UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA WESLEY COSTA DE OLIVEIRA ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO VOLUME 1 NATAL – RN 2013 WESLEY COSTA DE OLIVEIRA ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO VOLUME 1 Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática do Centro de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. Orientadora: Profa. Dra. Juliana M. Hidalgo Ferreira NATAL – RN 2013 WESLEY COSTA DE OLIVEIRA ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática do Centro de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. Aprovado em: ___/___/_____ ______________________________________________________ Profa. Dra. Juliana M. Hidalgo Ferreira - Orientadora Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN ______________________________________________________ Profa. Dra. Auta Stela de Medeiros Germano – Examinadora Interna Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN ______________________________________________________ Prof. Roberto de Andrade Martins – Examinador Externo Universidade Estadual da Paraíba – UEPB DEDICATÓRIAS A minha linda esposa, Klaryssa Gurgel, que constrói junto comigo uma base sólida para nossa família. Obrigado por participar de mais uma vitória nossa... Amo muito você! A minha avó, Ivanilda (in memoriam), que me proporcionou momentos de muito amor e carinho. Um ano de muitas saudades... Adora ser recebido pelos seus elogios, abraços e beijos. Ao eterno professor, Zanoni Tadeu (in memoriam), que me proporcionou momentos de muito aprendizado. Obrigado pelo exemplo de professor eternamente apaixonado pelo que faz! AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus, em primeiro lugar, pela oportunidade de vivenciar cada momento único, pelas orientações e respostas, pelas vitórias e, sem dúvida, por todas as pessoas a minha volta. Pois Ele é “o caminho, a verdade e a vida”. Agradeço a minha amada esposa Klaryssa Gurgel, também exemplo de profissionalismo na educação, pela paciência diante das dificuldades e pelo incentivo nos momentos de cansaço. Pois neste caminho vitorioso, encontrei a pessoa com que posso dividir todos os momentos de minha vida. Não é nada fácil ser casado (1 ano e oito meses) e fazer mestrado. Essa é mais uma vitória nossa. A ti, mais uma vez, meu eterno muito obrigado! É como sempre te digo: “Um sonho que se sonha só é, apenas, um sonho que se sonha só; mas um sonho que se sonha junto é uma realidade”. Agradeço a toda minha família: a meu pai, minha mãe e aos meus irmãos Wisley e Nathália. Nessas pessoas encontrei a definição do que é o amor em família e vivenciei características tão raras nos dias de hoje. Em meu pai, um exemplo de caráter e dedicação, minha mãe, de força e persistência, em meu irmão, de tranquilidade, e em minha irmã, de disciplina. Agradeço a meus avós, Zuleide, Basílio, Lourival e Ivanilda (em memória), e aos meus sogros, Gurgel e Selma, pelos exemplos de vida. Além de terem me dado os maiores presentes da minha vida, os meus pais e a minha esposa. Também agradeço aos meus tios e primos, que completam a grande família, pelas alegrias e pelos incentivos. A minha orientadora, pela paciência, dedicação e, principalmente, pelo apoio, que foram decisivos para que eu pudesse me encontrar enquanto pesquisador iniciante. Obrigado por ter me apresentado a Natureza da Ciência de forma tão apaixonada e a História da Ciência de forma tão “real”. A todos os professores da UFRN que tive contato durante esse mestrado profissionalizante e possibilitaram conhecimentos, orientações, exemplos e incentivos ao longo desse caminho. A todos os professores do IFRN (antigo CEFET-RN) com que troquei experiências durante minha graduação e que de alguma forma contribuíram para minha formação. Agradeço aos meus colegas de mestrado pelos momentos enriquecedores de discussões e a todos que de alguma forma contribuíram na construção desse trabalho. RESUMO Nas últimas décadas, a importância de incluir conteúdos de Natureza da Ciência (NdC) no ensino de ciências tem sido enfatizada. Diversos trabalhos tem se preocupado em investigar as concepções sobre NdC sustentadas por alunos e professores, bem como em elaborar, implementar e avaliar propostas cujos objetivos se relacionam a propiciar espaços de reflexão sobre essa temática no contexto educacional. Dada a complexidade desses conteúdos, estudos apontam a necessidade de abordagens explicitas e contextualizadas dos mesmos, sendo a História da Ciência (HC) um dos possíveis caminhos para essa inserção. Partiu-se da premissa de que, por meio de um estudo histórico, que visa discutir o significado e a base de nossas “crenças”, pode-se conhecer o processo de construção do que “acreditamos” e entender melhor o seu significado. A presente dissertação se insere nessa perspectiva, propondo, com o objetivo de colaborar com o ensino de conteúdos de NdC, explorar a História do Vácuo, temática de alto potencial didático ainda pouco utilizado. Apresentaram-se ações em diferentes frentes que originaram três produtos no âmbito do presente trabalho. Na primeira frente, inseriu-se a pesquisa e a produção de materiais instrucionais (três textos históricos) para subsidiar interessados na transposição da HFC para o contexto educacional a partir do referido material. A relevância dessa frente, em particular, se justifica pela existência de lacunas no que diz respeito