

No contexto escolar, o uso da robótica (arduino^®), considerando o exposto por Moran, com base na Metodologia Ativa, estimula o desenvolvimento do raciocínio lógico, torna o currículo escolar mais atrativo, fortalece o trabalho em equipe, incentiva o protagonismo estudantil, promove o aprendizado multidisciplinar e desenvolve a criatividade.

As Metodologias Ativas são práticas de enfretamento ao modelo antigo e tradicional consolidado por muito tempo no contexto escolar. Essa se mostra de importância visto que a nova conjuntura social exige que o aluno se torne protagonista no processo de construção de seu conhecimento, sendo responsável pela sua trajetória e pelo alcance de seus objetivos, no qual deve ser capaz de autogerenciar e autogovernar seu processo de formação.

Uso do arduíno^® no estudo das marés¶

A proposta de estudar a influência da lua sobre as marés é indispensável à compreensão da natureza cosmológica. Parece ser raro encontrar uma pessoa que não se encante com algum conteúdo astronômico, seja olhando o céu, seja com as perguntas mais comuns do dia-dia. Conforme Longhini (2014), a astronomia foi, talvez, o primeiro estudo distinto a incorporar a aplicação da matemática e de ciências. Além disso, é um tema que oferece múltiplas abordagens interdisciplinares: história, mitologia, literatura, ecologia, música e outros, e representa a busca da humanidade pelo autoconhecimento (BARCELOS NETO, 2001).

Para o estudo dos fenômenos físicos da maré, o uso de espaços não formais e as ferramentas midiáticas é uma estratégia para construção de uma educação científica. Segundo Cunha (2009), a escola por si só não é capaz de desenvolver uma educação científica e transmitir todo conhecimento ao estudante, sendo assim, os espaços não formais e o uso de tecnologia facilitaram o estudo, a observação e a problematização dos fenômenos físicos de maneira mais sólida.

Para analisar os fenômenos geofísicos da maré, uma das alternativas midiáticas é o uso do arduino^®; estes são micros programadores responsáveis por converter (ou traduzir) informações coletadas do ambiente em que estão inseridos em sinais elétricos. Assim, informações como luminosidade, temperatura, pressão, distância, umidade relativa atmosférica, entre outros, são convertidas em sinais elétricos que por sua vez são interpretados e/ou armazenados em ciberespaços (OLIVEIRA, 2010).

O estudo da astronomia desperta nas pessoas vários questionamentos e com isso nasce a curiosidade de como o universo foi formado e qual a nossa participação nessa maravilhosa engrenagem celeste, por este motivo, ela possui qualificação de alto nível no processo de ensino-aprendizagem. Para Soler e Leite (2012), a astronomia se apresenta como oportunidade que o docente tem em explorar várias áreas do conhecimento e extrapolar sua disciplina, com isso levar o estudante ao universo de curiosidade, inquietação e prazer.

Para compreensão da astronomia, é importante a inserção da tecnologia no processo de construção do conhecimento; ela levará o estudante compreender melhor, através de software, e aumenta sua capacidade cognitiva (DIAS; RITA, 2008, p. 56). A implementação da Base Nacional Comum Curricular e o ensino da astronomia em colaborativa com estudo das marés nas séries finais do ensino fundamental, é uma proposta ousada e inédita que favorece com louvor essa temática (BRASIL, 2018). Embora a interação da tecnologia com o conhecimento em prol do desenvolvimento social ainda não se constitua como uma prática pedagogia no ensino fundamental, ela pode contribuir de forma inovadora para resolver problemas epistemológicos e sociais. Para Antonio Santos (2005), essa proposta de pesquisa promove um novo modelo de produção da ciência e da aplicação da tecnologia em prol do desenvolvimento social.

A interação entre o sol, a terra, a lua e a as marés¶

O estudo das marés constitui um complexo campo de pesquisa na astronomia, ela faz parte do cotidiano das pessoas, principalmente as que residem nas proximidades do mar, embora, na sua maioria, sejam moradores com pouca formação acadêmica (DIEGUES, 1983). Entretanto, eles conseguem relacionar a maré ao movimento do sol e da lua, a partir do comportamento cíclico dos astros, além de sincronizar os saberes com o comportamento regular das marés. Esse conhecimento popular tem garantido a sua sobrevivência (KULESZA, 1998).

As marés são alterações cíclicas do nível das águas do mar, influenciadas pelos efeitos do movimento de rotação da terra, somado à força gravitacional do sol e da lua. Embora o sol seja um corpo com maior massa, sua força gravitacional é duas vezes menor em relação à força gravitacional lunar devido à lua ter maior proximidade da terra.

