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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

Disciplina: Didática para o Ensino de Física I

Autores: Prof. Dr. Jefferson Adriany Ribeiro da Cunha1 Prof. Ms. Wellington Pereira de Queirós2

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Professor Adjunto do Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás (UFG). Wellington Pereira de Queirós é bacharel, licenciado e mestre em Física pela Universidade Federal de Goiás, atuou durante 11 anos no Ensino Básico e três anos no Ensino Superior. Atualmente é doutorando do Programa de Pós-graduação em Educação para Ciência da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (UNESP-Bauru), atua na linha de pesquisa História e Filosofia da Ciência no Ensino de Física. 2

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DIDÁTICA PARA O ENSINO DE FÍSICA I

Unidade 1. Aspectos Filosóficos do conhecimento científico3 1.1-Panorama Geral das Concepções de Ciência nos Diversos Ambientes de Ensino de Ciências.......................................................................................7 1.2-O Empirismo, Indutivismo e a Epistemologia Contemporânea no Ensino de Física...............................................................................................10

Unidade 2. História e Filosofia da Ciência no Ensino de Física4 2.1-História e Filosofia da Ciência e o Ensino de Ciências.........................20 2.2-Contribuições da Historiografia da Ciência para o Ensino de Ciências............................................................................................................23 2.3- História da Ciência no Ensino de Física.................................................36

Unidade 3. Concepções Alternativas 3.1-Panorama

Geral

das

Concepções

de

Ensino-

Aprendizagem..................................................................................................42 3.2-Algumas

Concepções

Alternativas

em

Mecânica...........................................................................................................46 3.3-Concepções

Alternativas

de

Calor,

Temperatura

e

Eletricidade.......................................................................................................48

Unidade 4. Textos, Imagens e Softwares no Ensino de Física 4.1-A Física Ensinada nas Escolas e a Visão de Mundo dos Estudantes no Ensino Médio....................................................................................................66 34

, Um maior aprofundamento destas temáticas será dada na disciplina evolução dos conceitos da física

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4.2–Objetos

Digitais

de

Aprendizagem

e

Suas

Potencialidades................................................................................................67 4.3–Projeto Recursos Educacionais Digitais e o Banco Internacional de Objetos de Aprendizagem...............................................................................69 4.4–Elaboração de uma Aula – Uso de um Recurso Digital........................71 4.4.1–Relação Entre os Conteúdos, os Objetos de Aprendizagem e as Estratégias Utilizadas......................................................................................71 4.4.2–Modelos de Aulas Utilizando Objetos de Aprendizagem...................72 4.5- Atividades..................................................................................................75

5 – Referências Bibliográficas.......................................................77

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Apresentação Tendo em vista a grande diversidade da realidade escolar é difícil criar, ou dar uma fórmula pronta e acabada, sobre como ensinar Física. Diante disso, esta proposta não tem a pretensão de prescrever metodologias de ensinoaprendizagem de Física. Entretanto, procura-se subsidiar os docentes com um arcabouço teórico-prático que dará e abrirá possibilidades para o professor na tomada de decisão no que diz respeito ao conhecimento, escolha e crítica de teorias de ensino-aprendizagem de Física. Nesta perspectiva, esta proposta pretende auxiliar o professor na análise, construção e crítica de materiais didáticos, e no processo de implementação de algumas estratégias didáticas que podem ser utilizadas em sua prática pedagógica dependendo do contexto social. Apresenta-se como estratégias didáticas para o ensino de física a utilização da história e filosofia da ciência, mudança conceitual, textos, imagens e softwares no Ensino de Física. Essas estratégias serão apresentadas de forma articulada ao longo das quatro unidades aqui presentes. A partir desses eixos buscou-se fazer a tão almejada articulação, do conhecimento pedagógico com o conteúdo específico de física, nos cursos de formação de professores de física. Cada unidade é composta de um texto inicial que problematiza uma determinada temática, de forma geral, e no decorrer da unidade será feito aprofundamentos com textos mais específicos. Foram propostas atividades com questionários; resumos relativos a textos específicos; fórum de discussão; atividades de análise individual e em grupo de artigos e livros didáticos; elaboração de planos de aula bem como propostas de exposição de aulas pelos estudantes. Para a realização de algumas atividades serão disponibilizados textos via moodle. No esquema de cada atividade é explicitado o objetivo, a descrição e no caso dos fóruns sugestões de questões centrais dos textos que são de extrema importância para a discussão de uma temática específica. Isto não significa que os tutores/orientadores acadêmicos devem ficar restritos a essas sugestões, podem propor outras questões de discussão desde que estejam

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condizentes com a temática daquela seção, ou unidade. Não foi proposto nenhum “chat” e isso fica a critério do tutor/orientador, de acordo com a necessidade da turma para o esclarecimento e aprofundamento de alguma temática específica. Em todas as unidades foram sugeridas ao final o valor das avaliações, sendo 10,0 pontos para cada unidade, se houver necessidade o tutor/orientador acadêmico pode alterar o valor específico de cada atividade, desde que, a somatória total não ultrapasse os 10,0 pontos estabelecidos. Especificamente na Unidade 1, há sugestões sobre o que pode ser avaliado em cada atividade. Isto foi feito com o intuito de servir de base para os tutores/orientadores avaliarem as atividades em unidades posteriores. A Unidade 1 “Aspectos Filosóficos do conhecimento científico” tem como finalidade apresentar as concepções de ciência da epistemologia empiristaindutivista, bem como mostrar a suas limitações por meio da epistemologia contemporânea, na interpretação do processo de construção do conhecimento científico. Além disso, são mostradas as problemáticas decorrentes de um ensino de Física na vertente empirista-indutivista e as possíveis contribuições da epistemologia contemporânea para a melhoria do ensino de física. Nesta unidade será dada apenas uma visão geral destes aspectos filosóficos do conhecimento científico, e um maior aprofundamento dessa temática será estudado na disciplina Evolução dos Conceitos da Física. Na Unidade 2 “História e Filosofia da Ciência no Ensino de Física” buscou-se mostrar a importância da História da Ciência nos cursos de formação de professores e no Ensino Médio, e as contribuições da História e Filosofia da Ciência para uma visão mais adequada da produção do conhecimento científico. Entretanto, a temática principal da unidade é subsidiar o professor na escolha e utilização de fontes históricas primárias e secundárias, e ainda auxiliá-lo na localização e nos instrumentos de busca destas fontes. Além disso, dar algumas sugestões de como analisar e elaborar um bom trabalho em História da Ciência com o objetivo de subsidiar a prática docente. Na Unidade 3 é apresentada uma síntese das principais concepções de ensino: ensino por transmissão, ensino por descoberta, mudança conceitual e a mais recente, ensino por pesquisa. Contudo, o foco de toda a unidade é o ensino por mudança conceitual. É discutido na unidade as chamadas 5


concepções alternativas (CAs), que são as concepções que muitas das vezes não estão de acordo com o conhecimento científico. Alguns exemplos de concepções alternativas de conceitos como força, temperatura e calor, bem como algumas estratégias didáticas, na tentativa de romper com essas concepções, são propostas ao longo da unidade. A unidade 4 foi desenvolvida com foco nas expectativas dos professores em discutir estratégias e metodologias de ensino, para serem aplicadas na disciplina de Física junto aos seus alunos do Ensino Médio. Neste tópico “Textos, Imagens e Softwares no Ensino de Física”, trata-se basicamente das diversas formas de se utilizar um recurso como textos, imagens e softwares nas aulas de Física. Qual a melhor maneira de se trabalhar uma simulação, ou um

vídeo

com

os

estudantes?

Onde

encontrar

objetos

digitais

de

aprendizagem livre e cujo conteúdo seja confiável? Estas são algumas questões que serão discutidas nesta unidade. Enfim, espera-se, caro estudante, que este material possa contribuir para a sua formação como Físico Educador e sua prática docente nas salas de aula do Ensino Básico. Que as estratégias didáticas propostas nesta disciplina não sejam encaradas como um mero roteiro obrigatório de utilização em sua prática docente, mas que a discussão feita aqui sirva para subsidiar de forma teórica e prática a sua atuação na sala de aula. Nesta direção, o que se defende é que as metodologias de ensino discutidas aqui podem ser utilizadas de acordo com o contexto escolar em que o professor atua. Podem ou não existir situações didáticas, em sala de aula, nas quais seja possível utilizar a História e Filosofia da Ciência no ensino de Física; como também, por exemplo, pode ser utilizada a Informática enquanto recurso didático; há situações em que podem ser utilizadas todas estas estratégias ao mesmo tempo, e assim por diante. Diante disso, espera-se que o docente construa uma visão crítica com esta disciplina, e com outras estudadas no curso, com o objetivo de entender que sugestões de estratégias didáticas estudadas nesta disciplina não têm a finalidade de preescrever o que o professor deverá fazer, mas problematizar a realidade escolar e apresentar alternativas na busca pela melhoria do ensino de Física no nosso Estado e País.

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Unidade 1: Aspectos Filosóficos do Conhecimento Científico Olá, Estudante Inicia-se o Curso de Didática para o Ensino de Física I na presente unidade, com um assunto instigante que aborda a gênese e a estruturação do conhecimento científico – o qual está diretamente ligado ao processo de ensino-aprendizagem. Mostrar-se-á a insustentabilidade da visão reducionista de Ciência (a empirista-indutivista), bem como, as visões de Ciência aceitas pela Ciência e Epistemologia Contemporânea. Ainda, a importância e aplicação dessas visões de ciências no processo de ensino-aprendizagem abordado no ensino de Física.

1- Panorama Geral das Concepções de Ciência nos Diversos Ambientes de Ensino de Ciências As transformações que ocorrem na sociedade, as novas tecnologias, as mudanças na produção de bens e serviços, têm colocado a escola diante de um grande desafio: possibilitar aos estudantes integrarem-se ao mundo contemporâneo de forma crítica e construtiva. Essas transformações são perceptíveis nas reformas educacionais ocorridas nos últimos anos no Brasil – tais reformas são expressas pela LDB/96 (Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional), que juntamente com seus documentos oficiais, as Diretrizes Curriculares Nacionais (DCNs) e os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), mostram os interesses da lei e fornecem orientações para implantação da reforma. Na perspectiva de organização do currículo escolar, de acordo com os PCNs (1999), a área de Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias deve contribuir, entre outras coisas, para criar no aluno competências e habilidades que: Permitam ao educando compreender as ciências como construções humanas, entendendo como elas se desenvolvem por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade (Brasil, 1999, p.107).

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No entanto, a escola atual, em sua maioria, promove um ensino de Física com a apresentação de leis e conceitos que não têm significados no cotidiano do educando. Além disso, o conhecimento físico é imposto como se fosse um produto pronto e acabado, ao passo que deveria ser mostrado como um processo em desenvolvimento, passível de novas descobertas e revoluções. O ensino privilegia mais os exemplos, as fórmulas e as situações artificiais do que as situações concretas e práticas. Outros problemas encontrados estão nos livros didáticos, na bagagem cultural dos professores, nos currículos dos cursos de formação de professores da área de Ciências da Natureza, nos quais, em geral, não se faz presente uma reflexão histórico-filosófica no ensino de Ciências. O contexto escolar continua praticamente restrito a uma única concepção de Ciência: a empíricoindutivista. Vários estudos (PRETTO, 1995; PORLAN e outros, 1998; HARRES, 1999; KOHNLEIN e PEDUZZI, 2002) mostram que o método científico encontra-se, ainda, bastante difundido em livros de Física, Química e Biologia do Ensino Médio e de Ciências do Ensino Fundamental, sendo que a concepção empirista da ciência faz parte inclusive do ideal de ciência da maioria dos professores em exercício nessas áreas; é disseminada nos meios de comunicação e está presente nas idéias espontâneas dos estudantes do Ensino Médio. Segundo Moreira et. al (2007, p.128) tradicionalmente os cursos de Física privilegiam uma formação acadêmica com enfoque altamente empiristaindutivista, isto é, uma ênfase na qual o conhecimento é produzido através da experimentação com uma generalização indutiva a partir da observação, sem qualquer influência teórica ou subjetiva, capaz de assegurar a “verdade absoluta” às afirmações científicas. O pressuposto básico defendido pelos autores, e frequentemente defendido na literatura, é que essas visões superadas (empiristas-indutivistas) da natureza da ciência sustentadas por futuros professores de física resultam em práticas docentes inadequadas. Outro fator importante a considerar é que professores que apresentam concepções

epistemológicas

construtivistas

a

respeito

do

ensino,

da

aprendizagem e do conhecimento científico, se comparados com professores 8


com concepções epistemológicas empiristas, são mais sensíveis à existência das concepções alternativas dos estudantes. E mais, estes professores possuem um repertório maior de estratégias de ensino, são mais eficientes em promover mudança conceitual e valorizam mais estas estratégias. Isto é corroborado por Moreira et. al (2007), em que o entendimento da natureza dos modelos físicos e do processo de construção das leis e teorias é um componente fundamental na tentativa de superação de dificuldades de aprendizagem da física, tanto na Universidade quanto no Ensino Fundamental e Médio. Além disso, está de acordo com a psicologia construtivista de que o conhecimento é uma construção humana, na qual a criatividade e a imaginação desempenham importantes papéis, em que a visão empirista-indutivista se mostra superada, e contrariamente à visão positivista, não há regras infalíveis que garantam o descobrimento de novos fatos e a invenção de novas teorias. Nem tampouco o conhecimento científico é definitivo ou absolutamente verdadeiro, mas sim de natureza conjectural, tentativa, verificável e consequentemente falível, e não cresce em um vazio cultural. Por fim, os autores defendem que a utilização de estratégias didáticas centradas em uma metodologia histórico-filosófica do conhecimento científico contribui para os professores adquirirem uma visão mais adequada da natureza da ciência, bem como na melhoria da sua prática pedagógica.

Glossário Epistemologia: (do gr. episteme: ciência, e logos: teoria). Segundo Japiassu, entre outras denominações é o estudo sobre a gênese e a estruturação do conhecimento científico. Empirismo: Doutrina ou teoria do conhecimento segundo a qual todo conhecimento humano deriva, direta ou indiretamente, da experiência sensível externa ou in-terna. Um exemplo de empirismo é o de Locke e Hume que com suas diferenças demonstram que não há outra fonte de conhecimento senão a experiência e a sensação. Indutivismo: Doutrina que busca, por meio da repetição e da observação de uma regularidade estabelecer uma generalização. Ex: Se A1 tem a propriedade P; Se A2 tem a propriedade P; Se An tem a propriedade P; Então, todo A tem a propriedade P. Uma vez que é empiricamente impossível examinar todos os casos de A, a indução probabilística, seu grau de certeza sendo proporcional ao 1.2-O é sempre Empirismo, Indutivismo e a Epistemologia número de casos examinados (JAPIASSU, p. 147, 2006).

Contemporânea no Ensino de Física

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Texto 1: A FILOSOFIA DA CIÊNCIA E O ENSINO DE CIÊNCIAS Fernando Lang da Silveira* Como é obtido o conhecimento científico? Como é validado o conhecimento cientifico? Há diferenças entre o conhecimento científico e o não científico? Qual é o método da ciência? Qual é o papel que a observação, a experimentação, a razão, a intuição, a criatividade têm na produção do conhecimento científico? Em que circunstâncias se dá o abandono, a substituição de uma teoria científica por outra? Esses e tantos outros problemas têm sido objetos de investigação da Filosofia da Ciência ou da Epistemologia. Nos últimos anos, tem sido contundentemente notada a necessidade de a educação científica, em especial o ensino das ciências naturais (Física,Química, Biologia etc), procurar na Filosofia da Ciência uma fundamentação sólida e atualizada (Cawthron e RowelI, 1978;Hodson, 1985;Nussbaum,1989; Martin e Brower, 1990; Gil Perez e Carrascosa, 1985; Cleminson,1990; Burbules e Linn, 1991; Segura, 1991). Sempre há uma concepção epistemológica subjacente a qualquer situação de ensino (Hodson, 1985), nem sempre explicitada e muitas vezes assumida tácita e acriticamente. Uma análise dos textos de Ciências na escola é capaz de revelar a concepção epistemológica subjacente que é, de maneira quase exclusiva, o chamado empirismo-indutivismo (Cawthron e RowelI, 1978; Hodson, 1985; Silveira,1989). As teses mais importantes desta epistemologia são as seguintes: 1 – A observação é a fonte e a função do conhecimento. Todo o

conhecimento deriva direta ou indiretamente da experiência sensível (sensações e percepções). 2 - 0 conhecimento científico é obtido dos fenômenos (aquilo que se observa), aplicando-se as regras do método científico. O conhecimento constitui-se em uma sintese indutiva do observado, do experimentado 3 - A especulação, a imaginação, a intuição, a criatividade não devem desempenhar qualquer papel na obtenção do conhecimento científico. 4 - As teorias científicas não são criadas, inventadas ou construídas mas descobertas em conjuntos de dados empíricos. A ciência é neutra, livre de pressupostos ou preconceitos. As citações abaixo exemplificam a adoção da epistemologia empirista indutivista em livros-texto comumente utilizados: Tudo o que sabemos a respeito do mundo físico e sobre os princípios que governam o seu comportamento foi aprendido de observações dos fenômenos da natureza (Sears et al., 1983, p.3 ). As leis da Física são generalizações de observações e de resultados experimentais (Tipler,1978, p.3). A Física, como ciência natural, parte de dados experimentais (...) através de um processo indutivo, formular leis fenomenológicas, ou seja, obtidas diretamente dos fenômenos observados,... (Nussenzveig,1981, p.5).

A aplicação das teses empiristas indutivistas pode ser encontrada em determinados roteiros de laboratório (conjunto de

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instruções que tem o objetivo de guiar os alunos em atividades experimentais, de laboratório). São usuais propostas que seguem o seguinte caminho: a) instruções no sentido de, dadas duas variáveis, experimentalmente manipular uma delas e observar como a outra se comporta; b) coletar medidas de ambas as variáveis para diversos valores da variável manipulada e organizar uma tabela de dupla entrada; c) lançar esses resultados experimentais em um sistema de eixos cartesianos, obtendo-se um conjunto de pontos no plano; d) descobrir a função que descreve esses resultados (a lei que rege o fenômeno observado). Note-se que o último item traz implicitamente a idéia de que um conjunto de resultados experimentais impõe uma única função capaz de descrever a relação entre as duas variáveis; desta forma caberia ao experimentador apenas descobrir a lei que está implícita nos dados, ou seja, induzir a lei a partir do fenômeno5. A chamada "aprendizagem por descoberta", que acentua o valor motivacional da experimentação, é um importante exemplo da aplicação das teses empiristas-indutivistas ao ensino de Ciências. Esta proposta tem como suposto essencial que a observação e a experimentação bem conduzidas proporcionam a base segura da qual o conhecimento é 5

A suposição de que um conjunto de pontos em um plano é compatível com uma única função é flagrantemente falsa. Existem infinitas curvas que descrevem resultados experimentais com o grau de aproximação que se desejar e infinitas curvas que passam exatamente pelos pontos experimentais. Para maiores detalhes, consultar Hempel (1981), Chomski e Fodor (1987), Pinent e Silveira (1992)

obtido. A "aprendizagem por descoberta" tem a pretensão de tornar o aluno mais ativo; entretanto esta atividade é entendida como despender mais tempo no laboratório fazendo observações. A formação de conceitos é considerada uma decorrência de observações bem conduzidas, subestimando desta forma as dificuldades da aprendizagem (Cleminson, 1990). O ensino, quando orientado pela epistemologia empirista-indutivista, desvaloriza a criatividade do trabalho científico e leva os alunos a tomarem o conhecimento científico como um corpo de verdades inquestionáveis, introduzindo rigidez e intolerância em relação a opiniões diferentes (Gil Perez, 1986). Os filósofos da ciência contemporâneos, de uma maneira geral, consideram a epistemologia empirista-indutivista ultrapassada, superada, falsa. Popper (1975,1982 e 1985) acumulou argumentos lógicos, psicológicos e históricos contra o chamado método indutivo (método que permite a partir de observações e resultados experimentais obter as leis, e as teorias científicas). Enfatizou que "as nossas teorias são nossas invenções, nossas idéias — não se impõem a nós, são instrumentos que fabricamos" (Popper, 1982, p.144). Quando um cientista cria uma teoria, não o faz sempre inspirado por observações; pode buscar inspiração em qualquer fonte, inclusive na metafísica. Copérnico, por exemplo, teve a idéia de colocar o Sol como centro, não devido a novas observações astronômicas, mas devido a uma nova interpretação de fatos à luz de concepções semireligiosas, neoplatônicas (Koyré, 1986a e 1986b; Bronowski, 1992); para os

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platônicos e neoplatônicos o Sol era o astro mais importante e por isso não poderia orbitar em torno da Terra. A Terra é que deveria se movimentar em torno do Sol. Outra importante característica do conhecimento científico é a sua provisoriedade. A idéia de um conhecimento demonstradamente verdadeiro e, em conseqüência, imutável, foi abandonada. As revoluções na Física no final do século XIX e início do século XX, ou anteriormente com Copérnico, Kepler, Galileu, Newton e exemplificam a provisoriedade do conhecimento. Referindo-se a sua concepção de ciência e à de Popper assim se pronunciou Kuhn (1979, p.6): Ambos rejeitamos o parecer de que a ciência progride por acumulação; em lugar disso, enfatizamos o processo revolucionário pelo qual uma teoria mais antiga é rejeitada e substituída por uma nova teoria.