à produção desse tipo de material para o contexto de formação de professores. Considerou-se, no entanto, que a elaboração de material instrucional acessível e de boa qualidade não é garantia de que esses recursos venham a ser empregados se não forem acompanhados de discussões, na formação dos professores, sobre como utilizá-los, contextos e obstáculos a serem enfrentados. Partindo desse pressuposto, a segunda vertente apresentada diz respeito à organização e implementação de uma oficina para licenciandos e professores de Física, tendo em vista a instrumentalização desses indivíduos para a elaboração e uso de estratégias didáticas para abordagem de aspectos de NdC por meio de episódios da História do Vácuo, bem como a elaboração do texto de orientação aos interessados em transpor o material instrucional para o Ensino Médio. Esse texto de orientação contempla as dificuldades previstas pela literatura da área (FORATO, 2009) e os principais desafios enfrentados pelos participantes acerca da transposição didática da HFC para o contexto educacional, que foram notados durante a oficina. A relevância dessa segunda frente, em particular, se justifica pela existência de lacunas no que diz respeito à inserção da temática NdC e da própria HFC na formação de professores. PALAVRAS-CHAVE: História e Filosofia da Ciência no Ensino; Natureza da Ciência; História do Vácuo; Formação de Professores. ABSTRACT In last decades, the importance of including the contents of the Nature of Science (NOS) in Science Education has been emphasized. Several studies have focused on investigating the conceptions of NOS, supported by students and teachers, as well as design, implement and evaluate proposals that aim to provide a reflection on this theme in the educational context. Considering the complexity of such content, studies indicate the need for explicit and contextualized approaches and the History of Science (HS) is one of the possible paths to this inclusion. We started from the premise that, through a historical study, that aims to discuss the meaning and the basis of our "beliefs", we can know the process of building on what we "believe" and better understand its meaning. This thesis is part of this perspective, proposing to explore the History of the Vacuum, a themed high didactic potential still little used, in order to collaborate with the teaching content of NOS. We present actions on different fronts that originated three products in the context of this research. On the first front, we insert the research and production of instructional materials (three historical texts) to subsidize people interested in the implementation of HPS for educational context through this material. The relevance of this front is justified by the existence of gaps with regard to the production of such material for the context of teacher training. However, we consider that the preparation of instructional material of good quality and accessible does not guarantee that these resources will be used, if they will not be accompanied by discussions in teacher training, on how to use them, contexts and obstacles to be faced. The second part presented refers to the organization and implementation of a workshop for undergraduate students in physics and physics teachers, considering the instrumentalization of these individuals to the preparation and use of teaching strategies to approach aspects of NOS through episodes of History of the Vacuum, as well as the preparation of the text orientation for people interested in implementing the instructional material for secondary education. This guidance text contemplates the difficulties anticipated by the literature of the area and the main challenges faced by the participants about the didactic transposition of HPS for the educational context they were noted during the workshop. The relevance of this second front, in particular, is justified by the existence of gaps with regard to the inclusion of the theme of NOS and the HPS teacher training. KEYWORDS: History and Philosophy of Science in Teaching, Nature of Science, History of the Vacuum; Teacher Training. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Cartaz utilizado na divulgação.............................................................88 Figura 2 Slides 4 e 7 utilizados na discussão da manhã do primeiro dia........91 Figura 3 Slides 35 e 42 utilizados na discussão do primeiro dia.......................92 Figura 4 Slides 58 e 59 utilizados na discussão do primeiro dia de oficina.....93 Figura 5 Slides 71 e 72 utilizados na manhã do primeiro dia de oficina..........94 Figura 6 Slide 12 utilizado na tarde do primeiro dia de oficina..........................96 Figura 7 Slides 13 e 36 utilizados na tarde do primeiro dia da oficina..............97 Figura 8 Slides 5 e 11 utilizados na manhã do segundo dia de oficina............98 Figura 9 Slides 29 e 37 utilizados na manhã do segundo dia de oficina..........99 Figura 10 Slides 45 e 46 utilizados na manhã do segundo dia...........................99 Figura 11 Cabeçalho e texto apresentado no pré-teste......................................102 Figura 12 Seção do pré-teste acerca dos dados pessoais e profissionais........103 Figura 13 Questões referentes ao bloco “Caráter provisório do conhecimento”.....................................................................................104 Figura 14 Questões referentes