A linguagem do universo: significados e funções da Matemática no Ensino de Astronomia, Astrofísica e Cosmologia

Abstract

Descreve-se nesta dissertação as etapas e resultados de uma pesquisa que investigou o papel da Matemática no Ensino de Astronomia, buscando compreender seus modos de presença, os objetos matemáticos mobilizados e as funções que lhe são atribuídas na produção acadêmica brasileira. Trata-se de uma pesquisa qualitativa, de natureza bibliográfica, baseada em análise de conteúdo. O corpus foi constituído a partir do levantamento de 2.016 artigos publicados entre 2018 e 2023 em cinco periódicos nacionais consolidados na área, resultando na seleção final de 97 estudos. A análise evidenciou a presença predominante da Matemática, de forma explícita ou implícita, destacando sua atuação como linguagem formal de explicação científica e como fundamento teórico-modelador dos fenômenos astronômicos. Observou-se maior incidência de Geometria, Trigonometria, Cálculo e Equações, especialmente em trabalhos de Astrofísica e Cosmologia, concentrados no Ensino Superior. Constatou-se ainda que, embora os cursos de licenciatura apresentem sólida base matemática, conteúdos de Astronomia, Astrofísica e Cosmologia não aparecem de forma sistemática — e, em muitos casos, sequer são mencionados — na formação docente, o que contribui para sua presença limitada na Educação Básica. Os resultados reforçam a centralidade da Matemática como linguagem estruturante das Ciências do Espaço e indicam a necessidade de maior articulação curricular.

This dissertation describes the stages and results of a study that investigated the role of Mathematics in Astronomy Education, seeking to understand its modes of presence, the mathematical objects mobilized, and the functions attributed to it in Brazilian academic production. It is a qualitative, bibliographic study based on content analysis. The corpus was constructed from a survey of 2.016 articles published between 2018 and 2023 in five established national journals in the field, resulting in a final selection of 97 studies. The analysis revealed the predominant presence of Mathematics, either explicitly or implicitly, highlighting its role as a formal language for scientific explanation and as a theoretical-modeling foundation for the astronomical phenomena. A higher incidence of Geometry, Trigonometry, Calculus, and Equations was observed, particularly in Astrophysics and Cosmology studies concentrated at the higher education level. It was also found that, although teacher education programs present a solid mathematical foundation, contents related to Astronomy, Astrophysics, and Cosmology do not appear systematically—and, in many cases, are not mentioned at all—in teacher preparation programs, which contributes to their limited presence in basic education. The results reinforce the centrality of Mathematics as a structuring language of the Space Sciences and indicate the need for greater curricular articulation.