Ou ainda: Nenhuma teoria em particular pode jamais ser considerada absolutamente certa: cada teoria pode se tornar problemática (...). Nenhuma teoria é sacrossanta ou fora de critica. (Popper. 1975, p 330)

Popper (1975, 1982 e 1985), Kuhn (1979 e 1987), Hanson (1979), Lakatos (1989) e outros filósofos insistentemente notaram que todo o conhecimento, inclusive nossas observações, está impregnado de teorias. São as teorias que orientam o que observar, para onde dirigir a nossa atenção. Desta forma as teorias não procedem de observações; mas ao contrário, as observações são sempre precedidas de teorias. O sujeito tem um papel ativo na construção do conhecimento e as suas teorias determinam como ele

percebe o mundo. A experiência sensorial se dá em função de expectativas, de algo teórico—não necessariamente explícito e consciente — que se antecipa a ela. A observação e a interpretação estão indissoluvelmente ligadas. Aprender algo novo é modificar algum conhecimento anterior, a aprendizagem sempre se dá a partir dos conhecimentos prévios (Popper, 1975). A observação e a experimentação têm papéis importantes na construção do conhecimento, mas diferente daquele colocado pela epistemologia empirista indutivista. Através delas testamos as nossas construções, e, eventualmente, podemos constatar que algo vai mal com o nosso conhecimento: quando ele nos leva a fazer uma predição sobre a realidade e esta não é confirmada. Entretanto, como bem destaca Lakatos (1989), quando os cientistas são confrontados com contra-evidências (resultados de observações e/ou experimentos que conflitam com as predições realizadas a partir da teoria) podem, e muitas vezes o fazem, propor hipóteses auxiliares que salvam a teoria. O abandono de uma teoria somente se dá quando, havendo uma teoria concorrente, esta possui um poder preditivo maior do que a outra. Ou seja, o abandono de uma teoria, para Lakatos, implica a aceitação de outra; a nova teoria deve ser capaz de propiciar mais predições sobre a realidade e, algumas destas predições excedentes devem ser confirmadas empiricamente. Deve, também, a nova teoria explicar com sucesso tudo o que a anterior explicava. Sintetizando o que foi apresentado sobre as epistemologias contemporâneas destacamos;

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1) A observação e a experimentação por si sós não produzem conhecimento. O "método indutivo" é um mito. 2) O conhecimento prévio determina como vemos a realidade, influenciando a observação. Todo o conhecimento, inclusive as observações, está impregnado de teorias. 3) O conhecimento cientifico é uma construção humana que tem como objetivo compreender, explicar e também agir sobre a realidade. Não podendo ser dado como indubitavelmente verdadeiro, é provisório e sujeito a reconstruções. 4) Na construção de novos conhecimentos participam a imaginação, a intuição, a criação e a razão. A inspiração para produzir um novo conhecimento pode vir inclusive da metafísica. 5) A aquisição de um novo conhecimento é sempre difícil e problemática. Os cientistas são relutantes em abandonar as teorias de suas preferências, mesmo quando parecem conflitar com a realidade. O abandono de uma teoria implica em reconhecer outra como melhor. Citamos anteriormente que a literatura sobre ensino de Ciências prolifera a recomendação de se utilizar as epistemologias contemporâneas como subsídio teórico para o ensino. O reconhecimento de que o aluno é um ativo construtor de idéias é hoje quase que um consenso, dando origem a uma concepção denominada "construtivismo", abrigando sob essa denominação autores diversos. Não se deve inferir que os "construtivistas" convirjam integralmente sobre o que é e como se dá a construção do conhecimento, assim como muitas e importantes divergências existem

entre os filósofos da ciência contemporâneos. Podemos encontrar até aqueles que usam a denominação "construtivismo" para concepções muito semelhantes à "aprendizagem por descoberta". Aliás, uma obra que foi extremamente importante para os filósofos positivistas do Círculo de Viena (o Círculo de Viena era a reunião de eminentes filósofos e cientistas empiristas-indutivistas no final da década de 20 e início da década de 30 do nosso século), escrita por um dos seus mais famosos integrantes—Rudolf Carnap —, tinha como título A Construção Lógica do Mundo. Desde o final dos anos 70, tem sido realizada uma quantidade enorme de pesquisa sobre o que foi denominado de concepções alternativas. As concepções alternativas (CAs) são concepções que os alunos possuem "com significados contextualmente errôneos, não compartilhados pela comunidade cientifica" (Silveira et al., 1989, p.1129) e, portanto, em desacordo com as teorias científicas atuais. A existência das CAs evidencia que efetivamente os alunos são construtores de idéias que objetivam dar conta do mundo, da realidade. Tem-se também notado que as CAs são extremamente resistentes à mudança; grande quantidade de alunos passa pela escola sem as modificar. Por exemplo, Silveira (1992) e Silveira et al. (1986,1989 e 1992) constataram que a maioria dos alunos que cursam disciplinas de Fisica Geral mantém suas CAs sobre "força e movimento" e sobre "corrente elétrica". A reiterada incapacidade do ensino tradicional em promover a mudança das CAs para as concepções científicas deve-se, supostamente, ao fato de

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que as primeiras não são tomadas em consideração como um conhecimento prévio do aluno a ser modificado. São poucos os cientistas que efetivamente inventaram as grandes teorias que hoje conhecemos — a maioria deles as adquiriu direta ou indiretamente dos seus inventores—e, portanto, é uma ingenuidade imaginar que cada aluno deva e possa reinventar reconstruir, por exemplo, a Mecânica Clássica ou a Eletrodinâmica; pior ainda é trabalhar sob a hipótese de que a partir de algumas experiências os alunos as vão "descobrir ou redescobrir". A construção (no sentido de efetiva criação), por parte da maioria de humanidade, muito possivelmente não vá além das CAs. A questão crucial é, desta forma, a da aquisição, da apropriação pelo aluno do conhecimento historicamente produzido. Tal objetivo certamente não é fácil de ser conseguido. Conforme destacado anteriormente, os cientistas relutam em abandonar as teorias de suas preferências. Por qual razão deveriam os alunos proceder de maneira diferente? As filosofias da ciência de Popper e Lakatos nos inspiraram a idealizar uma estratégia de ensino que visa a substituição das CAs pelas concepções científicas (Silveira, 1992). Sintetizando, sem entrar em detalhes devido a exiqüidade do espaço disponível, ela começa pelo professor explicitar de maneira clara e precisa as CAs, mostrando o seu conteúdo de verdade (predições realizadas a partir das CAs que são corroboradas pela experiência). Segue-se a crítica das CAs, mostrando que algumas predições feitas a partir delas conflitam com a realidade e que, se for o caso, as CAs apresentam inconsistências

lógicas. Em seguida é apresentada a teoria científica, enfatizando-se os antagonismos com as CAs. Depois se explicita a capacidade que a teoria científica tem de explicar aqueles fatos que com sucesso as CAs explicavam, aqueles fatos que as CAs falhavam em explicar e se mostra, adicionalmente, que a teoria científica permite predições sobre domínios da realidade não atingidos pelas CAs. É importante recordar que o abandono de uma teoria — no caso as CAs — somente se dará se os alunos reconhecerem que a teoria científica é melhor6. A estratégia foi testada com 305 alunos, visando à mudança das CAs sobre "força e movimento" e "corrente elétrica" (Silveira, 1992). Os resultados corroboraram a eficiência da estratégia na promoção da mudança pretendida. Referências Bibliográficas BRONOWSKI, J. A escalada do homem. São Paulo: Martins Fontes, 1992. BURBULES, N.C., LINN, M.C. Science education and philosophy of science: congruence or contradiction. International Journal of Science Education, London, v.13, n.3, p.227-241, 1991. CAWTHRON, E.R., ROWELL, J.A. Epistemology and science education. Studies in Science Education, New York, n.5, p.31-59, 1979. CHOMSKI, N., FODOR, J. Exposição do paradoxo, ln: PALMARINI, M.P. Teorias da linguagem teorias da aprendizagem. Lisboa: Ed. Setenta, 1987. 6

Vide considerações anteriores sobre as idéias de Lakatos.

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POPPER, K. R. Conjecturas e refutações. Brasilia: Universidade de Brasília, 1982.

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Ciencias, Barcelona, v.9, n.2, p.175180, 1991. SILVEIRA, F.L. A filosofia da ciência de Karl Popper e suas implicações no ensino da ciência. Caderno Catarinense de Ensino de Fisica, Florianópolis, v.6, n.2, p.148-162, 1991. SILVEIRA, F.L. Uma epistemologia racional-realista e o ensino da Fisica. Porto Alegre, 1992 Tese

(Doutorado) — Universidade Católica Grande do Sul.

Pontifícia do Rio

SILVEIRA, F.L. et al. Validação de um teste para detectar se o aluno possui ou não a concepção newtoniana sobre força e movimento. Ciência e Cultura, São Paulo, v.38, n.2, p.2047-2055, 1986.

Atividade 1 (Questionário a distância): Objetivo: Dar uma visão geral das epistemologias das ciências e suas aplicações no ensino aprendizagem. Descrição da Atividade: De acordo com o texto 1 responda as seguintes questões: 1) Faça um resumo descritivo do texto 1. 2) O que é o empirismo? Quais as suas principais características? 3) Cite alguns exemplos de características empiristas em livros didáticos, na mídia (jornais, telejornais, rádio). Sugestão: Escolha alguns, jornais de circulação do seu município, livros didáticos utilizados em sua prática de ensino. 4) Pesquise qual o tipo de teoria de aprendizagem que apresenta como principal característica a concepção empirista-indutivista? Em qual contexto ela surgiu? Quais as limitações dessa teoria para o ensino de Ciências? 5) Quais são as principais características e os principais representantes da epistemologia contemporânea? 6) De acordo com o texto, faça um quadro que ilustra as principais diferenças entre a epistemologia empirista-indutivista e a epistemologia contemporânea. 7) Pesquise em outras fontes qual a teoria de aprendizagem que tem como algumas características a epistemologia contemporânea? Em qual contexto tal teoria surge? Quais são os seus principais representantes? (Sugestão: veja a seção “Saiba Mais”)

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Avaliação: Serão avaliadas as características do conteúdo do texto 1 presentes nas respostas, e ainda, a pesquisa sugerida de outras fontes. Valor: 4,0

SAIBA MAIS: Para saber mais sobre a relação da filosofia com as teorias de aprendizagem veja: MATTHEWS, M. Construtivismo e o Ensino de Ciências: Uma Avaliação. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v.17, n. 3, 2000. Disponível em: http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica VILLANI, A. Filosofia da Ciência e Ensino de Ciência: Uma Analogia. Ciência e Educação, v.7, n. 2, 2001. Disponível em: http://www2.fc.unesp.br/cienciaeeducacao/

Atividade 2 (a distância): Fórum de Discussão-Leitura dos Textos Complementares 1 e 2 (em anexo) Objetivo: - Definir os conceitos de indução e dedução; - Identificar e enumerar os problemas levantados pelo autor a respeito da indução; Descrição da atividade: Para discutir o problema da indução e da dedução fazer a leitura dos textos complementares 1 e 2. Estes textos são do livro: “O que é Ciência Afinal?” De Alan F. Chalmers (1993). Texto complementar 1 (TC1): “Indutivismo: Ciência Como Conhecimento Derivado Dos Dados Da Experiência”. (p. 23-35). Texto complentar 2 (TC2): “O Problema da Indução” (p. 36-45) Sugestões para Discussão: Primeira: De acordo com a leitura do TC1, quais as definições de indução e dedução? O autor cita os pontos fortes da indução e ao mesmo tempo faz uma crítica ao método da indução? Quais esses pontos fortes, e emita a sua opinião sobre a visão do autor. Segunda sugestão: No TC2, o autor tenta responder a seguinte questão: “Por que é que o raciocínio indutivo leva ao conhecimento científico confiável e talvez mesmo verdadeiro? Para isso, ele aponta duas linhas que são abertas

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aos indutivistas: primeiro, tenta justificar o princípio indutivo ao apelar para a lógica, em seguida apela para a experiência, um recurso que faz na base de toda a sua abordagem da Ciência. Por meio da leitura desse texto, ou de outros, explique porque não é possível justificar o princípio da indução por meio destas duas linhas? Existem outros problemas em torno dessa questão? Quais? Observação: Fica a critério dos tutores/orientadores acadêmicos começar a discussão com outro foco, desde que esteja relacionado aos temas dos textos complementares 1 e 2. Avaliação - Sugestão: Será analisado o entendimento da proposta do texto e principalmente a discussão feita com os colegas, e a sugestão por parte dos estudantes de outras referências bibliográficas que discutem o problema da indução e da dedução. Valor da atividade (2,5).

Atividade 3 (a distância): Fórum de Discussão-Leitura do Texto complementar 4 (em anexo) Objetivos: - Conceituar o que é uma observação; - Proporcionar por meio de argumentos que a teoria precede a observação; - Mostrar que as observações não são neutras, mas influenciadas pelas crenças e imaginação do cientista e pela cultura de sua época. Descrição da atividade: Será utilizado o texto complementar 3 (TC3) intitulado: “A Dependência que a Observação tem da Teoria”. de Alan F. Chalmers (1993) (p.46-63) para discutir as seguintes questões: Primeira: Pela leitura do (TC3), justifique a seguinte afirmação: “É falso afirmar que a ciência começa pela observação”. Segunda: No texto o autor afirma: “As proposições de observação são tão sujeitas a falhas quanto as teorias que elas pressupõem e, portanto, não constituem uma base completamente segura para a construção de leis e teorias cientificas”. Explique essa afirmação e cite exemplos. Terceira: Por que não podemos afirmar que a base do conhecimento científico é fornecida pelas observações feitas por um observador despreconceituoso e imparcial? Cite exemplos.

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Avaliação: Será avaliado o entendimento do papel da observação na construção do conhecimento científico, bem como sua dependência com a teoria. A interação dos estudantes poderá auxiliá-los no entendimento da temática proposta. Valor: 2,5

Atividade 4 (a distância): Objetivos: - Mostrar a insustentabilidade da proposta indutivista como um exemplo de conhecimento físico; - Fazer alguns apontamentos da insustentabilidade da proposta indutivista para o Ensino Médio, nos livros didáticos e na formação de professores de física; Descrição da Atividade: Fazer um resumo interpretativo do texto (A1 em anexo): A Insustentabilidade da Proposta Indutivista de Descobrir a Lei a partir de Resultados Experimentais. Avaliação: Fica a critério dos orientadores e tutores acadêmicos. Valor: 1,0

Tabela 1: Estimativa da duração e valor das atividades desenvolvidas na unidade 1

Atividades Duração Propostas Atividade 1 1 semana Atividades 2 a 4 2 semanas Total

Valor 4,0 6,0 10,0

Unidade 2: História e Filosofia da Ciência no Ensino de Física Estudante,

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O objetivo geral desta unidade é subsidiar o professor teoricamente na escolha, divulgação e construção de materiais históricos para o ensino de Física, e ainda, discutir a importância da História e Filosofia da Ciência como estratégia didática para o ensino de Física.

2.1- História e Filosofia da Ciência e o Ensino de Ciências No Brasil, nos últimos anos ocorreram reformas educacionais expressas pela LDB/96 (Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional), que juntamente com seus documentos oficiais, as Diretrizes Curriculares Nacionais (DCNs) e os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), mostram os interesses da lei e fornecem orientações para implantação da reforma. Na perspectiva de organização

do

currículo

escolar,

de

acordo

com

as

orientações

complementares aos parâmetros curriculares, os PCN+ (Brasil, 2002), a área de Ciências da Natureza, Matemática e suas tecnologias devem contribuir, entre outras coisas, para criar no aluno competências e habilidades que permitam a compreensão do processo de construção das ciências enquanto atividade humana, a qual se desenvolve por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas e relaciona o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade.

Nessa perspectiva, a História e Filosofia da Ciência (HFC) no

Ensino Médio, nos livros didáticos, e na formação de professores poderá contribuir para o alcance de tais competências e habilidades. Outros países desenvolveram projetos em que o currículo de ciência escolar foi fundamentado em princípios histórico – filosóficos, destaca-se: projeto de Física Harvard, desenvolvido na década de 60, que em seu auge atingiu 15% dos alunos de Ensino Fundamental e Médio nos Estados Unidos, foi o currículo escolar de Ciências preocupado com as dimensões cultural e filosófica da ciência. Além disso, outros elementos que ajudaram na aproximação da História e Filosofia da Ciência ao ensino foram a realização de congressos internacionais, como a primeira conferência internacional sobre História, Filosofia e Sociologia e o ensino de Ciência, na Universidade Estadual da Flórida, em novembro de 1989; alguns programas americanos de formação de professores de Ciências tornaram obrigatórias as disciplinas de História, Filosofia e Sociologia da Ciência (MATTHEWS 1995 p.166- 171)

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Segundo Martins (2006), no Brasil apesar dos esforços das reformas educacionais em contemplar HFC no ensino de Ciências, ainda existem obstáculos para que essa disciplina desempenhe efetivamente o papel que pode e deve ter no ensino. Os três principais obstáculos são: (1) a carência de um número suficiente de professores com formação adequada para pesquisar e ensinar de forma correta a História das Ciências; (2) a falta de material didático adequado (textos sobre História da Ciência) que possa ser utilizado no ensino; e (3) equívocos a respeito da própria natureza da História da Ciência e seu uso na educação. Apesar dessas dificuldades, no Brasil existem vários congressos como o Encontro Nacional de Pesquisadores em Educação em Ciências (ENPEC), o Encontro de Pesquisadores em Ensino de Física (EPEF) e o Encontro Nacional de Ensino de Química (ENEQ) que contemplam mesas redondas e seções de trabalhos de HFC e Ensino. O 11º Seminário Nacional de História da Ciência e da Tecnologia ocorrido em 2008 foi o que pela primeira vez teve seções de História e Filosofia da Ciência no Ensino de Ciências. Muitos cursos de graduação, principalmente de formação de professores, passam por mudanças ao inserirem disciplinas que contemplam História e Filosofia da Ciência como conteúdo (em si) das disciplinas científicas, quanto como estratégias didáticas facilitadoras da aprendizagem dos conceitos, modelos e teorias científicas. São várias as justificativas para essa grande preocupação em estudar a História e Filosofia da Ciência no ensino de Ciências. Para Matthews (1995, p.172) a tradição contextualista assevera que a História da Ciência contribui para o seu ensino por que: (1) Motiva e atrai os alunos; (2) humaniza a matéria; (3) promove uma compreensão melhor dos conceitos científicos por traçar seu desenvolvimento e aperfeiçoamento; (4) há um valor intrínseco em se compreender certos episódios fundamentais na história da ciência – a Revolução Científica, o darwinismo, etc; (5) demonstra que a ciência é mutável instável e que, por isso, o pensamento científico atual está sujeito a transformações que (6) se opõem a ideologia cientificista; e, finalmente , (7) a história permite uma compreensão mais profícua do método científico e apresenta padrões de mudança na metodologia vigente.