ao bloco “Metodologia científica”.......................105 Figura 15 Questões referentes ao bloco “Dependência entre observação e pressupostos teóricos”........................................................................106 Figura 16 Questões referentes ao bloco “Fatores extra-científicos”...................106 Figura 17 Questões referentes à visão geral dos professores acerca da HC...107 Figura 18 Questões referentes ao conhecimento dos professores acerca da preparação de abordagem histórica no Ensino..................................107 Figura 19 Questão referente à segurança por parte do professor em utilizar a HC em aulas....................................................................................108 Figura 20 Questão referente à “visão” dos participantes acerca dos materiais didáticos quanto à inserção da HC no Ensino de Física....108 Figura 21 Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca dos seis conteúdos de NdC selecionados .............................110 Figura 22 Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca da sensibilização para HFC no Ensino...................................110 Figura 23 Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca da HC como estratégia de Ensino...............................110 Figura 24 Questão referente aos sentimentos dos professores após a oficina acerca “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada para outros conteúdos de NdC por meio de outras temáticas históricas.............................................111 Figura 25 Slide utilizado pelo grupo 1 para sintetizar sua proposta durante a apresentação por meio de uma tabela...............................159 Figura 26 Slide utilizado pelo grupo 1 para apresentar o objetivo geral da sua proposta..................................................................................164 Figura 27 Slides utilizados pelo grupo 5 para apresentar os objetivos da sua proposta..................................................................................186 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Bloco “Caráter provisório do conhecimento”.......................................113 Tabela 2 Bloco “Metodologia científica”.............................................................118 Tabela 3 Bloco “Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos”..............................................................................................122 Tabela 4 Bloco “Fatores extra-científicos”.........................................................126 Tabela 5 Bloco “O que é História da Ciência”....................................................129 Tabela 6 Bloco “Relação entre História da Ciência e Ensino”...........................131 Tabela 7 Bloco “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino”................................................................................................135 Tabela 8 Bloco “Materiais Instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino”................................................................................................138 Tabela 9 Bloco “Natureza da Ciência” – 1.........................................................144 Tabela 10 Bloco “Natureza da Ciência” – 2.........................................................148 Tabela 11 Bloco “História da Ciência no Ensino” – 1...........................................150 Tabela 12 Bloco “História da Ciência no Ensino” – 2...........................................152 Tabela 13 Critérios utilizados para avaliação das propostas elaboradas pelos participantes durante a oficina............................................................157 Tabela 14 Análise da proposta do Grupo 1.........................................................160 Tabela 15 Análise da proposta do Grupo 2.........................................................168 Tabela 16 Análise da proposta do Grupo 3.........................................................175 Tabela 17 Análise da proposta do Grupo 4.........................................................179 Tabela 18 Análise da proposta do Grupo 5.........................................................184 SUMÁRIO VOLUME I CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO....................................................................... 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS...................................................................... 1.2 OBJETIVOS................................................................................................. 1.3 JUSTIFICATIVA........................................................................................... 1.3.1 DEFESA DA HFC E DA NDC NO ENSINO.............................................. 1.3.2 A ESCOLHA DA TEMÁTICA DO VÁCUO E A ELABORAÇÃO DO TEXTO DE SUBSÍDIO PARA PROFESSORES............................................... 1.3.3 A OFICINA COMO ESPAÇO PARA DISCUSSÃO SOBRE NDC E PROBLEMATIZAÇÃO ACERCA DE VISÕES INGÊNUAS DE CIÊNCIA......... 1.4 PERCURSO METOLÓGICO...................................................................... 1.5 A ESTRUTURA E OS PRODUTOS DESSA DISSERTAÇÃO................... CAPÍTULO 2: A CONFLUÊNCIA NDC-HFC.............................................. 2.1 A TEMÁTICA NATUREZA DA CIÊNCIA.................................................... 2.2 NDC: DEFESA E ... AUSÊNCIA NO CONTEXTO EDUCACIONAL.......... 