A maré é um fenômeno periódico relacionado com os movimentos sincronizados que envolvem sol, Terra e lua. O movimento que envolve os três entes celestes possibilita a observação sistemática e, consequentemente, aferir o comportamento das marés, como também concluir algumas hipóteses com relação à interação gravitacional. Contudo, essa analise é apenas o resultado final de uma complexa engrenagem fenomenológica que ocorre em conjunto com peculiaridade geográfica de cada lócus da pesquisa. As inferências, desde Aristóteles até os dias atuais, são sinônimo de fascínio e nos conduzem a questionar a sua influência no cotidiano das pessoas, plantas e seres aquáticos; embora até mesmo exista uma ramificação da astronomia que cuida desta temática.

Para calcular as forças que atuam no mar, é necessário considerar apenas o sistema Terra-lua, coberta uniformemente com água, razoavelmente sem muita profundidade em relação ao raio do planeta.

Desde antiguidade, já se conhecia as fases da lua e a sua influência nas marés, assim como o ciclo de pouco mais de vinte nove dias que muda a sua posição. Em sua obra intitulada "Fases da lua", Aristóteles descreve corretamente todas as fases. Segundo Horvath (2008), esses conhecimentos foram herdados por Aristóteles e se devem a Anaxágoras, filósofo que viveu séculos IV a.C; esses conhecimentos foram muito importante para os gregos, isto porque a dinâmica da sociedade Grega estava baseada nas fases da Lua. Conforme cita Horvath:

Esta regularidade permitiu a confecção dos primeiros calendários, baseados no mês lunar, e resultou de utilidade na contagem de tempos importantes, por exemplo, das safras agrícolas. Tradicionalmente reconhecem-se quatro fases denominadas Nova, Crescentes, Cheia e Minguante, mas isso negligencia o fato de que a lua muda de aspecto todos os dias assim a vemos, em geral, num aspecto intermediário entre duas fases subseqüentes (HORVATH, 2008, p. 36).

Embora já se conhecesse as fases da lua, o interesse estava nas previsões místicas, fortalecimento de grupos religiosos, agricultura, navegação e deslocamento social, com isso a astronomia contribuiu além da confecção de calendários e mapas, para a previsão de fenômenos; até então, não havia um estudo que relacionasse as fases da lua com as marés. Seleuco de Selêucia (190-150 a.C), filósofo e astrônomo grego, seguidor da teoria heliocêntrica difundida por Aristarco de Samos, considerava que seus argumentos em relação ao movimento da Terra-sol estavam corretos, porém para ele atmosfera interferia nas marés através dos movimentos da terra e da lua (HORVATH, 2008).

Enquanto que, para Posidônio (135-51 a.C), em seus relatos no texto intitulado "Paradoxo", faz um questionamento entre os dois poços de sua casa e o comportamento de subir e descer das marés. Embora sua obra tenha observações regulares com relação ao comportamento das marés, ele não faz referências aos entes celestes. Para ele, o fluxo e refluxo do mar não tinham nenhuma relação com as fases da lua (HORVATH, 2008).

O mais conhecido dos astrônomos do século II, Cláudio Ptolomeu (90-168 d.C), sua magnífica obra "O almagesto", contribuiu muito para o estudo da astronomia da época, embora sua teoria fosse geocêntrica; mas foi com a obra Tetrabiblos que ele registra os fenômenos das marés e correlaciona a influência das fases da lua e as marés (PINHEIRO; MACHADO, 2015). Conforme Tetrabiblos:

"A Lua, por ser o astro mais próximo, distribui sobre a Terra o máximo de seu refluxo, pois a maioria das coisas animadas e inanimadas está em sintonia com a Lua e se modifica de acordo com ela. Os rios aumentam e reduzem seus fluxos devido à sua luminosidade; as marés são modificadas conforme seus nascimentos e ocasos; as plantas e os animais tornam-se maiores ou menores, totalmente ou em parte, em consonância com ela". (PINHEIRO; MACHADO, 2015, p. 312).

Vale ressaltar que o estudo da astronomia, em especial o estudo do comportamento das marés, é bem mais antigos que os relatos de Aristóteles (385 a.C - 323 a.C). Segundo Oliveira Filho e Saraiva (2004), na Ilha de Creta na Grécia foram escavadas lentes similares à lente de lunetas que datam 2000 a.C. Ele ainda afirma que existem registros históricos quanto ao uso de óculo desde 13500 a.C. Assim, é possível considerar que a aferição da lua e de suas fases já acontecem há mais de 3000 anos. Outro povo que reafirma essa ideia são os Caldeus; povo semita de origem árabe que ocupou a Mesopotâmia no primeiro milênio antes de Cristo, já adoravam em seus cultos a deusa lua, pelos atributos ao fluxo e refluxo das águas, como também ao sucesso nas plantações.