Entretanto, existem opositores a essas justificativas explicitadas acima, entre eles temos Klein (1972 apud MATTHEWS, 1995, p. 173), o qual afirmava que a única história possível nos cursos de ciências era uma história

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simplificada que poderia disseminar uma falsa história no ensino, pois acreditava na dificuldade da coexistência entre o rigor dos fatos que o historiador idealiza com a simples descrição dos fenômenos que a física procura. Segundo Kuhn (1970 apud MATTHEWS, 1995, p. 176) o estudante não é encorajado a ler os clássicos históricos de suas áreas em obras que poderiam apresentar uma visão crítica relacionada à construção das teorias científicas. No entanto, ele defendeu uma iniciação do estudante aos conhecimentos acerca da História da Ciência, mesmo que dogmática. Para Matthews (1995, p.177) as acusações feitas por Klein e Kuhn são sérias, no entanto, ele considera que o fato de que a História da Ciência seja simplificada não se torna um argumento decisivo contra ela. A tarefa pedagógica é, então, a de produzir uma história simplificada que lance uma luz sobre o conteúdo das disciplinas, mas que não seja uma mera caricatura do processo histórico. O sucesso do projeto de Física de Harvard é um exemplo contra as acusações de Kuhn e Klein, em que comprova que uma educação, sem catequese, é possível de fato. Existem também várias experiências nacionais como a elaboração de módulos didáticos, levantamento de concepções acerca da natureza da ciência nos cursos de professores, nos livros didáticos e estudantes do Ensino Médio. Tais pesquisas tratam da temática História e Filosofia da Ciência que contribui para uma visão mais adequada da ciência, e também promove um ensino de Ciências mais humano e contextualizado (PRETTO, 1995; HARRES, 1999; KOHNLEIN & PEDUZZI, 2002).

2.2 – Contribuições da Historiografia da Ciência para o Ensino de Ciências TEXTO 1: HISTÓRIA DA CIÊNCIA:

OBJETOS,

MÉTODOS

E

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PROBLEMAS7 Lilian Al-Chueyr Pereira Martins Introdução Este trabalho se destina a todos aqueles que estão iniciando uma pesquisa em História da Ciência ou que desejem fazer uma tese em História da Ciência ou temas correlatos, particularmente àqueles que optarem pelo tipo de trabalho em História da Ciência a que vamos nos referir. Por outro lado, acreditamos que os aspectos discutidos neste artigo poderão também ser úteis para aqueles que se dedicam à área de Educação ou ao Ensino de Ciências e que fazem uso de trabalhos de História da Ciência seja em sua própria pesquisa ou em suas aulas. Sabe-se que trabalhos de História da Ciência muitas vezes contêm erros de vários tipos e tomar conhecimento dos procedimentos necessários em uma pesquisa de História da Ciência pode auxiliar na seleção de bons trabalhos. Muitos estudiosos vêm tentando definir o que é História da Ciência ou discutindo se seria preferível a denominação História da Ciência ou Histórias das Ciências. Tratam-se de discussões complexas sobre as quais não existe um consenso e não pretendemos nos concentrar nelas. Em um nível fundamental, os filósofos da ciência vêm debatendo há muito tempo acerca dos critérios que vão delimitar o que é ciência e o que não é ciência e ainda não chegaram a um acordo. Podemos, entretanto, fazer algumas afirmações a respeito da História da Ciência. Em primeiro lugar, que se trata de um estudo metacientífico ou de segundo nível, uma vez que se refere a um estudo de 7

Versão originalmente publicada na revista Ciência & Educação v. 11, n.2, p. 305-317, 2005. O texto é bastante completo no sentido que possa subsidiar tanto o pesquisador em história da ciência, bem como os professores na escolha de fontes e pesquisa em base de dados de história da ciência.

primeiro nível que é a ciência. Há outros estudos metacientíficos que não são História da Ciência, como, por exemplo, a Psicologia da Ciência, a Filosofia da Ciência, e a Sociologia da Ciência. A História da Ciência, em um primeiro nível, é descritiva, porém deve utilizar a terminologia adequada que normalmente ela retira da Filosofia da Ciência. Entretanto, não deve permanecer somente na descrição, mas deve ir além, oferecendo explicações e discutindo cada contribuição dentro de seu contexto científico. Além disso, consideramos também que a História da Ciência apresenta uma metodologia própria, que não é nem a metodologia da História e nem a metodologia da Ciência, uma vez que é um tipo de estudo de natureza diferente dos dois anteriores (ver a respeito MARTINS, 2001, p. 37-40). Ademais, deve-se levar em conta que para fazer um trabalho de História da Ciência é preciso um treino que envolve vários estudos: em metodologia de pesquisa em História da Ciência, em epistemologia, um conhecimento dos conceitos da ciência com a qual se está lidando, além de um conhecimento histórico do período que está sendo estudado. Assim, não basta ser um matemático ou um historiador para fazer uma pesquisa em História da Matemática, pois as técnicas empregadas de um trabalho em História da Ciência são diferentes daquelas utilizadas em Matemática ou nas pesquisas históricas de outros tipos. Qualquer que seja a formação universitária que o indivíduo tenha obtido, ele deverá ter uma preparação longa para que se torne um historiador da ciência competente. Um bom historiador da ciência se constrói em longo prazo. Há diversas subáreas e vários tipos de enfoques distintos em História da Ciência. Vamos nos referir aqui a duas possíveis abordagens. Uma abordagem conceitual (interna, internalista), discute os fatores científicos (evidências, fatos de natureza científica) relacionados a

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determinado assunto ou problema. Procura responder a perguntas tais, como se determinada teoria estava bem fundamentada, considerando o contexto científico de sua época. Por exemplo: A teoria de evolução8 de Lamarck estava bem formulada e fundamentada para sua época? Uma abordagem não-conceitual (externa, externalista), lida com os fatores extracientíficos (influências sociais, políticas, econômicas, luta pelo poder, propaganda, fatores psicológicos). Por exemplo: se uma teoria estava bem fundamentada para sua época e foi rejeitada, o porquê da rejeição da mesma diz respeito a fatores não-conceituais. Por que a teoria de evolução de Lamarck foi rejeitada em sua época já que estava bem fundamentada? Um estudo completo envolveria os dois tipos de abordagem. Entretanto, embora em termos práticos tudo ocorra ao mesmo tempo, ou seja, os processos de proposta/fundamentação e o de aceitação ou rejeição não sejam independentes um do outro, esta distinção pode proporcionar maior clareza à análise de História da Ciência. Assim é possível, para efeito de estudo, dividir o processo em duas partes e, normalmente, um estudo nãoconceitual deve ser precedido de um estudo conceitual bem-feito. Os dois tipos de pergunta que estão colocados nos parágrafos anteriores, dão origem a dois tipos de pesquisa que vamos procurar exemplificar por meio da Teoria de Evolução de Lamarck. Para responder à primeira pergunta, teremos que selecionar inicialmente alguns aspectos da teoria de Lamarck em sua obra original, já que ela lida com questões 8

Embora Lamarck não utilizasse o termo evolução para se referir ao que ele chamou de sua teoria, pois este termo tinha uma conotação diferente da atual, podemos dizer que propôs o que consideraríamos atualmente como sendo uma teoria de evolução. É neste sentido que utilizaremos esse termo neste artigo.

que vão desde a origem da vida até o surgimento das faculdades superiores no homem, abrangendo várias áreas de estudo como a Zoologia, a Botânica, a Geologia, a Química etc. Se ele escreveu várias obras onde apresentou diversas versões de sua teoria, teremos que examinar todas, inclusive a última, onde aparecerá a versão final de sua teoria. Tendo, por exemplo, escolhido a parte que trata da Zoologia sem lidar com o limite superior da escala animal, que é o homem, vamos procurar verificar, em relação aos aspectos escolhidos (por exemplo, origem da vida/geração espontânea; escala animal; espécies; as leis da transformação dos animais), como Lamarck fundamentava suas idéias, em que evidências ele se baseou e se havia lacunas metodológicas (coisas que ele poderia ter feito em sua época e não fez). Um dos problemas das teorias de evolução é a apresentação de exemplos de formas intermediárias entre espécies fósseis antigas e espécies atuais. Lamarck tinha à sua disposição várias formas intermediárias entre conchas fósseis e atuais e não utilizou esses exemplos para fundamentar sua teoria. Sob o ponto de vista epistemológico empirista (que era a concepção de ciência que ele defendia), esta pode ser considerada uma lacuna metodológica. Por outro lado, vamos analisar também as alternativas de teorias de evolução concebidas um pouco antes ou na época de Lamarck e indicadas por seus coetâneos ou historiadores da ciência tais como as teorias de De Maillet e Robinet para verificar se elas eram mais ou menos coerentes que a de Lamarck. Ao fazer isso, verificamos que a proposta de Lamarck, embora apresentasse algumas lacunas metodológicas, era superior a todas as outras alternativas - se é que elas poderiam ser chamadas assim, pois algumas delas poderiam ser consideradas obras literárias ou metafísicas que não tinham como ponto de partida um estudo de História Natural, como no caso de Lamarck.

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Assim, estudando as publicações científicas primárias, pudemos responder à primeira pergunta; ou seja, a teoria de Lamarck estava bem fundamentada para a época. Esta resposta nos leva à segunda pergunta: se não foram fatores de natureza conceitual, quais fatores então teriam contribuído para que a teoria de Lamarck fosse rejeitada, na época? Para respondê-la, teremos que fazer um estudo de outro tipo, porque em geral esses fatores (políticos, religiosos, sociais, luta pela autoridade no campo, propaganda), que são chamados não-conceituais (ou extracientíficos), não transparecem nos textos científicos. Para detectá-los, seria preciso estudar a correspondência de Lamarck com outros estudiosos de sua época ou de outros estudiosos influentes que comentassem sobre Lamarck e sua teoria, ler textos que nunca foram publicados, analisar o contexto social, político e religioso da época. Para ter acesso a todas essas informações, seria necessária uma viagem ao exterior, incluindo visitas a bibliotecas e arquivos, por um período relativamente longo, pois esse tipo de material inédito não está disponível aqui no Brasil. Além disso, seria preciso um treino do pesquisador para que ele pudesse trabalhar com esses documentos (ver MARTINS, 1993). A seguir, daremos algumas sugestões que poderão auxiliar a encontrar um bom tema de pesquisa, comentaremos, depois, acerca dos tipos de fontes encontradas em História da Ciência e, finalmente, trataremos de alguns problemas encontrados em trabalhos de História da Ciência.

localizar documentos buscá-los ou obter cópias deles e analisá-los. Precisará também escrever, elaborar uma argumentação, discutir trabalhos historiográficos anteriores sobre o mesmo assunto e fundamentar bem suas conclusões. Tudo isso exige um trabalho intenso, cansativo, e pressupõe o conhecimento de técnicas de pesquisa que o iniciante precisa aprender. Por outro lado, também não existe um orientador que consiga transformar seu orientando em um bom pesquisador. É preciso um esforço de ambas as partes. Uma forma de melhorar nosso trabalho é expô-lo às críticas construtivas de nossos pares, iniciando pelos próprios colegas, antes de apresentá-los para um público mais amplo e especializado como o que se encontra em congressos, por exemplo. Como tudo na vida, a História da Ciência tem modismos. A maioria deles, entretanto, como mostra a própria História da Historiografia da Ciência, tem duração curta. Até o indivíduo se tornar apto a publicar trabalhos nessa nova tendência desenvolvida em outros países, ela poderá já estar sendo substituída por outra. Assim, deve-se ter cuidado com isso. Por exemplo, nas décadas de 1960-1970, grande parte dos historiadores defendia que a História deveria abandonar a neutralidade e defender uma ideologia (a marxista). Já na década de 1980, o marxismo foi questionado e juntamente com ele a História ideológica, havendo um retorno à biografia, ao estudo da História política, administrativa, religiosa e constitucional (ver a respeito em MARTINS, 2001, p. 40-41).

Como se aprende a fazer uma pesquisa em História da Ciência?

Como encontrar um bom tema de pesquisa?

Não existe uma fórmula mágica ou receita infalível para fazer uma boa pesquisa em História da Ciência. Em diversos momentos, o pesquisador vai refletir sobre o problema estudado e procurar novas fontes. Ele vai precisar fazer levantamentos, selecionar e

Normalmente, uma pesquisa investiga uma questão dentro de um assunto. Por exemplo: O que levou Dalton a supor que a molécula de água é constituída por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio? Neste exemplo, o “assunto” é a Teoria

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Atômica de Dalton e a “questão” é a pergunta colocada acima. O assunto de pesquisa precisa ser delimitado. Não se pode fazer uma pesquisa sobre a História da Matemática como um todo. Quanto mais restrito for o assunto, mais fácil será dominá-lo. Entretanto, se o restringirmos demasiadamente, poderemos correr o risco de desenvolver uma pesquisa pouco relevante e que não provoque o interesse dos leitores. É aconselhável que o pesquisador iniciante evite assuntos que já foram excessivamente explorados por outros historiadores, reservando-os para quando tiver mais experiência, quando terá maiores possibilidades de acrescentar algo original ao que já foi feito. Assim, em vez de estudar a Teoria de Evolução de Darwin ou a mecânica de Newton, por exemplo, assuntos que já foram bastante explorados, poderia estudar assuntos que foram menos abordados, tais como as idéias evolutivas de Ernst Haeckel ou a mecânica de Lagrange. No entanto, é preciso tomar cuidado para não cair no extremo oposto: estudar um desconhecido, sobre o qual pode nem sequer existir uma documentação que possibilite a pesquisa. A “questão” a ser investigada depende, em grande parte, do tipo de enfoque adotado. Dentro de um assunto qualquer, pode-se formular uma infinidade de questões diferentes, que serão relevantes ou não dependendo da linha de trabalho adotada. Há, no entanto, algumas regras gerais bastantes evidentes. Em uma pesquisa, não faz sentido repetir coisas que já foram feitas, ou chegar a conclusões já aceitas por todos, sem acrescentar nada de novo. Uma pesquisa deve procurar trazer novos conhecimentos históricos ou criticar e corrigir conhecimentos antigos. Em geral, a questão é guiada por uma hipótese de trabalho ou por uma conjetura inicial – por exemplo, a suposição de que certas descrições históricas anteriores estão erradas

(Galileo nunca fez o famoso experimento da Torre de Pisa) ou de que há uma conexão, que nunca foi sugerida antes, entre dois acontecimentos históricos (a relação entre a física de Newton e seus estudos sobre religião e alquimia). Antes de se conhecer um assunto e estudar os trabalhos historiográficos a respeito dele, é praticamente impossível escolher uma boa questão. O pesquisador deve fazer um levantamento dos trabalhos historiográficos disponíveis, a respeito do assunto que deseja estudar, e examinar os mais relevantes para ter uma idéia a respeito do que já foi estudado e para tentar localizar algum tema expressivo para sua pesquisa. É desejável também que se conheça o assunto científico cuja História se quer pesquisar. No entanto, muitas pessoas se sentem atraídas por temas com os quais não possuem familiaridade. Por exemplo: uma pessoa que tem um bom conhecimento de botânica pode sentir-se atraída momentaneamente por estudar a História da astronomia, um assunto que desconhece totalmente. Isso pode levar a resultados desastrosos. É preciso também considerar que os períodos históricos mais recentes exigem mais pré-requisitos científicos, enquanto os períodos mais antigos exigem muitos pré-requisitos filosóficos. Suponhamos que um pesquisador tenha interesse em estudar a lei da conservação da energia. Como se trata de um assunto bastante vasto, ele poderia restringir sua investigação aos estudos de Joule sobre a conservação da energia. Este poderia ser um bom objeto de estudo; mas e a questão? Para ele encontrar uma pergunta relevante, teria que ler um bom número de trabalhos de Joule, assim como um bom número de estudos historiográficos sobre a conservação da energia. Ao se escolher um determinado assunto, deve-se levar em conta alguns aspectos: • O interesse pessoal pelo assunto. Não é conveniente estudar um assunto

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que não seja atraente ao pesquisador ou que ele deteste. É preferível escolher algo que esteja dentro de uma área conhecida pelo investigador. Por exemplo, alguém que tenha um bom conhecimento de botânica poderá escolher algum aspecto dentro da História da botânica que o interesse. • O domínio que o pesquisador tem ou pode vir a adquirir a curto prazo sobre aquele assunto. Deve-se evitar dedicarse a alguma coisa totalmente desconhecida ou muito distante de seu treino prévio. Por exemplo, se a pessoa não tem um domínio técnico dos conceitos da mecânica quântica, não deve pretender estudar o desenvolvimento dos conceitos da mecânica quântica. • Deve-se evitar tanto assuntos muito vastos como assuntos muito restritos. Um assunto muito amplo é difícil de ser dominado por uma pessoa no decorrer de sua vida de pesquisador. Por exemplo, uma pesquisa sobre a História de toda a botânica é excessivamente ambiciosa e não pode ser completada de forma adequada em poucos anos. Por outro lado, um assunto restrito demais, como os conhecimentos botânicos apresentados em Os Lusíadas, de Camões, pode não proporcionar elementos suficientes para o desenvolvimento de uma longa pesquisa. Se o pesquisador tem um prazo definido (dissertação, tese, projeto financiado etc.), deve ser modesto e escolher um assunto restrito, sem cair no exagero. • É desejável que o pesquisador iniciante escolha um assunto que também desperte o interesse de outros historiadores ou do público em geral. • A existência e acesso aos recursos documentais. Se não houver documentos não há como fazer uma pesquisa documental. Seria muito interessante, por exemplo, estudar o atlas anatômico feito por Aristóteles. Infelizmente, trata-se de uma obra perdida, e existe uma probabilidade mínima de que se encontre, futuramente, algum fragmento desse trabalho. Não é, portanto, um bom tema de pesquisa. Ou então, o estudo

de documentos escritos em um idioma que o pesquisador não domine. Há vários tipos de competências necessárias para se fazer pesquisa sobre determinado assunto. Pode ser necessário conhecer muito bem um certo período, um certo país, ou um determinado contexto cultural e social. Pode ser necessário ter o domínio sobre determinados idiomas para poder estudar documentos relevantes. Se o investigador nunca estudou Astronomia, não deve escolher este assunto para sua pesquisa. Afinal, são mais de três mil anos de História e pré-requisitos. Se não domina o francês, não deve optar por estudar as concepções médicas de Claude Bernard. Até seria possível fazer isso em longo prazo, mas é preferível se dedicar a fazer algo utilizando aquilo que já se sabe.

Tipos de fontes de pesquisa em história da ciência Normalmente, em uma pesquisa em História da Ciência, são utilizados documentos de vários tipos. Costumase classificá-los em fontes primárias (material da época estudada escrito pelos pesquisadores estudados) e fontes secundárias (estudos historiográficos e obras de apoio9 a respeito do período e dos autores investigados). Em geral, é simples distinguir um tipo de outro. Por exemplo, se um historiador está estudando os trabalhos Buffon onde aparecem suas idéias da hereditariedade, então as obras de Buffon e sua correspondência, assim como as obras científicas10 do período, 9

Estas obras podem ser trabalhos de filósofos e biógrafos. 10 Sabe-se que o termo “científico” foi proposto durante o século XIX. Estamos nos referindo aqui a científico no sentido daquilo que poderia ser considerado como ciência de acordo com o contexto da época. É claro que conforme a visão epistemológica que se adote, o que foi proposto por Buffon poderá ser considerado como sendo ciência ou não.

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serão consideradas como fontes primárias. Livros e artigos historiográficos recentes sobre Buffon e hereditariedade serão considerados como fontes secundárias. Às vezes, podem surgir algumas dúvidas. Uma biografia de Buffon seria uma fonte secundária; mas e se fosse uma autobiografia? Embora geralmente a distinção entre fontes primárias e secundárias seja simples, há casos em que esta vai depender do objeto de estudo da pesquisa. Por exemplo, se o objeto de estudo for o sistema de comunicação entre os membros da Royal Society, todas as correspondências entre seus membros serão fontes primárias. Mas, se o objeto de estudo for a obra de Francis Bacon, os comentários biográficos eventualmente encontrados nessa correspondência poderão ser considerados como fontes secundárias. Tanto as fontes primárias quanto as secundárias podem ser “publicadas” ou “inéditas”. Suponhamos um livro escrito por Cuvier. Ele certamente escreveu o original a mão e só depois ocorreu sua impressão. Certamente será bem mais simples o pesquisador ter acesso à forma impressa ou, em alguns casos, a uma edição fac-similar feita posteriormente. Se o conteúdo do manuscrito e das versões impressas for exatamente o mesmo, o pesquisador pode utilizar qualquer uma delas. Entretanto, se houver diferenças entre o original e o trabalho publicado é conveniente fazer uma consulta a ambos. Os “originais” são documentos diretamente produzidos por um autor, geralmente únicos. São comumente chamados de “manuscritos”, mesmo quando são datilografados ou digitados.11 Algumas vezes, a partir do original pode ter sido feita uma “cópia” manuscrita (por um secretário ou copista, por exemplo).