2.3 INVESTIGAÇÕES EXPLORATÓRIAS SOBRE CONCEPÇÕES DE NDC 2.4 CONTEÚDOS DE NDC NO CONTEXTO EDUCACIONAL........................ 2.5 COMO ENSINAR SOBRE NDC?................................................................ 2.5.1 A INSUFICIÊNCIA DAS LISTAGENS...................................................... 2.5.2 A IMPORTÂNCIA DA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA........................................................................................ 2.6 NATUREZA DA CIÊNCIA POR MEIO DE EPISÓDIOS HISTÓRICOS...... 2.6.1 HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA.................................................... 2.6.2 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ARGUMENTOS FAVORÁVEIS......... 2.6.3 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ARGUMENTOS CONTRÁRIOS........ 2.6.4 CONVERGÊNCIA ENTRE NDC E HFC................................................... 2.6.5 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: DESAFIOS E OBSTÁCULOS............ CAPÍTULO 3: A TEMÁTICA DA HISTÓRIA DO VÁCUO........................ 3.1 JUSTIFICANDO A ESCOLHA DA TEMÁTICA DA HISTÓRIA DO VÁCUO.............................................................................................................. 16 16 19 21 21 23 25 28 33 35 35 37 38 41 42 43 44 45 45 46 48 50 51 55 56 3.1.1 A LACUNA ACERCA DO USO DE EPISÓDIOS DA HISTÓRIA DO VÁCUO NO ENSINO DE CIÊNCIAS................................................................. 3.1.2 RIQUEZA HISTÓRICA E ALTO POTENCIAL DIDÁTICO PARA ENSINAR SOBRE CIÊNCIA.............................................................................. 3.2 A ELABORAÇÃO DOS TEXTOS SOBRE HISTÓRIA DO VÁCUO E NDC................................................................................................................... 3.2.1 FONTES HISTÓRICAS E HISTORIOGRÁFICAS COMO PONTO DE PARTIDA........................................................................................................... 3.2.2 OS OBJETIVOS DOS TEXTOS............................................................... 3.2.3 DESAFIOS E OBSTÁCULOS NA TRANSPOSIÇÃO DA HC ACADÊMICA PARA O MATERIAL INSTRUCIONAL........................................ 3.2.3.1 A seleção e o nível de aprofundamento dos aspectos de NdC...... 3.2.3.2 A seleção e o nível de aprofundamento dos conteúdos históricos.......................................................................................................... 3.2.3.3 Nível de detalhamento do contexto não científico........................... 3.2.3.4 Utilização de trechos de fontes primárias......................................... 3.2.3.5 Formulação discursiva adequada ao contexto de formação de professores...................................................................................................... 3.2.3.6 Tratamento diacrônico, diferentes concepções de ciência, pensadores de distintas épocas e conteúdos da História da Ciência de difícil compreensão......................................................................................... 3.2.4 ABORDAGEM DOS CONTEÚDOS DE NDC E PROBLEMATIZAÇÃO DAS VISÕES INGÊNUAS NOS TEXTOS COMO SUBSÍDIO PARA OS PROFESSORES............................................................................................... 3.2.4.1 Visões aproblemática e acumulativa de crescimento linear........... 3.2.4.2 Visão rígida e algorítmica................................................................... 3.2.4.3 Visão individualista e elitista.............................................................. 3.2.4.4 Visão indutivista e ateórica................................................................ 3.2.4.5 Visão socialmente neutra de ciência................................................. 3.3 A ELABORAÇÃO DO TEXTO DE ORIENTAÇÃO SOBRE O MATERIAL INSTRUCIONAL................................................................................................ CAPÍTULO 4: A OFICINA PARA FORMAÇÃO DE PROFESSORES...... 56 57 61 61 62 65 66 67 68 69 71 72 73 74 77 77 80 82 84 85 4.1 OFICINA “ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO”................................................................................... 4.1.1 A PREPARAÇÃO PARA A OFICINA........................................................ 4.1.2 OS MOMENTOS PRESENCIAIS DA OFICINA........................................ 4.1.2.1 Discussões sobre NdC e HFC no Ensino.......................................... 4.1.2.2 Discussões sobre a História do Vácuo e conteúdos de NdC.......... 4.1.2.3 Elaboração de propostas didáticas pelos participantes da oficina 4.1.2.4 Apresentação e discussões das propostas didáticas elaboradas 4.1.3 OS MOMENTOS NÃO PRESENCIAIS DA OFICINA............................... 4.1.3.1 Resposta ao pré-teste......................................................................... 4.1.3.2 Leitura dos textos de referência sobre História do Vácuo e identificação de aspectos de NdC abordados ao longo dos mesmos....... 4.1.3.3 Resposta ao pós-teste........................................................................ CAPÍTULO 5: RESULTADOS DA OFICINA........................................... 5.1 ANÁLISE DO PRÉ-TESTE......................................................................... 5.1.1 RESULTADOS: PARTE 1- NDC.............................................................. 5.1.2.1 Bloco “Caráter provisório do conhecimento”.................................. 