No Brasil, os índios Tupinambás que moravam na Ilha de Itaparica e outras ilhas já faziam relação das fases da lua com as marés, assim afirma Ubaldo Osório (1974). Um monge francês chamado Claude d'Abbeville, enviado pelo governo com um grupo de exploradores para catequizar os índios, relata em seu livro "Capuchinhos na Ilha do maranhão" lançado em 1614, em Paris na França, que os Tampinambás faziam cultos relacionados ao fluxo e refluxo do mar às fases da lua, que esses índios "conheciam" a influência das fases da lua sobre as marés como fenômeno da natureza. Esse livro foi lançado dezoitos anos antes de Galileu fazer sua publicação intitulada "Diálogo" (SOBEL, 2000, p. 147).

A lua é o único satélite natural da terra, e por enquanto o único ente celeste visitado pelo homem, ela desenvolve três movimentos (Figura 1), translação solar, translação terrestre e rotação. Uma característica importante é sua rotação ser igual à translação terrestre, ou seja, completa uma volta em torno de si no mesmo tempo que completa uma revolução em torno da terra. Com isso vemos sempre a mesma face da lua, e a outra face ficará invisível para terra, conhecida erroneamente como o lado escuro.

A lua é único satélite natural e visível aqui da terra, sabe-se desde a antiguidade que o ciclo se repete em aproximadamente 29,5 dias. Aristóteles conseguiu construir uma explicação correta para a fase da lua. Esse conhecimento permitiu o calendário lunar e com isso contar o tempo para safra agrícola; passados 2400 anos, as fases da lua continua como referência para algumas comunidades, principalmente as litorâneas.

Durante o movimento de rotação e de translação executado pela lua em torno de si e da terra, sua forma varia, podemos dizer que ela "muda" de aspecto todo dia, assim vemos em aspecto intermediário entre duas fases subsequentes. Contudo, a lua é considerada um corpo iluminado, sua face depende da luz solar, a contagem do ciclo começa com lua nova, quarto crescente, lua cheia e quarto minguante.

Vê-se que a relação entre as marés e as fases da lua tem sido instrumentos de observações pelas antigas civilizações até os dias atuais, seja ela formal, informal, colaborativa ou até mesmo "amadora", fato que contribuiu e nas ultimas décadas tem contribuído para construção da astronomia observacional. Atualmente poucos astrônomos façam uso de telescópios, lunetas em suas pesquisas, pois com a facilidade das tecnologias midiáticas, é muito comum o uso de câmaras ou placas fotográficas acopladas em satélites. Mas vale ressaltar que a astronomia não se resume apenas a observações, envolve também a análise de dados.

Considerações finais¶

O presente trabalho teve como premissa pesquisar o uso de arduino^® como inserção de Tecnologias da Informação e da Comunicação (TICs) no estudo dos efeitos gravitacionais sobre as marés em diferentes fases da lua. Como referencial teórico da pesquisa optou-se pela teoria de aprendizagem de David Ausubel. Durante a pesquisa, ficou evidenciado que os pescadores e marisqueiras detêm certos sabres e eles são valores epistemológicos, religiosos e sociais que garantem a sua identidade.

A integração das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDIC) nas escolas e comunidades litorâneas é uma necessidade urgente, em favor de uma aprendizagem condizente com as transformações sociais das últimas décadas. Nesse sentido, a criatividade e a inovação devem estar presentes nos currículos das instituições de ensino e, portanto, na prática dos professores; o efeito de tal integração é um "currículo vivo", que possibilite a garantia de uma efetiva aquisição de conhecimentos, com significados para os estudantes.

Ao mesmo tempo em que a emergência dessas tecnologias amplia espaços e instâncias e abrem possibilidades para implementação de novas soluções e formas de aquisição de conhecimentos, também suscita a necessidade de novas abordagens metodológicas.

Entretanto, ainda são poucos os trabalhos de pesquisa acadêmica que focam na utilização de outros materiais e ferramentas oferecidas pela atual tecnologia, em especial os recursos inseridos no universo do arduino^®. Contudo, foi possível através de fontes bibliográficas, verificar a possibilidade de dialogar tecnologia e comunidades epistêmicas. Com isso, foi possível cumprir os objetivos propostos neste trabalho, assim como ficou em evidencia a necessidade de mais pesquisas acadêmicas neste potencial estudo da robótica de arduino^®.

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