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Até hoje, muitas revistas solicitam que os autores enviem os manuscritos dos trabalhos em três vias.

Quanto mais pudermos nos aproximar dos “originais” de um autor, mais fiéis poderemos ser em relação a seu trabalho. Assim, o pesquisador deve tomar cuidado com cópias de manuscritos antigos, traduções, citações e descrições indiretas. Em geral, em cópias manuscritas de originais são introduzidos erros e omissões. No caso de manuscritos antigos, como os de Platão, Aristóteles ou Epicuro, normalmente eram feitas várias cópias. Entretanto, os copistas muitas vezes faziam anotações suas e introduziam sua própria interpretação ou idéias nos originais. Há muitos casos (como os dos pensadores da Antiguidade) em que o original se perdeu e só restaram cópias. Caso o pesquisador vá utilizar um manuscrito desse tipo, deve comparar várias cópias; e se só restou uma única cópia, é preciso utilizá-la com a devida cautela. O historiador nunca deve confiar inteiramente em uma tradução, pois muitas vezes nela são introduzidos erros. Por exemplo, trabalhar com uma tradução para a língua portuguesa de um texto de Descartes não é o mesmo (não tem o mesmo valor) que trabalhar com o texto em seu idioma original. É problemático basear-se apenas em uma citação de um original encontrada em um trabalho de um historiador. Suponhamos, por exemplo, que o pesquisador procure descrever a concepção de Darwin de seleção natural sem ter lido nenhuma obra do próprio Darwin (nem tradução), utilizando somente aquilo que foi escrito a respeito por outro historiador, sem consultar o Origin of species. Mesmo que este historiador apresente várias citações desta obra, estas devem ser consideradas com cautela pois frases transcritas podem ter sido retiradas de seu contexto e utilizadas de forma distorcida. Por outro lado, descrições indiretas de um trabalho (ou seja, aquilo que não aparece entre aspas ou em citações destacadas no texto ou com fonte diferente daquela que aparece no texto) não devem ser utilizadas como informação em um

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trabalho de pesquisa. É desejável consultar o original. Mas, se o historiador não conhece todos os idiomas e nem tem acesso a todos os originais, o que ele pode fazer? Ele deve procurar, na medida do possível, aproximar-se dos originais. Se não conhece o idioma em que está escrito o texto, deve trabalhar com várias traduções do texto relevante e compará-las. Por exemplo, ao estudar Aristóteles, deve comparar as traduções para o inglês de Peck, Ross e Oggle. Quando possível, deve escolher traduções que tenham sido revisadas pelo próprio autor, como, por exemplo, as traduções para o inglês dos trabalhos de Liebig. Se tiver que levar em conta descrições indiretas, deve comparar descrições de vários historiadores. Porém, o centro do trabalho deve ser desenvolvido a partir de fontes primárias inéditas ou publicadas. Em geral, quando se fala em fontes e documentos, pensa-se logo em textos escritos. Há, no entanto, documentos de outros tipos. Para a história contemporânea da ciência, pode ser relevante produzir e utilizar gravações em fita (história contemporânea). Pode ser útil, conforme o trabalho, utilizar pinturas, desenhos e fotos (material iconográfico), instrumentos e materiais de laboratório, estudar prédios antigos (arqueologia científica) etc. Para esses materiais, aplica-se a mesma regra: quanto mais próximos do original, melhor. É útil dispor da reprodução de um desenho de Hooke publicado por um historiador; é melhor, no entanto, dispor da própria obra de Hooke onde esse trabalho foi publicado, e melhor ainda é ter acesso ao desenho original feito por ele. Embora geralmente uma pesquisa do tipo que estamos tratando requeira uma consulta tanto a fontes primárias como a fontes secundárias, há outros tipos de estudos que não requerem necessariamente uma consulta a fontes primárias. É a pergunta feita inicialmente que vai determinar as fontes que devem ser

consultadas. Por exemplo, para responder à pergunta: “Galileo foi o criador do método experimental?” será necessário consultar várias fontes primárias e ler os trabalhos de Galileo. Mas, se a pergunta inicial for: “Houve influência do puritanismo na revolução científica do século XVII?” não é necessário estudar os próprios trabalhos científicos do século XVII, pois basta fazer uma consulta a enciclopédias e obras que contenham as contribuições dos estudiosos da época e verificar a qual religião ou corrente religiosa estavam vinculados.

Pesquisa bibliográfica Como já dissemos anteriormente, uma pesquisa em História da Ciência do tipo a que nos dedicamos deve utilizar fontes primárias e secundárias. Uma boa pesquisa deve ter como ponto de partida um levantamento bibliográfico o mais completo possível. Mas como localizar essas fontes? Utilizando fontes terciárias – os instrumentos bibliográficos para busca de fontes primárias e secundárias – como as que descreveremos a seguir. Podemos distinguir dois tipos de pesquisa quanto à busca de fontes. O primeiro deles é o que chamamos de História da Ciência internacional, que inclui os países da Europa, os Estados Unidos e o Canadá. O segundo corresponde à História da Ciência no Brasil e em Portugal, que é geralmente chamada de História da Ciência periférica. No caso da História da Ciência internacional, para as fontes secundárias, um bom instrumento de busca é a “Current bibliography” da revista Isis. Anualmente, esta revista publica uma bibliografia contendo referências de artigos, livros, capítulos de livros e teses recentes de História da Ciência. Consultando-se, por exemplo, os últimos dez anos da “Current bibliography”, pode-se encontrar a maior parte dos artigos e livros relevantes escritos pelos historiadores da ciência, na última

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década, sobre os mais diversos assuntos e, eventualmente, alguma reedição ou tradução (de fontes primárias). Há bibliotecas no Brasil que possuem coleções, infelizmente nem sempre completas, desse periódico. Para publicações anteriores a esse período, pode ser consultada a “Cumulative bibliography” da Isis (WHITROW, 1976-1984; NEU, 19801985; NEU, 1989) que começou a ser publicada na década de 1910. Atualmente, os sócios da History of Science Society podem também consultar uma base de dados que contém informações desde 1975.12 Para alguns assuntos específicos, como a História da tecnologia e a História da medicina, existem a edição anual da revista Tecnology and Culture e a publicação anual específica Bibliography of the History of Medicine. Ambas foram incorporadas à base de dados da History of Science Society. Dependendo do tipo de pesquisa, pode ser útil consultar obras de referência bibliográfica gerais sobre História, como o Historical Abstracts, sobre Sociologia, como o Sociological Abstracts, sobre Filosofia, como o Philosopher´s Index, ou sobre humanidades, como o Humanities Index. Para um levantamento bibliográfico de livros sobre História da Ciência relativos a um determinado assunto, pode-se recorrer à busca de catálogos das melhores bibliotecas do mundo, disponíveis em rede, como os catálogos da Library of Congress, nos Estados Unidos, ou o catálogo da British Library, na Inglaterra.13 12

O endereço eletrônico da History of ScienceSociety é: http://www.hssonline.org/ e o do History of Science,Technology, and Medicine Database é: http://eureka.rlg.org.

13

O atual endereço eletrônico do catálogo on-line da Library of Congress é http://catalog.loc.gov/ e o endereço eletrônico do catálogo da British Library é: http://www.bl.uk/catalogues/blpc.html.

Há também livros especialmente dedicados à bibliografia em História da Ciência geral ou específica, como a Information sources in the history of science and medicine, de Corsi et al.; a History of science and technology: a select bibliography for students, de Rider ou a Reference books for the historian of science: a handlist, de Jayardene, por exemplo.14 Caso o pesquisador esteja estudando um cientista específico (como, Charles Lyell, por exemplo), poderá consultar o Dictionary of scientific biography, editado por C. C. Gillispie. Deve também procurar biografias antigas ou obituários. Depois de ter obtido um certo número de referências bibliográficas, o pesquisador pode selecionar aquelas que julgar serem mais relevantes. Depois deverá localizar as que existem no Brasil e procurar obtê-las por meio do Comut (Brasil), no caso de artigos. O que o pesquisador não encontrar nas bibliotecas brasileiras e for relevante, poderá ser pedido pelo British Lending Service da British Library (BLLS) ou pelo Centre National de Recherche Scientifique (CNRS), mas isto deve ser feito com moderação, pois trata-se de um serviço dispendioso. E como fazer um levantamento de fontes primárias? Um dos modos é pelas das fontes secundárias. Por exemplo, um artigo ou livro sobre Lamarck irá, provavelmente, conter uma lista de obras escritas por Lamarck. Porém, podem haver obras primárias importantes de um autor que não tenham sido mencionadas pelo historiador em seu trabalho. Neste caso, pode-se fazer uma busca nos catálogos das grandes bibliotecas internacionais, tanto impressos (encontrados nas bibliotecas) como disponíveis na internet, quer pelo nome do autor, quer pelo assunto. 14

As referências completas destas obras encontram-se na bibliografia final deste artigo.

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Outro modo de localizar livros antigos sobre determinado assunto é por meio de bibliografias e obras de referência antigas, como, o Manuel de bibliographie, de Malclès, ou a Bibliographie astronomique, de Lalande, elaborada no início do século XIX, sobre livros e artigos de astronomia publicados até sua época, ou a Bibliographia geologica, de Mourion, por exemplo15. Um terceiro modo é por de catálogos impressos de grandes bibliotecas, que não estão disponíveis na internet, como o National Union Catalog (NUC), que contém fichas catalográficas e a localização de livros publicados até 1952, existentes nas principais bibliotecas dos Estados Unidos (Library of Congress, 19681980; Library of Congress, 1980-1981). Além disso, existem os catálogos impressos da Bibliothèque Nationale de Paris e da British Library de Londres (em CD-ROM) disponíveis na Biblioteca Nacional do Rio de Janeiro. O pesquisador pode também utilizar a biblioteca virtual Gallica, que faz parte da Biblioteca Nacional de Paris, e que apresenta uma série de obras digitalizadas das quais pode se fazer um download, embora a própria Biblioteca Nacional de Paris não tenha um catálogo completo on-line16. Mas, e quanto à História da Ciência no Brasil e em Portugal, como fazer? Infelizmente não existem instrumentos de busca similares à “Current bibliography” da Isis para esse tipo de estudo. Devido à grande dificuldade em encontrar fontes para a História da Ciência no Brasil e em Portugal, vem sendo desenvolvido há de mais de uma década, um conjunto de bases de dados sob a denominação 15

As referências completas destas obras encontram-se na bibliografia final deste artigo. O endereço eletrônico da Gallica é: http://gallica.bnf.fr.

Lusodat. Este contém informações sobre a História da Ciência e da Técnica em Portugal e no Brasil, desde o Renascimento até 1900. Por meio dessas bases de dados é possível localizar fontes primárias (livros impressos, teses, folhetos, artigos, mapas e manuscritos) e fontes secundárias (bibliografias e estudos). Tratam-se de obras escritas por autores portugueses (ou das colônias); incluindo também traduções portuguesas de obras estrangeiras, mas não estão incluídas obras estrangeiras sobre Brasil e Portugal. Os assuntos nelas tratados são: medicina, farmácia, química, mineralogia, engenharia, psicologia, artes militares, física, astronomia, geografia, matemática, arquitetura, técnicas, História, História natural, agricultura, veterinária, navegação, filosofia, filologia e viagens. Atualmente existe uma amostra na internet.17 Para a base de dados completa, as consultas podem, por enquanto, serem feitas apenas no local ou solicitadas a distância. Porém, espera-se que a curto prazo os livros até 1822 já estejam disponíveis na internet. O professor Alfredo Tolmasquim, do Museu de Astronomia e Ciências Afins, vem desenvolvendo também uma base de dados específica para fontes secundárias do Brasil.18

Alguns problemas encontrados em trabalhos de história da ciência A História da Ciência é feita por seres humanos e se constitui em uma reconstrução de fatos e contribuições científicas que ocorreram, muitas vezes, em épocas distantes da nossa. É comum encontrarmos alguns problemas nessas reconstruções, que serão descritos na seqüência, e que devemos procurar evitar ao máximo.

17

16

O endereço eletrônico da Gallica é: http://gallica.bnf.fr.

O endereço eletrônico http:www.unicamp.br/~ghtc/htc/entrada1.htm 18 Seu endereço http://www.mast.br.

eletrônico

é

é:

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O primeiro deles consiste em uma História da Ciência puramente descritiva, repleta de datas e informações que não têm qualquer relevância para aquilo que está sendo estudado. Este tipo de História da Ciência apresenta, muitas vezes, alguns indivíduos como gênios que tiraram suas idéias e contribuições do nada e outros como verdadeiros imbecis que faziam tudo errado. Passa ao leitor uma visão completamente distorcida do processo de construção do pensamento científico. Podemos encontrar, por exemplo, obras sobre Newton e a teoria da gravitação universal, que apresentam uma biografia longa, cheia de dados e datas que não têm qualquer relação com o assunto estudado – tais como fatos pessoais irrelevantes. Também são encontradas descrições da contribuição de Newton como sendo o resultado de um insight, quando uma maçã caiu em sua cabeça – sem considerar o que ele havia estudado, o que existia em termos científicos na época e os argumentos utilizados por ele. É comum, também, que as obras centralizadas em um determinado cientista – como Einstein, Darwin ou Lavoisier – apresentem todos os que não aceitavam suas idéias (ou seus antecessores) como tolos, o que é uma visão distorcida da História. É preciso estudar não apenas os vencedores, mas também os derrotados, verificando quais os argumentos que apresentavam contra as novas idéias. Muitas vezes, os argumentos eram excelentes. Um segundo tipo de vício historiográfico seria o que Herbert Butterfield (1900-1979) chamou de interpretação whig da História, que seria sinônimo de História da Ciência anacrônica e que consiste em “estudar o passado com os olhos do presente” (ver a respeito em BUTTERFIELD, The Whig interpretation of history; RUSSEL, 1984; MAYR, 1990). Neste caso, o historiador da ciência vai procurar no passado somente o que se aceita atualmente, ignorando completamente o contexto da época. É o caso da

busca de precursores, ou de procurar em pesquisadores mais antigos conceitos que foram desenvolvidos muito depois.19 Por exemplo, tentar associar o conceito de gene construído pela biologia molecular após 1930, com o trabalho de Mendel. Ou então, valorizar no passado somente o que aceitamos hoje. Por exemplo, enaltecer William Harvey por defender uma circulação no sangue no século XVII, que é o que aceitamos hoje, e criticar Galeno por não admitir a existência da circulação no século II. O ideal seria que o historiador da ciência procurasse se familiarizar com a atmosfera da época que está estudando sem perder de vista o que veio depois (História da Ciência diacrônica). No caso de Lamarck, não se deve procurar precursores entre os pré-socráticos como Anaximandro, por exemplo (que, de acordo com alguns historiadores, aceitava que o homem vinha de um tipo de peixe), ou De Maillet que escreveu uma obra de ficção onde defendia que as espécies existentes vinham de outras que haviam existido antes por meio de mudança imediata (afirmava, por exemplo, que o peixe voador se transformava em um pássaro cujas cores eram semelhantes). Em cada época e em cada autor o estilo de pensamento é diferente, e é preciso conhecer bem essas diferenças em vez de procurar encontrar a identidade entre autores e épocas distintos. Não se pode também criticar autores antigos utilizando argumentos e fatos muito posteriores. Não se pode reprovar Galeno (início da Era Cristã) por não admitir a circulação do sangue (descoberta no século XVII), pois ele vivia em época e contexto diferentes; suas idéias eram plausíveis em relação aos conhecimentos disponíveis em seu tempo. Entretanto, conforme sua atitude, o historiador poderá adotar uma interpretação prig se radicalizar sua posição contrária à historiografia whig e considerar apenas o contexto e 19

Uma discussão sobre este aspecto aparece em MARTINS, 2001, p. 310-11

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a contribuição no passado que estuda, ignorando completamente a História da Ciência moderna (ver a respeito HARRISON, 1987). Um outro problema que pode ser encontrado é a utilização ideológica da História da Ciência (de forma nacionalista, política ou religiosa). De acordo com H. Kragh, ideologia “é a doutrina que legitima as idéias e interesses de um determinado grupo social, apresentando uma idéia distorcida da realidade” (KRAGH, 1989, p. 109). Por exemplo, a História da Ciência Nacionalista, do físico e matemático Émile Picard (1916), que considerava que tudo o que havia de bom encontrado no desenvolvimento da ciência devia-se aos cientistas franceses, enquanto tudo de ruim se devia aos cientistas alemães. Um outro vício é o chamado “apudismo”. Consultando um dicionário20 veremos que apud é uma expressão latina, empregada geralmente em bibliografia, para indicar a fonte de uma citação direta. Quando uma pessoa não leu nenhum trabalho de Linné e cita uma idéia ou frase dele indiretamente, a partir de outra fonte,21 está confiando no intermediário que a leu – o que é extremamente perigoso, como já apontamos antes. O termo “apudismo” é aplicado aos trabalhos historiográficos cujos autores utilizam freqüentemente o termo apud, porque se basearam em informações indiretas. Eles elaboram um trabalho de História da Ciência baseando-se apenas em informações obtidas em fontes secundárias, sem consultar as fontes primárias. Assim, em vez de consultar diretamente a obra original de Lamarck, por exemplo, vão utilizar citações de Lamarck que se encontram reproduzidas no trabalho de outros historiadores, como, por exemplo, o de Jean Rostand. Desse modo, serão 20

No caso utilizamos o Novo Dicionário Aurélio. 21

A citação será do tipo: LINNÉ, apud FULANO, 2001, p. 34.

introduzidos inúmeros erros, pois um dos trabalhos do historiador da ciência consiste em fazer uma revisão constante dos trabalhos de outros historiadores que muitas vezes apresentam interpretações equivocadas e que são perpetuadas no decorrer do tempo – por exemplo, considerar a teoria de “evolução” de Lamarck como sinônimo de herança de caracteres adquiridos. Um estudo da teoria de Lamarck a partir se suas obras originais indica que, embora ele admitisse a herança dos caracteres adquiridos, este não é o ponto central de sua teoria. Há outros aspectos tão ou mais importantes. Além disso, esta não era uma idéia original de Lamarck pois existia desde a Antiguidade, era aceita na época de Lamarck e continuou sendo aceita posteriormente, pois aparece em Darwin (ver a respeito em MARTINS, 1993). Toda narração histórica é uma seleção ou “recorte” da história. Ao fazer este recorte,o historiador pode selecionar e descrever apenas os fatos que corroborem seu ponto de vista e ocultar os fatos que entrem em conflito. Neste caso, ele não estará apresentando as idéias daquele estudioso de forma fiel, pois estará omitindo aspectos importantes e sua narrativa será tendenciosa. Ele também pode estar fazendo uma narração falsa se as descrições entrarem em conflito com os fatos. Estes são alguns dos vícios que se deve procurar evitar.

Considerações Finais Infelizmente, devido às limitações de espaço, não pudemos ir mais longe nem desenvolver melhor alguns dos aspectos tratados. De todo modo, esperamos que o que registramos aqui possa auxiliar todo aquele que estiver iniciando um trabalho em História da Ciência do tipo que descrevemos. Gostaríamos de lembrar ainda que é preciso muita dedicação e também muita prática, além de humildade para receber críticas construtivas, pois sem tudo isso nenhuma recomendação poderá ser

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útil. Por outro lado, somos criaturas do presente e produtos de nosso contexto que estão procurando estudar contribuições feitas em um passado mais próximo ou mais distante. Não podemos jogar nossos olhos fora. Porém, é desejável e deve ser considerada uma meta a atingir (ou, pelo menos da qual procuremos nos aproximar ao máximo), que nossa reconstrução seja feita da forma mais imparcial possível e que nos familiarizemos com o contexto histórico, científico, social etc. que estamos estudando e que procuremos deixar nossos preconceitos de lado.

Referências BUTTERFIELD, H. The Whig interpretation of history. London: Bell, 1931. CORSI, P. et al. Information sources in the history of science and medicine. London; Boston: Buttenworth Scientific, 1983. GILLISPIE, C. C. (ed.). Dictionary of scientific biography. New York, Charles Scribner's Sons, 1981. 17 v. HARRISON, E. Whigs, Prigs, and historians of science. Nature, 329: 213-224, 1987. JAYAWARDENE, S. A. Reference books for the historian of science: a handlist. London: Science Museum, 1982. KRAGH, H. An introduction to the historiography of science. Cambridge: New York, 1989. LALANDE, J. J. Bibliographie astronomique. Paris: Imprimérie de la République, 1803. Amsterdan: J.C. Gieben, 1970. LIBRARY OF CONGRESS. National union catalog, pre-1956 imprints. A cumulative author list representing Library of Congress printed cards and titles reported by other American libraries.17 London: Mansell, 1968-80. 685 v.