5.1.2.2 Bloco “Metodologia científica”.......................................................... 5.1.2.3 Bloco “Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos”.................................................................................. 5.1.2.4 Bloco “Fatores extra-científicos”....................................................... 5.1.2 RESULTADOS: PARTE 2- HFC NO ENSINO.......................................... 5.1.2.1 Bloco “O que é História da Ciência”.................................................. 5.1.3.2 Bloco “Relação entre História da Ciência e Ensino”....................... 5.1.3.3 Bloco “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino”............................................................................................................. 5.1.3.4 Bloco “Materiais instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino”............................................................................................................. CAPÍTULO 6: RESULTADOS DA ANÁLISE DO PÓS-TESTE................. 6.1 COMPOSIÇÃO E METODOLOGIA DE ANÁLISE..................................... 6.2 ANÁLISE DO PÓS-TESTE......................................................................... 85 86 89 90 95 97 100 101 102 108 109 112 112 113 113 117 121 125 127 128 130 134 138 143 143 144 6.2.1 BLOCO “NATUREZA DA CIÊNCIA”......................................................... 6.2.2 BLOCO “HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA NO ENSINO”............... CAPÍTULO 7: ANÁLISE DAS PROPOSTAS DIDÁTICAS ELABORADAS PELOS PARTICIPANTES DURANTE A OFICINA...... 7.1 METODOLOGIA DE ANÁLISE.................................................................. 7.2 RESULTADOS DAS ANÁLISES DAS PROPOSTAS DIDÁTICAS........... 7.2.1 GRUPO 1.................................................................................................. 7.2.2 GRUPO 2.................................................................................................. 7.2.3 GRUPO 3.................................................................................................. 7.2.4 GRUPO 4.................................................................................................. 7.3.5 GRUPO 5.................................................................................................. CAPÍTULO 8: PERFIL DOS GRUPOS NO PRÉ-TESTE, NO PÓS- TESTE E TRIANGULAÇÃO........................................................................... 8.1 GRUPO 1: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.2 GRUPO 2: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.3 GRUPO 3: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.4 GRUPO 4: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.5 GRUPO 5: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. CAPÍTULO 9: CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................. REFERÊNCIAS............................................................................................... VOLUME II APÊNDICE A – TEXTO DE SUBSÍDIO AOS PROFESSORES....................... APÊNDICE B – QUESTIONÁRIO PRÉ-TESTE................................................ APÊNDICE C – SLIDES UTILIZADOS NA MANHÃ DO PRIMEIRO DIA DE OFICINA............................................................................................................ 144 149 156 156 158 158 168 174 179 184 191 191 193 194 196 198 201 212 219 298 304 APÊNDICE D – SLIDES UTILIZADOS NA TARDE DO PRIMEIRO DIA DE OFICINA............................................................................................................ APÊNDICE E – SLIDES UTILIZADOS NA MANHÃ DO SEGUNDO DIA DE OFICINA............................................................................................................ APÊNDICE F – QUESTIONÁRIO PÓS-TESTE................................................ ANEXO A – RESPOSTAS DOS PARTICIPANTES AO PRÉ-TESTE.............. ANEXO B – RESPOSTAS DOS PARTICIPANTES AO PÓS-TESTE.............. ANEXO C – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 1............ ANEXO D – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 2............ ANEXO E – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 3............ ANEXO F – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 4............ ANEXO G – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 5............ 320 335 344 347 392 424 440 443 445 454 16 CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS Ao que tudo indica, remonta ao início do século XX a preocupação de inserir no ensino de ciências concepções coetâneas acerca da atividade científica (LEDERMAN, 1992; EL-HANI, 2006; EL-HANI; FREIRE JUNIOR; TEIXEIRA, 2009). Atualmente, quando se referem à expressão “Natureza da Ciência” (daqui em diante NdC), destacam-se entre outras questões relevantes para o contexto educacional: o que é ciência, como a ciência funciona, como os cientistas atuam como grupo social, como a sociedade influencia e reage aos empreendimentos científicos (para uma discussão detalhada ver Capítulo 2). A importância de incluir a temática NdC no ensino de ciências tem sido reconhecida em trabalhos produzidos por estudiosos de diversos países. Os conhecimentos sobre NdC seriam relevantes para a tomada de decisões conscientes pela sociedade, além de humanizar o ensino de ciências (LEDERMAN, 2012; CLOUGH e OLSON, 2008; PRAIA, GIL-PÉREZ e VILCHES, 2007; HARRES, 1999a; MCCOMAS, ALMAZROA e