LIBRARY OF CONGRESS. National union catalog, pre-1956 imprints. Supplement. London: Mansell, 1980-81. v. 686-754.

MALCLÈS, L.-N. Manuel de bibliographie. 3ème édition. Paris: Presses Universitaires de France, 1976. MAYR, E. When is historiography whiggish? Studies in History and Philosophy of Science 21: 301-309, 1990 MARTINS, L A-C. P. A teoria da progressão dos animais de Lamarck. Campinas: UNICAMP, 1993. [Dissertação de Mestrado]. ______. De Maillet e a evolução orgânica no Telliamed: um “precursor” de Lamarck? Epistemología e Historia de la Ciencia 7(7): 310-316, 2001. MARTINS, R. de A. Sources for the study of science, medicine and technology in Portugal and Brazil. Nuncius - Annali di Storia della Scienza 11 (2): 655-67, 1996.

______. História e História da Ciência: Encontros e Desencontros. In: Actas do 1º Congresso Luso-Brasileiro de História da Ciência e da Técnica. Évora: Universidade de Évora, 2001. p. 11-45. MOURION, M. Bibliographia geologica. Répertoire des travaux concernant les sciences géologiques. Bruxelles: Hagen, 1897-1901. 6 v. NEU, J. The Isis cumulative bibliography, 1966-75. London: Mansell, 1980-5. 2 v. ______. The Isis cumulative bibliography, 1976-85. London: Mansell, 1989. 2 v. OLBY, R. C.; CHRISTIE, J. R. R. & HODGE, M. S. J. Companion to the history of modern science. London: Routledge, 1990. RIDER, K. J. History of science and tecnology: a select bibliography for students. 2 ed. London: library Association, 1970. RUSSELL, C. Whigs and professionals. Nature 308: 777-8, 1984. WHITROW, M. The Isis cumulative bibliography, 1913-65. London: Mansell, 1976- 84. 6 v.

Glossário

Historiografia: Segundo Kragh (1987) na prática, historio significados: primeiramente significar simplesmente escrit História, ou seja, descrições dos 34 acontecimentos dos p historiadores; pode também significar a Teoria e Filosofia reflexões teóricas sobre a natureza da história.


Atividade 1 (a distância) Objetivos: - Dar algumas sugestões de como analisar e fazer um bom trabalho em História da Ciência. -Subsidiar a formação de professores quanto a escolha e a elaboração de materiais históricos para sua prática docente. Descrição da Atividade: A partir da Leitura do Texto 1: “História da Ciência: Objetos, Métodos e Problemas”, responda as seguintes questões: 1) A partir de outros argumentos da autora justifique o seguinte fragmento: Assim, não basta ser um matemático ou um historiador para fazer uma pesquisa em História da Matemática, pois as técnicas empregadas de um trabalho em História da Ciência são diferentes daquelas utilizadas em Matemática ou nas pesquisas históricas de outros tipos”. (MARTINS, 2006, p.306)

2) Caracterize as abordagens externalista e internalista da História da Ciência. 3) Quais os apontamentos feitos pela autora do texto, para se encontrar um bom tema de pesquisa em História da Ciência? 4) Que aspectos deve se levar em consideração ao escolher um determinado tema de pesquisa em História da Ciência? 5) O que são fontes primárias e secundárias?

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6) Quais são os fatores mais importantes para se construir uma “boa” história de um determinado fato científico? 7) Como localizar as fontes primárias e secundárias? Quais são os principais instrumentos de busca destas fontes? 8) Defina os termos whig, anacrônica, diacrônica e prig. 9) Quais são os vícios que devem ser evitados na elaboração de uma trabalho de História da Ciência? 10) Como a leitura desse texto poderá contribuir para que você insira em sua prática de ensino temas relativos à história de episódios científicos?

Avaliação: à critério do orientador/tutor acadêmico.

2.3- História da Ciência no Ensino de Física

Atividade 2 (a distância) Objetivo: Dar uma visão geral da importância da História da Ciência como disciplina nos diferentes cursos de graduação, especialmente nos de Formação de Professores. Descrição da Atividade: Leia o Texto 2 (T2-Anexo): “Sobre o papel da história da ciência no ensino” e responda as seguintes questões: 1) De acordo com o autor do texto, qual a justificativa para se estudar História da Ciência em um curso universitário? 2) Para o autor como seria a inserção de uma disciplina de História da Ciência em um curso universitário? 3) Cite alguns exemplos de como o uso da História da Ciência poderá contribuir para: a) Apresentar uma visão distorcida e mistificada da Ciência e dos cientistas; b) Dar uma visão da Ciência e dos cientistas mais próxima da epistemologia contemporânea; c)

Proporcionar a elaboração de estratégias didáticas de acordo com os pressupostos construtivistas.

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4) De acordo com o estudo da unidade anterior e do texto 2, como a História e Filosofia da Ciência pode contribuir para uma visão adequada da natureza da Ciência por parte do professor? 5) Como a História da Ciência contribuirá para a formação do pesquisador?

Avaliação: à critério do tutor/orientador acadêmico

Saiba Mais Para saber mais sobre a importância e o uso da História da Ciência no ensino veja: BIZZO, N. M. V. História da Ciência e Ensino: Onde Terminam os Paralelos Possíveis? Em Aberto, Brasília, ano 11, nº 55, jul./set. 1992. Disponível em: http://emaberto.inep.gov.br/index. php/emaberto/article/view/815/733

Atividade 3: Fórum de Discussão Resumo e leitura do texto 3 (T3 em anexo) Objetivos: Discutir alguns erros conceituais difundidos, relativos ao princípio de Arquimedes; Fazer uma análise do material histórico de acordo com os parâmetros discutidos no texto 1. Descrição: Fazer um resumo descritivo e uma discussão do texto 3: “Arquimedes e a coroa do rei: problemas históricos” Sugestões para a Discussão: Primeira: No início do artigo Martins (2000, p.115) afirma: Muitos livros e enciclopédias repetem histórias que não possuem nenhum fundamento, como a lenda sobre Arquimedes e a coroa do rei Hieron II de Siracusa.Costuma-se dizer que o famoso matemático estava tentando determinar se o ourives que a fabricou havia substituído uma parte do ouro por prata e que a solução surgiu durante um banho. A lenda afirma que Arquimedes teria notado que transbordava uma quantidade de água da banheira, correspondente ao seu próprio volume, quando entrava nela e que, utilizando um método semelhante, poderia comparar o volume da coroa com os volumes de iguais pesos de prata e ouro: bastava colocá-los em um recipiente cheio de água, e medir a quantidade de líquido derramado.

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Feliz com essa fantástica descoberta, Arquimedes teria saído correndo, nu, pelas ruas, gritando eureka (em grego, evidentemente!)

Explique por meio dos argumentos do autor e das referências citadas pelo mesmo, porque esta experiência tão divulgada nos livros didáticos e enciclopédias é a menos plausível? Segunda: A partir da discussão feita no texto 1, o texto 3 produzido pelo autor é um bom trabalho em História da Ciência? Analise em termos de relevância da temática, do tipo de abordagem, da utilização das fontes e a visão de ciência transmitida pelo autor no texto. Terceira: Você adotaria esse texto como uma estratégia didática na sua prática de ensino? Argumente.

Atividade 4 : Fórum de Discussão, Resumo e leitura do texto 4 (T4 em anexo) Objetivo: Discutir o processo de inserção da História da Ciência na sala de aula por meio do ensino de Termodinâmica. Descrição: Fazer um resumo descritivo do texto 4: “A História da Ciência no Ensino de Termodinâmica um outro olhar sobre o Ensino de Física”. Sugestões para Discussão: Primeira: o texto faz a seguinte afirmação: [...] Dessa maneira, apesar de não se poder ignorar a importância da experimentação no estudo dos fenômenos físicos, não se deve acreditar que se aprenderá Física, ou qualquer ramo da Ciência, por meio de atividades experimentais do tipo receita.( HÜLSENDEGER, 2007, p.4)

Discuta essa afirmação em dois aspectos: primeiro sob o ponto de vista apresentado pela autora no texto e na perspectiva da epistemologia contemporânea da crítica aos elementos empiristas-indutivistas discutidos na unidade anterior. Segunda: A proposta do texto é apresentar uma reflexão crítica sobre alguns elementos que emergiram de um projeto realizado em sala de aula, cuja proposta era analisar como utilizar a História da Ciência no ensino de Física para favorecer a aprendizagem dos conceitos estudados na Termodinâmica. Um dos objetivos era compreender quais os fatores (sociais, econômicos,

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políticos) contribuíram para o surgimento da máquina a vapor. No texto a autora relata que os alunos encontraram dificuldades em fazer as conexões dos conceitos termodinâmicos com as questões (sociais econômicas e políticas). A partir de elementos do texto e das suas práticas de ensino discutam melhor essa problemática. Terceira: o fragmento abaixo [...] Ele começará, então, a perceber que essas idéias estavam associadas a todo um trabalho realizado, não por uma única pessoa, mas por várias que, ao longo da História, buscaram as respostas aos inúmeros questionamentos propiciados pela Ciência. Terá a oportunidade de conhecer o desenvolvimento de idéias e conceitos, podendo entender que nada está realmente pronto, mas sim em constante construção/reconstrução. E que ele, o aluno, também pode se tornar parte disso, saindo do papel de mero espectador para tornar-se agente/ator nesse processo de elaboração e construção do conhecimento [...]..( HÜLSENDEGER, 2007, p.10)

Esse fragmento apresenta algumas vantagens de se utilizar História e Filosofia da Ciência no ensino de Ciências para se compreender como a ciência é construída. Discuta essas vantagens, por meio do desempenho dos alunos apresentado no texto, na discussão do processo do surgimento da máquina a vapor.

Atividade 5: Fórum de Discussão, leitura do texto 5 (T5 em anexo) Objetivos: - Fazer uma discussão histórico-filosófica do Eletromagnetismo no período de 1820-1832. - Mostrar as implicações dessa discussão no ensino de Física. Descrição: Fazer uma leitura do texto 5: “Uma abordagem Histórico-Filosófica para o Ensino do Eletromagnetismo no Ensino Médio” Sugestões para Discussão: Primeira: Discutir a influência do movimento Naturphilosophie na obra dos principais

cientistas

que

contribuíram

para

a

consolidação

do

eletromagnetismo. Segunda: Como a concepção filosófica proporcionada pelo movimento Naturphilosophie poderia contribuir para o ensino de Física?

39


Terceira: O texto é rico em informações históricas fica a critério dos orientadores/ tutores acadêmicos sugerirem novas discussões.

Glossário Naturphilosophie: Surge na Alemanha no início do século XIX, em uma perspectiva filosófica romântica contrária ao mecanicismo do século XVIII. Buscava o princípio unificador de todos os fenômenos, usando o “organismo” como metáfora

Pesquise Objetivo: Desenvolver nos professores, ou futuros professores a autonomia de buscar e construir seu próprio material didático de acordo com a sua realidade escolar. Descrição: Formem grupos de três pessoas e pesquisem, nos principais periódicos da área de ensino de Ciências e Física, estudos histórico-filosóficos de episódios científicos com implicações na referida área. - Limitem a escolha dos estudos histórico-filosóficos àqueles relacionados a alguma área da Física (Mecânica, Termodinâmica, Eletromagnetismo, Óptica, Ondas, etc). - Cada grupo deverá escolher pelo menos dois artigos e analisá-los de acordo com os quesitos discutidos no texto 3, novamente descritos abaixo, quanto: - à relevância do tema, - aos tipos de fontes, - ao tipo de abordagem, - às concepções de ciência. - Explicitar os vícios mais comuns encontrados em trabalhos de História da Ciência. - Analisem outros fatores que acharem interessantes. Avaliação: à critério do tutor/orientador acadêmico. Sugestões de Periódicos22

22

Podem escolher outros periódicos de sua preferência

40


Caderno Brasileiro de Ensino de Física; http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica Revista Ciência e Educação. http://www2.fc.unesp.br/cienciaeeducacao/ Revista

Brasileira

de

Ensino

On

On

de

line,

Disponível

em:

line

Disponível

em:

Física.

Disponível

em:

http://www.sbfisica.org.br/rbef/edicoes.shtml Tabela 2: Estimativa da duração e valor das atividades desenvolvidas na unidade 2 Atividades Propostas Atividade 1 Atividades 2 à 5 Pesquise...

Duração

Valor

3 dias 3 semanas 2 semanas

2,0 4,0 4,0 10,0

Total

Unidade 3: Concepções Alternativas

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Estudante, O objetivo desta unidade é discutir o papel das concepções alternativas que é um dos elementos principais do ensino por mudança conceitual. De forma a articular essa unidade com as demais, as concepções alternativas de conceitos de força, calor e temperatura serão discutidas por meio da História e Filosofia da Ciência.

3.1- Panorama Geral das Concepções de Ensino-Aprendizagem As revoluções de ordem política ou econômica (Revolução Francesa, Revolução

Industrial)

que

ocorreram

na

humanidade

sempre

vieram

acompanhadas de revoluções científicas e tecnológicas, e em paralelo a essas mudanças econômicas, ou seja, o modo de produção capitalista, a Educação também sofre transformações. Essas transformações se expressam na escola, por meio das mudanças nas concepções filosóficas, sociológicas e psicológicas do ensino no decorrer da história. Dentre essas concepções cita-se: o ensino por transmissão, a aprendizagem por descoberta, o ensino por mudança conceitual e, mais recentemente, o ensino por pesquisa ou investigação. Segundo Cachapuz et. al. (2002) o ensino por transmissão tem como pressuposto filosófico que os conhecimentos existem fora de nós, e para aprender é suficiente escutar e ouvir com atenção. O conhecimento é visto como sendo cumulativo e linear. Nesta perspectiva, trata-se de uma metodologia de ensino de base memorística, dogmática em que a avaliação é normativa, ou seja, como forma de classificar as pessoas. O papel do professor é de um mero transmissor de conhecimentos científicos ao exercer a autoridade por “dominar” tais conhecimentos. O papel do aluno é de um sujeito que recebe o conhecimento passivamente. Visando superar algumas dificuldades encontradas no ensino por transmissão, entre elas o papel do aluno como receptor da informação, desenvolveu-se o ensino por descoberta. Nesta concepção, preconiza-se um aluno mais ativo, capaz de aprender por conta própria qualquer conteúdo científico. Nessa perspectiva, o professor organiza situações de aprendizagem sem levar em consideração o que o aluno já sabe. Nessa direção as atividades

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são de mera constatação de fatos, ou seja, o aluno repete aquilo que supostamente os cientistas fizeram. Assim, por exemplo, as aulas de laboratório são feitas em situações ideais – é dado um roteiro para a realização dos experimentos e a partir disso os alunos observam, criam hipóteses, induzem fórmulas e elaboram teorias. Neste modelo de ensino todo o conhecimento científico vem da experiência por seguir um processo indutivo, linear, invariável e universal. Apesar dessa perspectiva de ensino trazer o trabalho experimental para uma discussão central no ensino de Ciências, apresentou alguns problemas por ser um modelo de ensino no qual, com o passar do tempo, menosprezava a criatividade dos alunos. Muitos alunos, antes de irem para o laboratório, já falavam: “Eu já sei o que vai dar essa experiência”. A problematização do conhecimento científico nessa perspectiva era inexistente, as concepções prévias dos estudantes eram desconsideradas. Diante dessa problemática, viu-se a necessidade de ir mais longe, elaborar novas estratégias didáticas mais centradas no aluno como construtor do conhecimento, assim nasceu uma nova perspectiva de ensino que foi o ensino por mudança conceitual. A linha de investigação em mudança conceitual começou no final da década de 70 e atingiu seu apogeu no início dos anos 90. Sua base epistemológica foi caracterizada por um conhecimento científico que pode ser contínuo ou descontínuo, incerto, dinâmico, dialético e pouco

estruturado,

pautado

em

um

pluralismo

metodológico.

Nessa

perspectiva, houveram as contribuições de filósofos como Karl Popper, Imre Lakatos e Stephen Toulmim, e no campo da psicologia o amplo movimento cognitivista/construtivista influenciado por autores como Piaget, Vygotsky e Ausubel. Todas essas contribuições teóricas do ensino por mudança conceitual, com algumas diferenças apontaram, em comum, para uma visão do ser humano como um processador ativo da informação com capacidade de construir e reconstruir os seus próprios conhecimentos, através de uma atividade criativa, emocional e racional. Neste processo de construção e reconstrução, assumem papel importante as concepções prévias dos estudantes, as chamadas Concepções Alternativas (CAs).

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As concepções alternativas são as idéias prévias dos alunos que muitas vezes se opõem às concepções cientificamente adequadas (por exemplo: a ideia de calor como fluido, de força como sendo proporcional a velocidade etc.). Segundo Cachapuz et. al. (2002), deve-se tratar de não apenas preocupar-se com a sua definição, mas discutir e refletir a sua importância para a aprendizagem, referindo ainda algo das suas características: A necessidade de adequar as estratégias de ensino às idéias prévias dos alunos exige que tenhamos necessidade de diagnosticar as CAs dos alunos. E diagnosticar não apenas as já existentes antes do ensino formal (concepções intuitivas como, p.ex., a idéia de calórico), mas também as que se articulam com o ensino desenvolvido e porventura tenham sido por ele reforçadas ou até induzidas ainda que não intencionalmente (CACHAPUZ, et. al, 2002, p. 155).

Um grande número de pesquisas sobre a CAs se deu na década de 80 e 90, mas o seu surgimento data de princípios da década de 70. Os autores principais que contribuíram para essas pesquisas foram: Driver, Erickson, Freyberg, Gilbert, Giordan, Gil Pérez, Osborne, Saltiel, Solomon, Tiberghien, Viennot, Wandersee, Wittrock. No início havia uma vasta terminologia para designar as CAs, depois de muitos debates começaram a se chegar a consensos. Cachapuz optou por CA, que é a opção a ser seguida nesta unidade. Assim, esta concepção diz respeito a representações pessoais, espontâneas, e alternativa para enfatizar a ideia de que tais concepções não são conceitos científicos aceitos. Na perspectiva do ensino por mudança conceitual a problemática das CAs constitui um dos seus aspectos centrais, pois a aquisição de novos conhecimentos resulta no conflito entre informações novas e os conhecimentos prévios dos estudantes, de forma a produzir significados para dar origem a novos conhecimentos. Deste modo, os erros passam a ser valorizados no processo de aprendizagem, pois permitem ao aluno reconhecer os seus significados e compará-los com as novas concepções, além de estabelecer a ruptura do conhecimento de senso comum para o de senso científico. Entretanto, como todo conhecimento científico, a perspectiva de ensino por mudança conceitual possui limitações. Algumas dessas limitações são apontadas por Cachapuz et. al (2002), para ele existem dois grandes grupos de razões internas e externas que estiveram na base da fraqueza do ensino por

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mudança conceitual. O primeiro grupo por valorizar aspectos quase que só conceituais

do

conhecimento

científico

em

detrimento

de

finalidades

culturalmente relevantes, ligadas aos valores e às atitudes, assim como os interesses e necessidades pessoais dos alunos. O segundo grupo identifica razões ligadas à formação de professores, quer inicial, quer contínua, ou seja, as pesquisas em ensino de Ciências têm andado desarticuladas das práticas docentes.

Outro

problema

passa

pelas

dificuldades

de

condições

organizacionais da escola, que às vezes impossibilitam os professores de realizarem um bom trabalho. Os três modelos de ensino explicitados, além das características mencionadas, salvo algumas exceções de referenciais têm uma visão predominantemente internalista dos processos de ensino-aprendizagem e construção do conhecimento científico. Entretanto, existe uma perspectiva de ensino que nasceu numa necessidade de se abandonar as perspectivas de ensino que se apóiam na visão internalista da Ciência. Nessa nova perspectiva de ensino, os problemas amplamente discutidos na sala de aula nascem de problemáticas mais abertas, com objetivos sociais. Assim, o ensino por pesquisa centra-se em uma epistemologia mais externalista do processo de construção

do

conhecimento

científico.

O

currículo

é

organizado

compreendendo saberes que desenvolvem valores e atitudes, sendo mais ou menos flexíveis com as possibilidades dos alunos. Não é objetivo desta disciplina aprofundar no estudo da perspectiva de Ensino por Pesquisa, a ideia é situar o leitor nas principais perspectivas de ensino aprendizagem discutidas nas pesquisas da área de Ensino de Ciências e Matemática. O foco da presente unidade é o Ensino por Mudança Conceitual. Apesar das limitações, as estratégias didáticas utilizadas no ensino por mudança conceitual ainda não tiveram grande repercussão no Ensino Básico brasileiro. Uma das razões é que a pesquisa acadêmica avança mais rapidamente em relação à implantação destas teorias de aprendizagem na escola. Em uma visão internalista de conhecimento, o ensino por mudança conceitual possui grande potencial para facilitar a aprendizagem de conceitos científicos, pois enfatiza a importância dos professores considerarem e

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respeitarem as concepções alternativas dos estudantes, com a finalidade de propor estratégias didáticas para a ruptura destas CAs.

3.2-Algumas Concepções Alternativas em Mecânica Atividade 1 (a distância) Objetivos: Definir o Movimento das Concepções Alternativas e Mudança Conceitual; Fazer algumas críticas ao movimento das concepções alternativas e suas relações com o construtivismo. Descrição: Fazer um resumo interpretativo do texto 7: Construtivismo, Mudança Conceitual e Ensino de Ciências: Para Onde Vamos? Avaliação: À critério do orientador e tutor acadêmico. Atividade 2 ( a distância) Fórum de Discussão, Resumo e leitura do texto (T8 em anexo) Objetivos: Discutir as concepções espontâneas (concepções alternativas) no ensino de Mecânica com exemplos em Dinâmica. Descrição: Fazer um resumo descritivo e uma discussão do texto 2: “Concepções Espontâneas em Física: Exemplos em Dinâmica e Implicações para o Ensino Sugestões para a Discussão: Primeira: Discutir as concepções espontâneas entre força e movimento apresentadas por alunos do Ensino Básico e Universitário. O artigo mostra que a relação estabelecida por estudantes de diferentes países é que a força é diretamente proporcional a velocidade. Explique porque essa relação não é correta de acordo com a visão newtoniana? Segunda: De acordo com o texto, porque os professores têm que considerar as concepções alternativas dos conhecimentos dos conceitos físicos dos estudantes?

Atividade 3: Implementação de Atividades Didáticas

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Objetivos: Elaborar atividades didáticas de conflito cognitivo por meio de questionamentos, ou experimentações sobre os conceitos físicos relacionados ao estudo da Dinâmica. Descrição: Ainda, a respeito do texto 2: “Concepções Espontâneas em Física: Exemplos em Dinâmica e Implicações para o Ensino” Sugestões: Primeira: Elabore questões de conflito cognitivo para mostrar aos estudantes do ensino básico a insustentabilidade da relação de proporcionalidade entre força e velocidade.

Atividade 4: Fórum de Discussão Resumo e leitura do texto

(T3 em

anexo)

Objetivo: Mostrar as contribuições da história da ciência no estudo das concepções alternativas do conceito de força. Descrição: Fazer um resumo descritivo e uma discussão do texto 3: “As concepções espontâneas, a resolução de problemas e a História da Ciência numa sequência de conteúdos de mecânica: o referencial teórico e a receptividade de estudantes universitários à abordagem histórica da relação força e movimento”. Sugestões para a Discussão: Primeira: Qual a importância da História da Ciência no estudo das concepções alternativas dos estudantes? Segunda: Discutir as perspectivas aristotélica e newtoniana sobre força e movimento. Para isto, divida a turma em dois grupos, um grupo procurará defender a visão aristotélica e o outro a visão newtoniana. (Para dar suporte nas argumentações vejam os textos sugeridos na seção saiba mais...)

Atividade 5: Leitura e Fórum de Discussão (T4 em anexo)

Objetivo: Fazer uma discussão da concepção dos alunos do ensino básico sobre a queda dos corpos.

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Descrição: A partir da leitura do texto 4: “Uma análise das concepções dos Alunos sobre a queda dos corpos.” Discutir as concepções apresentadas por Aristóteles e Galileu e por alunos do Ensino Médio sobre a queda dos corpos. Sugestões para a Discussão: Primeira: Discutam, sob o ponto de vista empírico e teórico, as diferentes visões de Aristóteles e Galileu sobre a queda dos corpos. Segunda: No texto, a autora conclui que os alunos apresentaram concepções sobre a queda dos corpos semelhantes a de Aristóteles. Cite e discuta as concepções dos alunos que confirmem a conclusão da autora. Dê uma sugestão de atividade didática semelhante à apresentada pela autora, de modo que os alunos possam romper com essa concepção.

SAIBA MAIS... PEDUZZI, L. O. Q. Física aristotélica: por que não considerá-la no ensino da mecânica? . Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 13, n. 1,p. 48-63, 1996. On line: Disponível em: http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica PEDUZZI, L. O. Q.; PEDUZZI, S. S. . Leis de Newton: uma forma de ensinálas. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 5, n. 3, p. 142161, 1988. On line: Disponível em: http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica CAMARGO, E. P.; SCALVI, L.V.A.; BRAGA, T.M.A. Concepções Espontâneas de Repouso e Movimento de uma Pessoa Deficiente Visual Total. Caderno Catarinense de Ensino de Física. v. 17, n.3, p. 307-327, 2000. On line: Disponível em: http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica MOREIRA, M. A. ; ROSA, P. R. S. . Mapas conceituais. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 3, n. 1, p. 17-25, 1986. On line: Disponível em: http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica

3.3-

Concepções

Alternativas

de

Calor,

Temperatura

e

Eletricidade Observação: A leitura do texto 5 permitirá a realização das atividades 6 a 8, propostas a seguir:

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Atividade 6: Fórum de Discussão e leitura do texto (T5 em anexo) Objetivos: -Levantar as concepções alternativas sobre os conceitos de calor e temperatura apresentados no cotidiano das pessoas - Apresentar as definições conceituais aceitas na literatura sobre calor e temperatura - Mostrar de forma simplificada a evolução do conceito de calor e sua relação com o conceito de temperatura. Descrição: A partir da leitura do texto 5: “Discussão Conceitual para o Equilíbrio Térmico.” Faça um resumo interpretativo, e discuta as questões sugeridas: Primeira Sugestão: Quais as concepções alternativas de calor e temperatura do cotidiano das pessoas apresentadas no texto? Enumere outras concepções que você conhece do seu cotidiano, ou da sua prática de ensino Segunda Sugestão: O autor apresenta o seguinte conceito de calor: Quando dois sistemas macroscópicos, a diferentes temperaturas, são postos em interação térmica (exclusivamente), denomina-se calor a energia líquida que se transfere do sistema inicialmente a mais alta temperatura para o sistema inicialmente a mais baixa temperatura. (VASQUEZ, 1987)

Você concorda com esse conceito? Justifique. Terceira sugestão: Qual é a alternativa apresentada pelo autor para se entender a diferença entre calor e temperatura? Discuta os argumentos apresentados por ele. Você tem outra alternativa para diferenciar essas duas grandezas?

Atividade 7: Elaboração de Quadro descritivo

Objetivo: Sintetizar as principais concepções dos cientistas e filósofos ao longo da história sobre o conceito de calor. Descrição: Faça uma tabela com as concepções de calor apresentadas por filósofos e cientistas, descritas no texto 11.

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Atividade 8: Questionário - A utilização pedagógica do conceito de calor

Objetivo: Mostrar as contribuições da História e Filosofia da Ciência no entendimento dos conceitos de calor e temperatura.

1) De acordo com o texto o que é um obstáculo epistemológico? Qual o principal obstáculo epistemológico para o entendimento do equilíbrio térmico? 2)Como o aperfeiçoamento dos termômetros contribuiu para o entendimento da diferenciação dos conceitos de calor e temperatura? 3)De acordo com a leitura dos textos anteriores quais são os principais obstáculos epistemológicos para o entendimento do conceito de força? 4) Como você elaboraria uma atividade de conflito cognitivo, com base no conceito de calor latente, para que seus alunos diferenciem os conceitos de calor e temperatura? 5) Enumere os paralelismos entre as concepções alternativas sobre calor apresentadas pelos estudantes, e as concepções dos cientistas e filósofos ao longo da história. Justifique o porquê desses paralelismos não serem adequados. 6) Responda as questões propostas, ao final do texto 5.

Texto 6: HISTÓRIA DA CIÊNCIA: INVESTIGANDO COMO USÁ-LA NUM CURSO DE SEGUNDO GRAU Ruth Schmitz de Castro Ana Maria Pessoa de Carvalho

I. Em busca construtivista

de

um

curso

Todo ensino que se propõe ser construtivista deve ter sempre o aluno como foco principal de atenção, pois é ele o grande construtor de seu próprio conhecimento. É através das

representações mentais, do mundo com o qual interage, que este aluno consegue avançar em suas interpretações conforme situações novas vão surgindo. Ele sempre levará para sala de aula concepções construídas a partir de sua interação com a realidade, suas próprias elaborações do objeto de estudo. É, portanto, fundamental conhecer como pensam estes alunos, como percebem e compreendem os fenômenos que serão estudados. O aluno deverá sempre explicitar sua maneira de pensar e o professor deverá sempre estar atento ao que vem explícito em suas elaborações e em suas

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incursões sobre o conhecimento em construção. Do ponto de vista epistemológico, a teoria da equilibração piagetiana tem se mostrado extremamente útil enquanto estrutura capaz de nos orientar na busca do entendimento das evoluções e dos progressos nos sistemas explicitados elaborados pelos alunos: se todo indivíduo possui um sistema cognitivo que funciona por um processo de adaptação que é pertubado por conflitos ou lacunas, e cuja reequilibração (resolução do conflito ou preenchimento da lacuna) implica em alguma aprendizagem ou construção de conhecimento, a pertubação é, pois, o motor, a mola propulsora no progresso do conhecimento. Ultrapassá-la é a fonte desse progresso (ROWELL,1989). É importante ressaltar que buscar o rosto de um curso de Física construtivista não significa inventar novas técnicas ou estratégias, não passa pela descoberta e disseminação da receita milagrosa da construção. Na realidade, é, antes de mais nada, buscar o espírito deste curso através das mais comuns e diversas atividades, inevitáveis em qualquer curso, porém agora imbuídas de uma filosofia do conhecimento na qual a aprendizagem é um processo de construção. As aulas expositivas, por exemplo, necessárias e extremamente ricas, além de servirem como canal de informação, passam a desempenhar também uma função estruturante das diversas questões e discussões empreendidas ao longo de um curso. Deixam, portanto, de ser meros veículos de transmissão de conhecimento, passando a integrar

o processo, como uma das maneiras de auxiliar os mecanismos de preenchimento de lacunas, identificadas ao longo da construção empreendida. Também os exercícios e os problemas de lápis e papel deixam de ser apenas atividades de treinamento e passam a constituir oportunidades de investigação. As experiências de laboratório também se tornam mais que meras atividades de ilustração ou de entretenimento e, assim como os exercícios, adquirem uma dimensão inquiridora, um caráter de pesquisa, aproximando o ensino da ciência da própria atividade científica através de uma identificação metodológica. Uma de nossas principais hipóteses é que dois processos apresentam-se como fundamentais para o redimensionamento destas estratégias e técnicas de ensino, de forma a torná-las coerentes com nossa postura frente ao conhecimento: a história da ciência e a psicogênese, ou seja, a evolução das idéias ao longo da história e o desenvolvimento cognitivo individual. A preocupação com a gênese do conhecimento obriga-nos a abordá-la em suas duas dimensões possíveis: a que ocorre em nível de indivíduo (ontogênese), e a que ocorre em nível de espécie (filogênese). Isso não deve ser feito visando traçar um paralelismo ingênuo entre uma e outra: os contextos são muitos diferentes e o que gerou obstáculos ao longo da história pode não fazer em relação ao sujeito (LACOMBE, 1987). Apesar de o estudo psicogenético das idéias que evoluem em direção aos conceitos científicos e das informações históricas serem muito importantes para o ensino das ciências, não se

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pode transgredir os limites de cada um desses campos, quer seja transportando impropriamente aspectos de um para o outro, ou mesmo estabelecendo correspondências indevidas. Tais campos são dimensões distintas e solidárias de uma mesma questão e fornecem subsídios para o entendimento de como o que vem antes comparece no que vem depois, gerando a novidade, o conhecimento que logo passará a ser passado integrável a um novo presente, numa sucessão interminável de construções. Neste trabalho vamos analisar algumas contribuições que a abordagem histórica dos conhecimentos científicos pode trazer para um curso de segundo grau. 2. A história da ciência e o ensino construtivista 2.1 Da busca de respostas à formulação de hipóteses Como e quando é possível usar história da física num curso de segundo grau? Aliadas a esta, muitas outras questões foram sendo estruturadas nesses últimos anos de trabalho e pesquisa. Que tipo de história da ciência pode ser levada para sala de aula e que papel ela poderia desempenhar no curso como um todo? Até que ponto é frutífero e possível transformar uma postura em relação ao conhecimento em uma ferramenta institucional? Em que momentos de um curso comum caberiam as atividades que pretendíamos elaborar? As dificuldades advindas de tais investidas seriam compensadas pelo aproveitamento de informações

ou simplesmente estaríamos trabalhando em termos de atitudes? A idéia de que a abordagem histórica pode ser útil e rica permeia as diversas concepções de ensino e as considerações dos mais diversos professores. Na licenciatura especializada (LANGEVIN, apud BENSAUDE-VICENT, 1982; CONANT, 1960; BRUSH, 1969; GAGLIARD, 1986, 1988; SALTIEL e VIENNOT., 1985; LACOMBE, 1987; RESMODUC, 1987) e no contato diário com colegas da área, sempre surge o momento em que a questão do uso da história é levantada. Contudo, respostas práticas que possam orientar o professor de segundo grau a fazer uso desta abordagem não tem, sequer, sido ensaiadas, apesar de, ao que nos parece, haver certa unanimidade em aceitar a importância do enfoque histórico para uma compreensão mais completa da ciência. Ousamos dizer que a alusão a este desenvolvimento, ainda que de forma modesta em nível de segundo grau, parece conferir aos alunos o tão necessário reconhecimento da ciência como objeto de construção. Mas como, quando e quais os indícios de que este uso é realmente fator de colaboração? Encarar a ciência como um produto acabado confere ao conhecimento científico uma falsa simplicidade que se revela cada vez mais como uma barreira a qualquer construção, uma vez que contribui para a formação de uma atitude ingênua frente à ciência. Ao encararmos os conteúdos de ciência como óbvios, as diversas redes de construção edificadas para dar suporte a teorias sofisticadas apresentam-se como algo natural e, portanto, de compreensão imediata (ROBILOTTA,1988). Assim, o

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conhecimento científico, construção sofisticada e gradual da mente humana, passa a ser tomado como algo passível de mera transmissão, de revelação e não como conhecimento a ser elaborado. Esta atitude mostra-se claramente nociva a qualquer tentativa de se aproximar da ciência. A introdução da dimensão histórica pode tornar o conteúdo científico mais interessante e mais compreensível exatamente por trazê-lo para mais perto do universo cognitivo não só do aluno, mas do próprio homem, que, antes de conhecer cientificamente, constrói historicamente o que conhece. 2.2 Um exemplo: abordando a história num curso de calor e temperatura Em 1990, juntamente com um grupo de pesquisadores da FEUSP e de professores de algumas escolas de São Paulo, elaboramos um curso de segundo grau no conteúdo Calor e Temperatura, preocupados, desde o início, com a dimensão histórica dos conteúdos físicos. Fizemos então uma reconstrução de fatos e idéias coletando textos e excertos que, de alguma forma, davam corpo a conteúdos, além de um levantamento do contexto histórico no qual tais evoluções se inseriam. Após o primeiro contato com os textos clássicos de história da ciência (BERNAL, 1976; TATON, 1959; HOPE, 1928; HOLTON, 1976), nossas questões e prioridades orientaram a procura de uma informação mais refinada em relação à evolução das idéias, dos conceitos. Por exemplo, a teoria do calórico, fortemente presente na abordagem didática da termologia

(ainda que se queira fugir dela), os conceitos de calor latente, calor específico e principalmente o borbulhante desvelamento do conceito de energia, foram alguns itens que buscamos conhecer mais atentamente, através de artigos especializados (BROWN, 1950, 1952; BOYER, 1942) ou mesmo em excertos de textos originais (MAGIE, 1935). Sempre que algum assunto ou item do conteúdo foi discutido de forma mais controversa, a história foi buscada numa tentativa de entender melhor os mecanismos de explicação tanto na rede de conceitos científicos, quanto nas incipientes tentativas de explicação ensaiadas por nossos alunos (CASTRO; CARVALHO, 1991, 1991). 2.3 Elaborando atividades

algumas

Levar a informação histórica para sala de aula poderia ser feita de várias maneiras: através de aulas expositivas, sessões de vídeo, trabalhos de pesquisa bibliográfica ou leituras. Optamos por utilizar leituras como principal canal de veiculação da história em sala de aula. Após termos feito o levantamento histórico referido anteriormente, observamos que as atividades poderiam ser de dois tipos, no que toca à idealização: um primeiro tipo, a que chamamos atividade reconstruída racionalmente, e um segundo tipo chamada por nós de atividade dialógica. As atividades do primeiro tipo foram criadas a partir de nossa prática docente e dos dados obtidos no levantamento histórico. Ao tomarmos conhecimento de forma detalhada do processo de

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construção de certos conceitos, nós, que dominávamos instrumentalmente e conceitualmente os conteúdos, elegemos momentos nos quais a abordagem histórica nos pareceu esclarecedora. As chamadas atividades dialógicas traduziriam a necessidade de estabelecer um diálogo (e não um paralelo) entre o processo de construção da ciência pelos cientistas e o processo de construção empreendido pelos alunos. A partir de dúvidas, questões ou mesmo concepções detectadas em sala de aula, voltaríamos à história a fim de, por meio dela, identificar como os obstáculos foram transpostos,como as barreiras foram removidas, ou, apenas como os homens da ciência lidaram com as mesmas preocupações que os alunos, vez por outra, parecem manifestar. A primeira atividade (tipo dialógica) realizada surgiu da análise de uma aula, gravada em vídeo, na qual os alunos discutiam fatos ligados aos estudos dos fenômenos térmicos, em particular a existência de um patamar fixo de temperatura durante o processo de ebulição. Uma aluna, relutante em aceitar tal fato sugeriu que se fizesse a verificação experimental, o que nos remeteu a um trecho de um texto de D. G. Fahrenheit no qual ele relata sua surpresa e desejo de constatar este fato, quando dele tomou conhecimento. Tal texto pareceu-nos muito rico tanto pela similaridade das atitudes cientista/aluno, quanto como subsídio de uma discussão que trouxesse à tona aspectos inerentes à estrutura da atividade científica: a troca de informações entre pesquisadores, a necessidade de testar dados, a invariância dos

resultados no tempo e no espaço como critério de verificabilidade, o avanço da técnica em função de questões da ciência e vice-versa. Discorrer sobre a ciência, através do diálogo estabelecido entre a expectativa do aluno e a declaração do cientista, parecia-nos oportuno e frutífero, na medida em que aproximava as leituras de mundo feitas por eles. Verificamos, ao longo do nosso trabalho, ser extremamente difícil criar esse tipo de atividade, pois atividades desta natureza exigem de nós não só um conhecimento profundo de história dos conceitos, como também uma leitura quase que diária dos vídeos, dado o caráter extremamente dinâmico de um curso comum. Contudo, a partir de nossa pesquisa, ficou claro para nós não apenas ser possível elaborar este tipo de atividade, como também ser de grande pertinência o uso delas para atingirmos os objetivos traçados a partir de nossa leitura do processo de ensino. A segunda atividade (tipo reconstrução) foi elaborada quando discutíamos o conteúdo do curso e optamos por manter o tópico termometria, apesar de não o encararmos como fundamental. Da experiência de alguns, o uso de texto com informações históricas inserido no livro didático (ALVARENGA; MÁXIMO, 1981) parecia uma maneira interessante de abordar um assunto considerado enfadonho. Optamos por incrementar tal texto elaborando esta atividade que seria usada com os alunos que não usavam o citado livro didático, enquanto aqueles que o adotavam trabalhariam com a leitura sugerida pelos autores, de uma forma mais atenta.