CLOUGH, 1998; LEDERMAN, 1992; PUMFREY, 1991). Também as legislações de ensino de vários países têm reconhecido sua importância. No Brasil, documentos oficiais como os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1999) e os PCN+ (BRASIL, 2002) reforçam a necessidade dessas reflexões. As discussões sobre a inclusão da NdC no ensino de ciências dependem, em princípio, da existência de certo consenso entre os especialistas no que diz respeito a questões centrais do tema. Vem se apontando que as divergências existentes parecem contornáveis no que se refere a elementos considerados relevantes para o contexto educacional (VASQUEZ-ALONSO et al., 2008; LEDERMAN, 2006; MCCOMAS, 2008). Estudiosos também têm se dedicado a elaborar e avaliar propostas para ensinar sobre a Natureza da Ciência. Tem se indicado que não basta apenas que princípios de NdC sejam listados àqueles que devem aprender sobre essa temática. Há certa convergência em torno de que a abordagem desses conteúdos deve ser preferencialmente contextualizada, explícita e reflexiva (FORATO, 2009; MCCOMAS, 2008; LEDERMAN, 1992). Tratar de aspectos da Natureza da Ciência 17 sem recorrer a exemplos para contextualizá-los seria ineficiente. Sugere-se a História e Filosofia da Ciência como um dos caminhos possíveis para essa contextualização. A literatura da área de Natureza da Ciência tem reforçado essa estratégia (MCCOMAS, 2008). Enfatiza-se a possibilidade de usar a História da Ciência1 para evidenciar aspectos dessa temática. Por isso, pesquisadores vêm se empenhando em estudar profundamente a HFC para colaborar com o ensino a respeito da NdC, seja produzindo subsídios para esse tipo de abordagem, seja elaborando, implementando e testando propostas didáticas (ver, por exemplo, FORATO, 2009; SILVA e MOURA, 2008; FERREIRA, 2008). A pouca disponibilidade de material de referência acessível e de boa qualidade para esse tipo de abordagem não é o único problema a ser considerado no âmbito das dificuldades a serem enfrentadas. Pesquisas realizadas no Brasil e no exterior costumam indicar que os próprios professores em exercício e em formação têm pouco conhecimento acerca de como a ciência funciona (ver, por exemplo, GIL PEREZ et al., 2001; ANDRADE, 2008; LEDERMAN, 2006; HARRES, 1999a; HARRES, 1999b; FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011b). Gil Perez et al. (2001), por exemplo, analisaram as visões sobre a NdC em um grupo de professores. Identificaram sete concepções deformadas que expressam uma imagem ingênua do que é a atividade científica, a qual, segundo os autores, “foi se consolidando até tornar-se um estereótipo socialmente aceite que o próprio ensino de ciência reforça ativa ou passivamente” (GIL PÉREZ et al. p. 129). Faz-se necessária, portanto, a inserção de discussões sobre NdC na formação de professores (inicial e continuada), tendo em vista a sensibilização dos mesmos em relação a essa temática. Acrescenta-se, ainda, a importância de instrumentalizá-los para o uso de materiais didáticos com abordagem histórico- filosófica2, bem como para o uso de materiais de referência produzidos por especialistas3, tendo em vista a elaboração e adaptação de propostas didáticas 1 Considera-se aqui a “História da Ciência” como sendo a “História e a Filosofia da Ciência”. 2 Materiais desse tipo começam a existir no mercado e fazem parte do PNLD: Física em contextos: pessoal, social e histórico: volumes 1, 2 e 3 / Maurício Pietrocola Pinto de Oliveira et al. – 1 ed. – São Paulo: FTD, 2011. 3 Entende-se aqui “materiais de referência” como subsídios para esse tipo de abordagem elaborados por historiadores da ciência e educadores que atuam na inserção da HFC no Ensino, como por exemplo: “Arquimedes e a coroa do rei: problemas históricos” (MARTINS, 2005), “A maçã 18 pelos próprios professores no intuito de inserir conteúdos de NdC em suas salas de aulas. Considera-se, por exemplo, que a simples existência de materiais de referência, não seja garantia de que os mesmos venham a ser utilizados se não forem acompanhados de discussões, na formação de professores, sobre como utilizá-los, contextos e obstáculos a serem enfrentados (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b; HÖTTECKE e SILVA, 2011). De acordo com esses pressupostos, a presente dissertação colabora com o preenchimento da lacuna relacionada a pouca disponibilidade de material instrucional para subsidiar professores em discussões acerca da NdC no Ensino Médio. Sendo assim, atuou-se na transposição didática de trabalhos específicos de historiadores da ciência para o contexto de subsídios ao uso da HFC no Ensino. Esse material instrucional pode ser utilizado por professores de Física e educadores em geral (ver Apêndice A). Particularmente, focalizou-se a História do Vácuo como contextualização para conteúdos de NdC, sendo a opção por essa temática justificada por algumas razões fundamentais que podem ser resumidas na afirmação de seu alto potencial didático ainda pouco explorado (discute-se detalhadamente essa justificativa no Capítulo 3). Como mencionado, no entanto, a simples disponibilidade desse tipo de material não é suficiente para a implementação de propostas visando abordar conteúdos de NdC por meio da HFC. Tendo em vista esse pressuposto, utilizou-se o material instrucional elaborado em oficina de formação de professores, realizada na Universidade Federal do Rio Grande do Norte em junho de 2012 (para informações detalhadas ver Capítulos 4, 5, 6, 7 e 8). Essa oficina, oferecida para licenciandos em Física e professores atuantes na rede pública de ensino, por sua vez, contribui para o preenchimento de outras lacunas observadas nesse contexto particular, que se assemelham ao que ocorre no Brasil em geral e em outros países. Refere-se aqui à escassez de discussões de elementos da NdC na formação de professores de forma explícita, reflexiva e de Newton: história, lendas e tolices” (MARTINS, 2006), “Os resultados negativos dos experimentos de Michelson-Morley refutaram a teoria do éter? A teoria da relatividade restrita se originou dos experimentos de Michelson-Morley?” (SILVEIRA, 2004). 