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Esperávamos que tal abordagem deste tópico viesse torná-lo menos enfadonho, na medida em que seriam desnudados processos, motivos e opções. Além disso, resgatar-se-ia a discussão sobre características da atividade científica (p. ex., a aleatoriedade/arbitrariedade de certas opções) o que nos parecia também uma forma de aproximar o discurso do aluno do discurso do cientista. A terceira atividade (tipo reconstrução) fugiu um pouco às características e opções de nossa proposta original: não foi uma leitura para os alunos, mas um roteiro de aula a ser seguido pelo professor. Quando tomamos conhecimento, de forma mais detalhada, do trabalho do médico e químico escocês Joseph Black, identificamos nele dois aspectos muito interessantes: os textos deste pesquisador, aos quais tivemos acesso, eram conferências por ele ministradas na universidade em que lecionava e, por isso, eram extremamente didáticos. Utilizava técnicas de questionamento e discussão que já escolheramos como forma de encaminhar algumas aulas do curso. Além disso, por investigar tema ainda em discussão, as questões levantadas por Black durante suas leituras eram muito simples, perfeitamente compreensíveis pelos alunos, além de utilizar termos muito próximos dos termos ou expressões usadas intuitivamente por nossos estudantes. Pareceu-nos de grande riqueza o uso deste texto. As conferências, porém eram enormes, o que inviabilizava, segundo analisamos, o uso delas como leitura dirigida aos alunos. Apresentamos tais conferências aos

professores e sugerimos um roteiro de aula expositiva. Desta forma, o texto serviria de suporte para o professor no próprio redimensionamento de sua prática, ajudando-o inclusive a revelar questões aparentemente banais, que, colocadas num contexto de idéias borbulhantes (como o é do contexto da gênese dos conceitos tanto na ciência como em nossos alunos), poderiam revestir-se de sentido e passarem a revelar os verdadeiros nós impedidores de uma melhor compreensão do conteúdo. Para a quarta atividade (tipo reconstrução), ainda buscando uma compatibilização do discurso científico com o discurso do aluno (na medida em que se desvelasse o primeiro como de possível entendimento, e o segundo como de possível evolução), escolhemos um trecho curto das conferências de Black, onde ele declarava a necessidade de se diferenciar calor de temperatura. Neste texto, podemos perceber que, apesar de denunciar a confusão existente entre tais conceitos e apesar da necessidade por ele explicitada de diferenciá-los, o próprio Black confundia-os, em nível de linguagem. Parecia-nos ser de grande riqueza a exploração do fato de estarmos inevitavelmente atrelados às limitações desta linguagem. Ainda mais, tal limitação, se reconhecida e analisada como tal e discutida de forma ampla e integrada numa visão construtivista do conhecimento, poderia ser usada como mecanismo de refinamento desta linguagem mal delineada, incipiente, comum tanto ao contexto das descobertas científicas quanto ao contexto de sala de aula. Ou seja, revelar-se-ia também como mola propulsora de seu próprio

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ultrapassamento, numa relação inteiramente coerente com nossa postura filosófica em relação ao conhecimento: o comparecimento do ultrapassado no ultrapassante. Em alguns casos, o que tememos ser conceitos alternativos arraigados e, portanto, supostamente resistentes, podem não passar de uma utilização não delimitada da conceituação, ou mesmo uma não compreensão dos limites entre conceitos ou da adequação destes à realidade estudada (caracterizando, portanto, uma pertubação do tipo lacuna). Nestes casos, o que se deve buscar é uma melhor maneira de expressar o pensar/construir aos novos conceitos em questão. A partir desta preocupação em separar melhor os significados, de entender melhor os termos usados na linguagem científica em construção, elaboramos a 5ª atividade contando um pouco sobre as modificações sofridas pelo conceito de calor específico e também como este conceito foi sendo moldado, a partir de novas informações advindas de trabalhos diversos. Desta forma, pareceu-nos estar clareando um pouco o significado deste conceito dentro da abordagem física, irremediavelmente imbricado à diferenciação calor/temperatura. A sexta atividade, segundo pretendíamos, seria uma tentativa de abordar os fenômenos térmicos de uma forma menos legal e mais causal, inserida no efervescente contexto da época em que foram engendrados. A apresentação das teorias explicativas conflitantes calor como substâncias e calor como energia pareceu-nos uma forma de aludir à questão do modelo de explicação fatalmente engendrado

ao enfrentar os fatos discutidos no curso até então. Não que julgássemos possível um aprofundamento nas raízes históricas (extremamente complexas) do nascimento do conceito de energia. Tampouco parecia-nos frutífera, neste grau de ensino, uma contraposição de teorias conflitantes, objetivando um aprofundamento teórico deste conceito, que sequer elegêramos como objetivo do nosso curso. De novo, a atividade pretendia traduzir o caráter dinâmico da atividade científica também em nível de articulação de idéias, de dados, de informações, ou seja, também na construção de modelos explicativos subjacentes aos fatos observados 3. Algumas considerações 3.1 A história da ciência e o professor Embora quase sempre ausente na formação do professor de ciências, a história parece ser nela de fundamental importância. Conhecer o passado das idéias e buscar compreender o progresso delas pode ajudar a entender a ciência como um recorte da realidade que se relaciona com outras atividades humanas, com outros diferentes recortes. O professor em formação poderá inteirar-se dos obstáculos que travaram o desenvolvimento da ciência, as dificuldades de percurso ao longo da evolução das idéias e conteúdos, e isto poderá fazer com que ele não subestime as dificuldades de seus alunos e reconheça a complexidade de certos conceitos que ensina (SATIEL; VIENNOT, 1985). Assim, poderá pôr um fim à ilusão de que simplesmente repetindo,

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transmitindo informações que nem sempre podem ser compreendidas, não se chega à construção efetiva de conhecimento. Procurará então estabelecer estratégias (GAGLIARD, 1988), elaborar atividades desequilibradoras, analisará a pertinência e a prioridade dos conteúdos que vai ensinar. Outra contribuição desta abordagem reside em sua inevitável interdisciplinaridade que propicia uma compreensão da estrutura do conhecimento, das relações entre ciência e poder, da ciência como força produtiva e não mais como atividade neutra. A atitude crítica, necessária a quem se propõe a ensinar desencadeando um processo de construção, comparece, então, no saber científico e no ensino, objeto de estudo e de trabalho do professor de Física. Ao deixar de encarar a Física como algo incompreensível em suas tramas a história pode ajudarnos a compreendê-las o professor poderá, inclusive, iniciar a ruptura no discurso autoritário do saber como instrumento de opressão. A análise da produção, da apropriação e do controle de conhecimento, das alterações provocadas na qualidade de vida e na própria postura do homem frente a dificuldades pode levar a uma melhor compreensão da atividade científica, colaborando para a desmistificação da ciência, proporcionando no próprio professor condições de que se processem as imprescindíveis mudanças metodológica e conceitual. 3.2 História, equilibração mudança metodológica

e

Um dos aspectos que temos observado em nossos trabalhos é que a história pode apresentar-se como fio condutor de construções empreendidas pelos alunos. Quando um aluno chega ao ponto de interrogar o objeto de estudo em sua gênese, buscando as razões ou os motivos que o engendraram, tentando acompanhar as modificações que lhe foram feitas ao longo das diversas incursões através do tempo, ele parece confessar uma certa disposição para reconstruí-lo. Ou seja, quando ele discute de onde vieram certas idéias, como evoluíram para chegar onde estão ou mesmo quando questiona os caminhos que geraram tal evolução, de certa forma ele nos dá indícios de que reconhece tais conceitos como objeto de construção e não como conhecimentos revelados ou meramente passíveis de transmissão. Buscar razões, parece indicar um comprometimento maior com o que se estuda e se, além disso, o aluno argumenta, ele dá mostras de estar reconhecendo-se também como sujeito construtor de saber. E não é só este tipo de questão que podemos identificar, com relação à abordagem histórica. Esta perspectiva aparece também como propiciadora de questões de natureza explicativa, atitudinal ou meramente informativa. A presença de tais questões parece apontar uma função quase reguladora da História da Ciência nesse nível de ensino, mais no nível das pertubações lacunares do que no nível das pertubações conflitivas. Não se trata, portanto, apenas de importar o conflito cognitivo ocorrido no desenvolvimento dos conteúdos científicos ao longo da história da humanidade, embora, às vezes, eles pareçam semelhantes aos

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conflitos dos alunos. Mesmo que a crença num paralelismo alheio à contextualização de cada construção (no aluno e ao longo da história) fosse por nós compartilhada e não o é não seria esta a principal razão da busca de similaridades entre conflitos ao longo da história e nos alunos. O enfoque histórico parece, pois, trazer à baila questões, ainda que banais (é sempre importante estar atento a questões cujas respostas são aparentemente óbvias), não trazidas por outros enfoques e que são capazes de denunciar lacunas na visão do conteúdo construída pelos alunos. Desta forma, podemos arriscar dizer que a história levada para sala de aula é realmente objeto de colaboração, uma vez que provoca desequilíbrios (Castro, em elaboração). Algumas formas de raciocínio, bem como certas questões e dúvidas, parecem ser engendradas como resultado de uma abordagem, que, se não chega a ser rigorosamente histórica, pelo menos apresenta-se como reconstrução legítima, nesse nível de ensino, já que confere ao objeto de estudo (o conhecimento científico) certo dinamismo nem sempre presente em abordagens que não levam em conta a produção do saber científico como um processo de construção. Ao conhecer um pouco mais sobre o conteúdo em estudo, quando ainda não tinha sido formulado na forma acreditada como científica, o aluno transita com mais naturalidade e é capaz de buscar explicações num nível mais profundo, não se contentando com meras definições ou chavões. Desta forma, acreditamos ser a informação histórica geradora de mecanismos desinibidores que propiciam o evidenciamento de lacunas

exatamente por encaminhar o raciocínio de uma maneira mais próxima da forma de pensar do aluno, de seu agir cotidiano, levando em conta causas, motivos, coerências e incongruências em suas conclusões e nas dos outros. Não queremos dizer com isto que a história teria o condão de transformar a elaboração no plano da abordagem científica numa construção natural, o que de forma alguma acontece. A ciência é, sem dúvida, produto dos mais sofisticados da mente humana e tem características que lhe são inerentes e diferenciam o conhecimento científico do conhecimento comum. Contudo, a história propicia uma aproximação no plano da linguagem, das razões, dos motivos que vai facilitar a entrada no universo requintado da ciência, evidenciando a contribuição da história na compreensão dos mecanismos da própria ciência. O contato, ainda que limitado, com o conhecimento do processo de elaboração faz com que as características próprias ao saber científico apresentem-se com mais clareza para os alunos. O processo de ensino reveste-se, então, das características do processo de investigação, passando a ser também uma busca interminável. Familiarizando-se com os mecanismos da ciência, o aluno adquire uma postura mais científica em relação à realidade, havendo, portanto, uma aproximação em nível metodológico entre o ensino da ciência e a pesquisa científica. O aluno passa a ter contato com os aspectos corriqueiros da comunidade científica, que muitas vezes são mascarados pela mistificação da ciência. Tomar conhecimento dos mecanismos de troca de informações entre

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pesquisadores, saber da ocorrência de inúmeras divergências ao longo da construção das idéias, ou seja, inteirar-se melhor dos mecanismos de produção de conhecimento científico, possibilita a necessária aproximação metodológica entre a ciência e o ensino dela. Melhor dizendo, se existe um isomorfismo entre o processo de pesquisa científica e a aprendizagem significativa da ciência, e isto justifica a orientação do ensino através da mudança conceitual, o que impede a ocorrência desta mudança não é a simples existência das pré-concepções dos alunos, das construções naturais que eles empreendem e, sim, a existência de uma metodologia, falsa e superficialmente científica, inerente a estas concepções (GIL PEREZ; CARRASCOSA, 1985). A mudança de método, de postura e atitude em relação à ciência é condição sine qua non para a mudança conceitual e a construção significativa de conhecimentos científicos. Ao longo da história da ciência as mudanças conceituais estão sempre ligadas a mudanças metodológicas, onde supera-se a tendência natural de generalizar acriticamente a partir de observações limitadas e não controladas, recuperam-se e analisam-se pensamentos divergentes e verificam-se hipóteses através de experimentos controlados. A história da ciência empresta aos nossos cursos o espaço para discussão destes aspectos. O aluno obtém não apenas informações, mas, sobretudo, desenvolve atitudes. Quando num certo episódio registrado por nós, uma aluna quis verificar experimentalmente um fato do qual duvidava, ou mesmo em outro episódio, no qual o aluno testou uma informação dada pelo

professor (se ele (Celsius) marcou 100 graus para o ponto de ebulição da água, e este 100 é o mesmo que usamos hoje, então ele fez a experiência ao nível do mar), eles, os alunos, estão evidenciando uma mudança metodológica, uma mudança de postura frente ao conhecimento. Isto, em observações que fizemos em nossas pesquisas, se nem sempre resultou em construções significativas, sem dúvida indicam o início do atendimento de condições que são necessárias para futuras elaborações. 3.3 História da ciência e sala de aula: relação dialógica Em vários momentos de um curso é possível identificar situações que revelem semelhanças de raciocínios, e construções que são encaminhadas sobre um eixo parecido, na história e no aluno. Esta utilização não tem a intenção ingênua de estabelecer paralelismos, já dissemos. Entretanto, parecem extremamente ricas para desvelar a construção do conhecimento científico como um trabalho de questionamento, de contraposição de idéias, de refinamento da visão de cada um sobre certos aspectos. A compreensão de certos conceitos não é algo imediato e revelado a partir de definições que trazem em seu bojo muito mais do que as palavras parecem significar. O conceito de calor aparece como um bom exemplo disso. Dizer para o aluno que calor é a energia transferida de um corpo para o outro em conseqüência de suas diferenças de temperatura não significa inicialmente nada para o aluno. Não é mera informação capaz de preencher lacunas. É

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conclusão em nível explicativo, e uma conclusão que não lhe pertence, uma vez que outras coisas devem ser entendidas antes de se chegar a ela. É claro também que não vamos pretender que nossos alunos repitam os mesmos passos trilhados pelos vários cientistas ao longo dos anos. Primeiro, porque nem sempre nossos alunos estão comprometidos ou envolvidos com a construção do pensamento científico da mesma forma que esses cientistas estiveram. Além disso, mesmo se também estivessem, não há tempo e nem porque repetir os mesmos passos, repassando cada detalhe. E isso também é característica inerente dos mecanismos de desenvolvimento do conhecimento científico. Kepler não precisou refazer as tabelas de Brahe para utilizá-las e Newton, como ele próprio afirmou, fez o que fez por se apoiar em ombros de gigantes. Entretanto, o estabelecimento de um diálogo entre a construção do conhecimento pelo aluno e a construção do conhecimento na ciência ameniza a ansiedade de buscar o produto final, a fórmula mágica que tudo resolve ou a definição para ser realçada no caderno e memorizada. Nenhuma informação terá significado se não constituir real elaboração do sujeito que a utiliza. Não ser alertado para o caráter dinâmico do conhecimento científico pode frustar o aluno em relação à ciência e fazê-lo considerar-se incapaz de pensá-la e assumí-la enquanto forma legítima de encarar o mundo. A abordagem histórica dos conteúdos científicos não é mero diletantismo. Talvez seja um dos caminhos eficazes para a desmistificação da ciência enquanto assunto vedado aos não iniciados , para a ruptura com uma

metodologia própria ao senso comum e às concepções espontâneas e, para, finalmente, estabelecer uma ponte para as primeiras modificações conceituais. O conhecimento científico torna-se passível de reconstrução e a aprendizagem aproxima-se do que realmente deve ser: uma incansável perscrutação. IV. Considerações finais Nem todas as nossas questões foram respondidas. Algumas ainda se desdobraram em outras, abrindo ainda mais espaços para investigações futuras. Nosso trabalho talvez seja, em sua simplicidade, passível de inúmeras correções e modificações, geradas por um aprofundamento que, inevitavelmente, deve ser empreendido. Apresenta-se, entretanto, como um ponto de partida válido: a partir dele podemos repensar nossa prática didática, a formação do professor, a elaboração de currículos e de atividades, fundamentadas numa análise mais consistente das interações cotidianas em sala de aula. Aprender é investigar, é construir. O erro é permitido e a imperfeição é legítima num processo de perseguição ao saber. V. Referências ALVARENGA, B. A.; MAXIMO, A. R. L. Curso de física. São Paulo: Harbra, 1981. v. 2. BENSAUDE-VICENT. Paul Langevin: playdoyer pour I histoire dessciences. La recherche. v. 137, p. 1474-1476, 1982. BERNAL, J. D. Ciência na história. Lisboa: Livros Horizonte, 1976. v. 1 e 3. (Coleção Movimento)

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61


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Atividade 9: Leitura do texto 6, Fórum de Discussão

Objetivo: - Discutir a inserção da História da Ciência na sala de aula como estratégia didática para facilitar a ruptura das concepções alternativas dos estudantes. - Discutir a contribuição da História da Ciência como forma de compreender a construção do conhecimento científico. Descrição: Leia o texto 6 e discuta as seguintes questões: Primeira Sugestão: Quais as vantagens e desvantagens de se inserir a História da Ciência no Ensino Médio? Segunda Sugestão: Como a História da Ciência poderá contribuir no processo de superação das concepções alternativas? Terceira Sugestão: Os autores abordaram a história da ciência em sala de aula propondo algumas atividades, como: atividade reconstruída racionalmente e atividade dialógica. Você concorda com esse tipo de desenvolvimento? Que outro tipo de atividade você sugeriria? Quarta Sugestão: Utilizando as atividades que os autores fizeram para temperatura e calor, faça um esquema de plano de aula com o conceito de força. (obs: Essa sugestão, desenvolvida em grupo por meio do fórum de discussão, poderá auxiliar na elaboração dos planos de aula.)

Atividade 10: Resumo Descritivo do texto (T7 em anexo)

Objetivos: - Discutir as concepções alternativas dos estudantes sobre os conceitos de corrente elétrica, resistência e diferença de potencial

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- Discutir estratégias didáticas que facilitam o rompimento destas concepções Descrição: Fazer a leitura e o resumo descritivo do texto 7: “Mudanças nas Concepções Alternativas de Estudantes Relacionadas com Eletricidade.”

PESQUISE...

Atividade 1: Análise do livro didático Objetivo: Desenvolver a autonomia do professor na crítica, seleção e construção do seu próprio material didático. Descrição: Diante das leituras e discussões feitas até o momento, faça uma análise do capítulo referente ao estudo do calor do livro didático da sua prática pedagógica, ou qualquer outro livro didático de Física do Ensino Médio. Para fazer a análise siga o roteiro do questionário apresentado abaixo, levante outras questões que o questionário não propõe. Após a análise do conteúdo de calor, elabore uma análise semelhante, referente ao capítulo do conteúdo de força.

Análise Conceitual e Histórica do Conteúdo de Calorimetria nos Livros Didáticos Alunos:_________________________________________________________ ______________________________________________________________ DADOS DO LIVRO: LIVRO:________________________________________________________ AUTOR(ES):_____________________________________________________ EDITORA:_________________ EDIÇÃO/ANO________________________ VOLUME:__________________

Questões para Análise 1) Qual a definição de calor proposta pelo livro? 2) O (s) autor(es) diferencia(am) calor de temperatura? 3) Explicite os argumentos do autor para explicar a diferença entre calor e temperatura.

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4) Conforme discutido nos textos (da disciplina), quais são os argumentos mais corretos a respeito do conceito de calor? 5) Como se apresenta a evolução histórica do conceito de calor? 6) Como os cientistas são apresentados (gênios, pessoas deslumbrantes, com grande poder de observação)? Relate. 7) O(s) autor(ES) apresenta(am) algumas consequenciais sociais e ambientais relacionadas com o conceito de calor. Quais são elas? 8) O livro apresenta atividades motivacionais para aprendizagem do conteúdo? Quais? 9) Cite alguma passagem do capítulo interdisciplinaridade. Descreva-a.

que

facilitar

apresenta

a

sobre

10) Como é feita a avaliação da aprendizagem? 11) Você considera o livro analisado uma boa opção para ser adotado? Por quê? Avaliação: Além da análise feita, baseada no questionário proposto, procurará avaliar a criatividade dos alunos em analisar o livro didático além do roteiro proposto no questionário.