19 contextualizada, além da falta de oportunidades de instrumentalizá-los para o uso da HFC como abordagem para conteúdos de NdC (GIL PEREZ et al., 2001; HÖTTECKE e SILVA, 2011). Posteriormente à oficina, foi elaborado um texto de apoio ao professor, o qual contempla orientações quanto ao uso do material de referência no âmbito da transposição da História do Vácuo para propostas didáticas voltadas para o contexto educacional (ver Apêndice A). O texto que passou, então, a acompanhar o referido material, levou em conta os principais obstáculos previstos pela literatura da área para a inserção da HFC no Ensino (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b)4, bem como refletiu o que se pôde notar em termos dos desafios enfrentados pelos próprios participantes da oficina na construção de suas propostas de intervenções didáticas (para uma discussão detalhada acerca da elaboração do texto de apoio ver Capítulo 3). A oficina, o material instrucional de subsídio aos professores utilizado na oficina e as orientações elaboradas acerca da transposição da HFC para o Ensino Médio a partir do material instrucional constituem os produtos da presente dissertação, todos realizados no âmbito de um mestrado profissionalizante. 1.2 OBJETIVOS Na presente dissertação investigaram-se episódios históricos relacionados ao desenvolvimento do conceito de Vácuo, com a intenção de colaborar com o ensino de conteúdos de NdC e a problematização acerca de visões ingênuas sobre ciência. Essa investigação teve como base três objetivos gerais. O primeiro objetivo foi elaborar subsídios para a reflexão contextualizada sobre a natureza do conhecimento científico, sobretudo conteúdos relacionados à provisoriedade do conhecimento científico, à criatividade da ciência na invenção de conceitos e explicações, à metodologia científica, à relação de dependência entre observação e 4 Durante a oficina os participantes não tiveram acesso a esse texto de apoio. Em contrapartida, tiveram a oportunidade de participar de uma discussão detalhada sobre esses desafios e obstáculos. 20 pressupostos teóricos, à possibilidade de desacordo entre os cientistas e ao entendimento da ciência como produção cultural humana. Por meio desses mesmos subsídios para reflexão sobre NdC, podem ser problematizadas concepções distorcidas acerca da atividade científica: visões empírico-indutivistas e ateóricas, socialmente neutras, algorítmicas, aproblemática e ahistóricas, elitistas, exclusivamente analíticas, acumulativas e lineares do processo de construção do conhecimento científico (GIL PÉREZ et al., 2001). Os seis conteúdos de NdC e as sete visões deformadas de ciência citados, os quais são intrinsecamente relacionados, serviram como elementos norteadores para a construção do material instrucional direcionado aos professores de Física e educadores em geral. A elaboração desse material de apoio foi acompanhada de reflexões específicas, na formação dos professores, sobre como utilizá-los adequadamente, em quais contextos, bem como reflexões acerca dos obstáculos a serem enfrentados na elaboração e implementação de propostas didáticas para o Ensino Médio. Partindo desse pressuposto, o segundo objetivo foi instrumentalizar esses indivíduos, por meio de uma oficina, para a elaboração e uso de estratégias didáticas visando à atuação desses profissionais na transposição didática da História e Filosofia da Ciência apresentada no texto “Uma breve História do Vácuo” para o Ensino Médio. O planejamento da oficina conduziu à definição dos seguintes objetivos para essa intervenção no âmbito da formação de professores: Sensibilizar os participantes para a temática NdC e para o uso da HFC no Ensino; Problematizar explicitamente conteúdos de NdC e visões ingênuas acerca da ciência via episódios específicos da História do Vácuo; Discutir possíveis obstáculos a serem enfrentados durante a transposição didática da História e Filosofia da Ciência; Refletir sobre exemplos de propostas didáticas para o Ensino Médio que discutem sobre NdC por meio da História e Filosofia da Ciência; Orientar a elaboração de propostas de intervenções didáticas pelos participantes visando a abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos 21 de NdC no Ensino médio por meio dos episódios da História do Vácuo contemplados no material de subsídio; Socializar as propostas didáticas e discutir no grande grupo. Já o terceiro objetivo geral foi subsidiar outros educadores interessados pela temática, não participantes da oficina, levando em consideração os obstáculos identificados pela literatura da área (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b) e as principais dificuldades notadas na elaboração de propostas pelos participantes da oficina. Educadores que, porventura, tenham interesse em transpor esse tipo de discussão para o Ensino Médio a partir do texto “Uma breve História do Vácuo”, poderão consultar as orientações elaboradas no contexto do presente trabalho. 