Tabela 3: Estimativa da duração e valor das atividades desenvolvidas na unidade 3

Atividades Duração Propostas Atividades de 1 a 5 2 semanas Atividades 6 a 10 2semanas Pesquise 1 semana Total

Valor 4,0 3,0 3,0 10,0

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Unidade 4: Textos, Imagens e Softwares no Ensino de Física Caro Estudante, Esta unidade tem como objetivo geral apresentar algumas discussões básicas a respeito da utilização de recursos didático-pedagógicos digitalizados, no ensino de Física. Como será mais bem caracterizado nas próximas páginas, os Recursos Educacionais Digitais (RED) são ferramentas como textos, imagens, vídeos, áudios e simulações que podem ser utilizadas em uma aula não apenas de Física, mas também de várias outras disciplinas. Conhecendo a vasta aplicabilidade destes recursos em uma aula, pretende-se organizar e explorar as características e potencialidades destas novas estratégias pedagógicas para que os futuros professores possam conhecer e se apropriar destas ferramentas, e confeccionar aulas mais dinâmicas e atraentes para seus estudantes.

Objetivos da Unidade •

Apresentar estratégias de ensino que contemplem a utilização de textos imagens e softwares no ensino de Física;

Discutir as várias possibilidades de introduzir objetos digitais de aprendizagem no ensino de Física;

Caracterizar os diversos objetos digitais encontrados a disposição do ensino de Física;

Propor uma sistemática de utilização das diversas mídias encontradas na rede internacional de computadores;

Explorar as potencialidades dos objetos digitais em uma aula de Física.

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4.1 – A Física Ensinada nas Escolas e a Visão de Mundo dos Estudantes no Ensino Médio A Física é uma ciência que estuda a natureza em seus diversos níveis de manifestações: em um nível mais fundamental, como o simples movimento da queda de uma pedra, até um nível mais complexo, como na dinâmica de interação entre átomos na formação de uma determinada molécula. Este poder de abrangência de atuação da Física, na descrição dos mais diversos fenômenos naturais, desperta nas pessoas um grande fascínio e motivação para se dedicarem cada vez mais ao estudo desta maravilhosa ciência. Com base na grandiosidade da Física e na enorme quantidade de conhecimento produzido por esta ciência, pode-se pensar que sua simples existência seria suficiente para motivar os estudantes do Ensino Fundamental e Médio para se interessarem pelo estudo desta disciplina. Ao observar os resultados de pesquisas sobre a motivação dos estudantes para o estudo da disciplina Física, percebe-se que a beleza e abrangência desta matéria não chegaram aos olhos destes estudantes (NOGUEIRA, 2000). Nestas avaliações, os adolescentes vêem a Física como algo não instigador, pouco atraente e distante de suas realidades. O grande problema de tornar o estudo da Física mais atraente e motivador para os alunos é constantemente enfrentado pelos professores. Existem várias argumentações que justificam tal desinteresse dos alunos: alguns argumentam que a Física deveria ser ensinada com exemplos práticos do dia a dia, outros dizem que o baixo nível de conhecimento em matemática é o grande responsável pela falta de condições por parte dos estudantes em acompanhar a exposição da matéria, e alguns comentam também que pode-se melhorar o ensino desta disciplina ao contextualizar seu conteúdo com exemplos que os estudantes já tenham contato, (ROSA, 1995), ou que sejam do seu conhecimento. A estratégia da utilização de novas tecnologias na sala de aula no ensino de Física tem ganhado grande atenção da comunidade docente por ter

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como foco a tentativa de motivar os estudantes, tentar tornar a disciplina mais atrativa e reduzir o índice de reprovação dos estudantes nesta matéria. Quando se pensa na utilização de novas tecnologias como estratégia para se ensinar Física, pode-se imaginar diversas possibilidades de atuações. Nesta filosofia de trabalho, utilizam-se estes recursos para apresentar aulas, ainda tradicionais, com recursos tecnológicos que venham a propiciar ao professor uma exposição diferente da aula por meio, por exemplo, de data show e retroprojetores. Faz-se necessário lembrar que esta estratégia traz um conforto maior para quem assiste, mas a aula é apresentada em um ritmo maior o que pode levar a uma grande quantidade de informações apresentadas, e consequentemente a um menor tempo para o processamento destas. Também se pode trabalhar a tecnologia completamente inserida na aula, onde os conteúdos e atividades são preparados e apresentados utilizando recursos pedagógicos digitalizados como imagens, vídeos, áudios, simulações e outras dinâmicas, em uma estrutura não tradicional. Neste formato os recursos tecnológicos são conhecidos também como Objetos Educacionais Digitais ou Recursos Educacionais Digitais, pois tratam basicamente de recursos tecnológicos em formato digital.

4.2 – Objetos Digitais de Aprendizagem e suas Potencialidades Textos, imagens, áudios, vídeos e simulações – estas são algumas possibilidades de recursos digitais que podem ser usadas em uma aula de Física. A exploração das potencialidades destes objetos depende de vários fatores. Não existe uma regra para se trabalhar com estes recursos, mas uma vez que se pensa nas várias possibilidades, algumas estratégias acabam sendo utilizadas com mais frequência. Os textos, assim como ocorre em uma disciplina teórica de Didática para o Ensino de Física, podem ser trabalhados de diversas formas, entre elas, por meio de leituras em sala de aula, ou mesmo apresentações do texto lido ou resumos e resenhas do material discutido em sala. Em uma disciplina de Física

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existem vários momentos em que a utilização de textos se faz necessária. Ao se trabalhar com o desenvolvimento histórico de calor e temperatura, a leitura de artigos sobre o tema, se comparado a uma aula expositiva, se torna muito proveitosa, do ponto de vista do tempo gasto e também da possibilidade de introduzir uma dinâmica agradável e atraente à aula. Desta forma, a leitura de textos em sala de aula se torna uma estratégia muito importante para que os estudantes aprendam por meio da leitura, ao analisar e apreciar a linguagem do autor, que dificilmente será substituída pela transposição e exposição do professor. Em um contexto de aula expositiva, a utilização de imagens previamente selecionadas, dinamiza o desenvolvimento do conteúdo. Como exemplo da utilização de vídeos, que será discutida posteriormente, as imagens possibilitam a interiorização de conceitos com uma velocidade maior se comparada com a dinâmica tradicional. Podem-se intercalar imagens ricas em detalhes, que representam rigorosamente uma situação física, com o conteúdo expositivo. Desta forma, a compreensão de determinados conceitos é rápida e com menos chances de assimilações equivocadas e errôneas. Os recursos de áudio e vídeo como outros objetos digitais, podem ser usados sem regras e receitas, desde que respeitadas às questões de direitos autorais e de distribuição. Mas sempre existem algumas estratégias mais usadas quando se trabalha com recursos digitais. Estes recursos que estão relacionados aos sistemas visuais e auditivos são interessantes para se contextualizar uma situação, exemplificar um determinado fenômeno ou fato, ou mesmo para instigar a curiosidade dos estudantes em uma introdução a um determinado assunto. Inicia-se uma aula de Física ao questionar os estudantes a respeito da fissão nuclear e qual a sua ligação com a energia nuclear. Para contextualizar a dinâmica, um recurso áudio-visual pode apresentar o funcionamento de uma usina termonuclear. Ou, uma vez sabendo do que se trata o presente fenômeno, fissão nuclear, o recurso pode melhorar a compreensão do que foi aprendido, mostrar o processo de fissão em um átomo. As

simulações

computacionais

desempenham

um

papel

mais

abrangente se comparado aos recursos anteriores. Elas tanto ajudam na problematização, contextualização ou exemplificação de um fenômeno, como 68


também podem ir além ao serem usadas para realizar um experimento virtual a fim de comprovar a existência do fenômeno. Se bem utilizadas, estas ferramentas se tornam muito poderosas na compreensão e reconstrução de conceitos e no desenvolvimento de habilidades relacionadas a estes. Por reproduzirem uma situação experimental, as simulações podem também ser usadas em determinadas atividades. Os estudantes, tendo em vista que já compreenderam um determinado conceito, irão com o uso da simulação, colocar em prática o conhecimento adquirido. Com isso, os chamados aplicativos computacionais são classificados em dois grupos: simulações demonstrativas e simulações de desenvolvimento de atividades. Na primeira, mudam-se determinados valores de parâmetros da simulação de um experimento, por exemplo, a simulação do um gás ideal, para verificar como é o comportamento do movimento das moléculas quando há alteração na pressão, na temperatura ou no volume do gás. No segundo grupo, simula-se uma situação problema, para ser resolvida pelo estudante, que tem em mãos o conhecimento trabalhado em sala. Para exemplificar essa situação, sugere-se a simulação de uma viagem ao planeta Marte, e se pede ao estudante que calcule a velocidade de escape de um foguete na terra e em marte, e também seu peso em cada planeta. Estes problemas podem ser colocados no decorrer da viagem e serão etapas a serem eliminadas neste trajeto.

4.3 – Projeto Recursos Educacionais Digitais e o Banco Internacional de Objetos de Aprendizagem Ao observar a perspectiva de utilização de objetos digitais nas aulas didáticas, em 2008, um projeto do Centro de Seleção e Promoção de Eventos da Universidade de Brasília (CESPE-UnB), financiado pelo Ministério da Educação, intitulado “Projeto Recursos Educacionais Digitais”, lançou a fantástica ideia de utilização desta estratégia para confeccionar aulas em várias disciplinas e hospedá-las em um site para servir aos professores do Ensino Médio e Fundamental nas suas necessidades em sala de aula. Neste projeto, o foco principal são os Recursos Educacionais Digitais (RED), que são simulações para uso didático, vídeos, áudios e outros aplicativos em Java ou

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Flash que desenvolvam alguma dinâmica educacional. Em resumo, o projeto foi desenvolvido nas seguintes etapas: 1. Pesquisa e catalogação na rede mundial de computadores, sobre os objetos educacionais digitais existentes e suas potencialidades para uso em sala de aula, observando as questões de direitos autorais; 2. Elaboração de aulas utilizando os RED para o nível Médio e Fundamental realizado por grupos de professores de Física, Química, Biologia, Matemática, Geografia e História; 3. Criação de um portal para a hospedagem das aulas intitulado “Portal do Professor” (http://portaldoprofessor.mec.gov.br). 4. Desenvolvimento de um portal para hospedar os objetos de aprendizagem disponíveis na internet com o nome “Banco Internacional

de

Objetos

de

Aprendizagem”

(http://objetoseducacionais2.mec.gov.br).

Tanto o Portal do Professor quanto o Banco Internacional de Objetos de Aprendizagem, são iniciativas públicas, voltadas aos professores de todo o Brasil, que têm por objetivo maior, ajudar aos professores nas atividades docentes e permitir uma maior disseminação de conhecimento para a classe. O ponto forte do Portal do Professor está em aulas que utilizam recursos digitalizados. Os professores podem entrar no portal e fazer o cadastro, acessar as mais diversas aulas disponibilizadas no portal. Estas aulas podem ser baixadas, juntamente com seu recurso e utilizadas em qualquer colégio do Brasil. Além das aulas, há no Portal dos Professores notícias e matérias interessantes do meio acadêmico e em âmbito nacional. No Banco Internacional de Objetos de Aprendizagem está armazenado vários objetos, que podem ser usados nas aulas postadas no Portal do Professor. Neste portal encontram-se: textos, áudios, vídeos e simulações, que podem ser anexadas em aulas confeccionadas no Portal do Professor. Com isso, quando se fizer uma aula sobre as leis de Newton, deve-se localizar um recurso com esta característica no Banco e em seguida montar a aula no Portal do Professor.

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4.4 – Elaborando uma Aula Usando um Recurso Digital

4.4.1 – Relação Entre os Conteúdos, os Objetos de Aprendizagem e as Estratégias Utilizadas Quando se discute sobre o planejamento de aulas que utilizam recursos digitais, deve-se observar o diálogo constante entre o conteúdo que se quer ensinar, as estratégias a serem usadas e o objeto utilizado. No planejamento, podemos começar pensando nos conteúdos, estratégias ou objetos, mas o sucesso desta aula se dará com a melhor comunicação entre estes três elementos, como ilustrado na Figura 4.1. Se analisa, primeiramente, os conteúdos ou habilidades, e em seguida, traça-se uma estratégia de apresentação desta aula, pode-se em seguida tentar localizar um objeto de aprendizagem que possa se encaixar no esquema de aula, previamente definido. Mas, a chance de se encontrar este objeto, que se ajusta perfeitamente à necessidade do conteúdo e estratégia adotada, será muito pequena. Com essa dificuldade em jogo, na metodologia dos objetos digitais, o objeto se torna o agente central do diálogo anterior, ou seja, o planejamento deve ser focado no objeto, para se ter um aproveitamento adequado da aula, visto que o este é confeccionado com intenções prévias e deve-se respeitar estas intenções. Desta discussão, nota-se que um cronograma de execução interessante seria: identificar um objeto interessante para ser usado em uma aula, analisar suas potencialidades e a proposta deste objeto, identificar os conteúdos e habilidades a serem trabalhados e finalmente traçar as estratégias e esquemas que serão adotados. Figura 4.1

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4.4.2 – Modelos de Aulas ao Utilizar Objetos de Aprendizagem Na Tabela 1, vê-se a apresentação de um esquema de aula que usa um objeto digitalizado. Este objeto pode ser qualquer um, dos descritos na seção 3. Este esquema de aula é semelhante a vários outros aprendidos nos cursos de licenciatura, mas existem algumas diferenças importantes que modificam completamente a forma como o professor desenvolver sua aula. Como discutido anteriormente, o professor tem total autonomia para escolher a hora apropriada para usar o objeto digital, mas neste plano, há indicativos de alguns momentos interessantes para esta utilização.

Título da aula Tema: Tema da aula Nível de ensino: Ensino Fundamental, Médio ou Superior Componente curricular: Física, Química, Biologia, entre outros. Conhecimentos prévios: Quais conhecimentos prévios os alunos devem dominar. Tempo de duração: Quantas aulas e qual a duração da aula. Data: data de confecção da aula

1. Objetivos da aula: •

Objetivo 1;

Objetivo 2;

Objetivo 3.

Em Física se costuma colocar como objetivos conceitos/habilidades a serem desenvolvidos na aula, que são descritos por ações verbais: compreender um conceito, desenvolver uma habilidade, entender um fenômeno entre outros. Neste caso é interessante ter um dicionário de verbos para auxiliar na definição dos objetivos.

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2. Objetos educacionais utilizados: Quais recursos são utilizados nessa aula?

3. Desenvolvimento da atividade/estratégias utilizadas: Como desenvolver a atividade, ou, quais as estratégias utilizadas para se alcançar os objetivos desejados?

3.1.

Motivação/Introdução: Introdução motivadora ao assunto que se quer trabalhar na aula. Neste momento podem-se instigar os alunos com um determinado questionamento, ou mesmo apresentar o objeto de aprendizagem adotado.

3.2.

Atividades: Quais atividades devem ser desenvolvidas na aula? Neste ponto o professor trabalha o conteúdo e as habilidades, se na introdução da aula já foi usado o objeto de aprendizagem. Ou, se na introdução da aula não foi utilizado o objeto, este momento deve ser reservado para o conteúdo e uma atividade com o recurso digital.

4. Avaliação: Avaliação para checar se os objetivos foram alcançados, que pode ser aplicada usando o recurso digital, se o aplicativo assim permitir. 5. Referências Bibliográficas: Bibliografia utilizada.

Tabela 4.1

Com o objeto digital escolhido e os objetivos da aula bem traçados, as estratégias de ensino podem ser desenvolvidas de diversas formas (veja a Tabela 1). Possíveis utilizações do objeto digital, na estrutura de organização da aula:

Motivação/Introdução,

Desenvolvimento/Conteúdo,

Atividade

e

Avaliação 1. Usa-se o objeto no início da aula, ao apresentar um desafio, ao instigar os estudantes e ao exemplificar este problema com o

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objeto23. Com isso a utilização do objeto se dá no início e todo o restante da aula se desenvolve em uma dinâmica tradicional; 2. Inicia-se a aula com uma introdução normal, motivadora e utilizase o objeto no desenvolvimento dos conteúdos. Nesta escolha existem algumas simulações em Física que possibilitam este trabalho, com os conceitos sendo apresentados e discutidos em um laboratório virtual poderoso, em uma rápida interiorização dos conceitos apresentados; 3. O objeto também pode ser usado na realização de uma atividade, após a introdução e desenvolvimento da aula. Neste contexto vários aplicativos se prestam a este serviço, ao colocar várias atividades virtuais que devem ser realizadas pelos estudantes, numa sala de informática; 4. De acordo com as possibilidades do recurso, este também pode ser usado em uma avaliação, de forma semelhante ao item anterior.

Com estas possibilidades, uma aula no âmbito dos recursos de aprendizagem se mostra extremamente atraente e motivadora, se bem utilizado. Mas deve-se ter atenção, para que esta nova metodologia de trabalho não se torne mais uma dinâmica estéril, no que diz respeito à necessidade de ensinar nossos estudantes para que compreendam o mundo à sua volta. Com relação a esta problemática, o papel do professor é fundamental. O professor é o agente responsável por nortear as discussões em sala de aula, por apresentar aos estudantes o conteúdo de maneira histórica, filosófica, contextualizada e relacionada com outros ramos do conhecimento. Esta preocupação é relevante para que compreendam que o conhecimento apresentado, foi produzido por pessoas como ele e, como tal, também é responsável no processo de apropriação e transmissão a outras gerações. Este é o diálogo constante entre o mundo que se vive, o homem e o conhecimento científico gerado por este.

23

Lembre-se que quando falamos sobre um objeto digital, devemos ter em mente qualquer tipo de objeto: Texto, Imagem, Áudio, Vídeo ou uma Simulação.

74


4.5 – Atividades Objetivos: Proporcionar aos estudantes a compreensão e apropriação das diversas possibilidades de se elaborar uma aula que utiliza um recurso de aprendizagem digital.

Como atividade para esta unidade, os estudantes devem planejar aulas, que utilizem os objetos de aprendizagem disponíveis no Banco Internacional ou em outro portal público. Cada estudante deve elaborar aulas, seguir o planejamento da Tabela 1 e utilizar os temas destacados abaixo. Temas das aulas: •

Cinemática e Dinâmica;

Termodinâmica;

Ondas;

Fluidos;

Óptica Geométrica;

Eletricidade e Magnetismo;

Física Moderna.

SAIBA MAIS 1. Para saber mais sobre a utilização dos recursos educacionais digitais, acesse o Portal do Professor no sítio: http://portaldoprofessor.mec.gov.br e o

Banco

Internacional

de

Objetos

de

Aprendizagem

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br. Nestes dois portais, encontram-se aulas e objetos de diversos temas. Para ter acesso às aulas é muito fácil, basta se cadastrar no Portal do Professor e começar a usar. Quando quiser uma ideia diferente para aquela aula de Física, entre no Portal e obtenha muitas opções interessantes. E quando tiver uma linda ideia de uma aula, acesse o Banco Internacional, baixe o objeto correspondente a este tema, confeccione sua aula e a cadastre no Portal do Professor. Com isso sua

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aula ficará conhecida em todo o Brasil. Outras pessoas poderão ter acesso a esta aula e poderão comentá-la e contribuir para o seu aperfeiçoamento e divulgação; 2. Para conhecer outros portais com objetos de aprendizagem, que podem compor uma aula e que estão hospedados em sítios públicos acesse:

a. (Labvirt) Laboratório Didático Virtual - USP: http://www.labvirt.fe.usp.br/; b. (Ludoteca) Experimentoteca Ludoteca - Instituto de Física da USP: http://www.ludoteca.if.usp.br; c. (RIVED) Rede Internacional Virtual de Educação - MEC: http://rived.mec.gov.br/.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRASIL, Secretaria de Educação Média e Tecnológica. PCN+ Ensino Médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC, SEMTEC, 2002. BRASIL, Ministério da educação, Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino médio. Brasília: Ministério da Educação, 1999 364p. CACHAPUZ et. al. Ciência, Educação em Ciência e ensino das Ciências. Ministério da Educação Lisboa, 2002, 352p CHALMERS, A. F. O que é Ciência Afinal? Trad. Raul Fiker. São Paulo: ed. Brasiliense, 1997, 225p. CINDRA, J. L. ; TEIXEIRA, O. P. B. Uma discussão conceitual para o equilíbrio térmico. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Florianópolis - SC, v. 21, n. 2, p. 176-193, 2004.

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Didática