1.3 JUSTIFICATIVA 1.3.1 DEFESA DA HFC E DA NDC NO ENSINO No meio acadêmico, muito se têm argumentado sobre as contribuições do uso da História e Filosofia da Ciência no Ensino, sobretudo como abordagem adequada e eficaz para a compreensão acerca da atividade científica (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Nesse sentido, concorda-se que: “No ensino de NdC em qualquer nível, exemplos da História e Filosofia da Ciência são úteis para gerar discussões sobre NdC e compreender sua natureza contextual” (CLOUGH e OLSON, 2008, p. 144). A defesa da presença da HFC5 no ensino já vem de longa data. Aponta-se, no entanto, que um dos problemas a serem enfrentados para essa inserção se relaciona a formação dos professores, em especial, na dificuldade de compreensão da HFC como estratégia didática (MARTINS, 2007)6. Muitos a compreendem como 5 Tendo em vista a famosa frase de Imre Lakatos (1983, p. 107): “A Filosofia da Ciência sem a História da Ciência é vazia; e a História da Ciência sem a Filosofia da Ciência é cega”, considera-se que ao se referir à História e Filosofia da Ciência faz-se implicitamente referência à Filosofia da Ciência (e vice-versa). Na literatura da área de pesquisa em Ensino de Ciências costuma-se usar a expressão “História e Filosofia da Ciência” (HFC), a qual se acompanha em trechos do presente trabalho. 6 Outros problemas são apontados por Höttecke e Silva (2011). 22 algo a mais a ensinar. Outros afirmam que gostariam de utilizá-la em suas aulas, mas não se sentem preparados para fazê-lo. A presente dissertação se insere na perspectiva de contribuir com o preenchimento desse tipo de lacuna na formação de professores, especificamente, na utilização da HFC para a abordagem de conteúdos de NdC. No que se refere à inserção da temática “Natureza da Ciência”, é bem possível que muitos estudantes e professores de Física nunca tenham ouvido a expressão, assim como, não tenham tido a oportunidade de refletir sobre essas questões. No entanto, certamente receberam algum tipo de informação sobre esses assuntos, tanto nos contextos educacionais pelos quais passaram quanto fora dos ambientes formais de ensino. O problema é que muitas vezes o tipo de informação sobre a temática, seja no ambiente escolar ou fora dele, é “inadequada” tendo em vista discussões atuais em epistemologia da ciência. A importância da temática Natureza da Ciência é refletida nas recorrentes publicações a seu respeito em revistas especializadas. Diversos trabalhos têm registrado a necessidade de incluir essa temática no ensino de ciências (MCCOMAS et al., 1998; LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2006; PRAIA et al., 2007). Muitas também são as pesquisas que argumentam favoravelmente acerca da sua inserção no contexto educacional (LEDERMAN, 2012; CLOUGH e OLSON, 2008; PRAIA, GIL-PÉREZ e VILCHES, 2007; LEDERMAN, 2006; HARRES, 1999a; MCCOMAS, ALMAZROA e CLOUGH, 1998; LEDERMAN, 1992; PUMFREY, 1991). No campo da Didática das Ciências também é reforçada a importância do ensino sobre NdC nas aulas de ciências (ACEVEDO et al., 2005). As legislações de ensino e as recomendações curriculares de diversos países, incluindo o Brasil, também têm reconhecido a importância desses conteúdos. Entretanto, apesar das extensas recomendações, o ensino atual continua fundamentalmente centrado na comunicação dos produtos da ciência, negligenciando o conhecimento sobre a ciência e o seu processo de construção (ACEVEDO et al., 2005). Estudos empíricos realizados no Brasil e no exterior, têm retratado o distanciamento das concepções de Natureza da Ciência sustentadas por professores de Física e licenciandos das visões atualmente consideradas 23 consensuais nessa área (ver, por exemplo, ANDRADE, 2008; LEDERMAN, 2006; HARRES, 1999a; HARRES, 1999b, GIL PÉREZ et al., 2001). Essa realidade foi percebida nas licenciaturas em Física da cidade de Natal- RN. Pesquisas desenvolvidas nos últimos dois anos investigaram as concepções de Natureza da Ciência sustentadas por licenciandos em Física na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN). As análises dos dados evidenciaram que parte significativa dessas concepções se distanciava das consideradas “adequadas” tendo em vista as discussões atuais em epistemologia da ciência (FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011b). Essas pesquisas destacaram, inclusive, evidências da consolidação de concepções “inadequadas” (FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011b). Um dos estudos, particularmente, comparou as concepções de calouros e formandos do IFRN (OLIVEIRA e FERREIRA, 2011b), e apontou o agravamento das visões “inadequadas” sobre a NdC no decorrer da licenciatura em Física. Tendo em vista esse contexto, a presente dissertação se insere também na perspectiva de contribuir com o preenchimento de lacunas referentes às discussões de elementos da NdC na formação de professores (ver LEDERMAN, 2007; FERREIRA et al., 2010). 1.3.2 A ESCOLHA DA TEMÁTICA DO VÁCUO E A ELABORAÇÃO DO TEXTO DE SUBSÍDIO PARA PROFESSORES Em relação à convergência Natureza da Ciência-História e Filosofia da Ciência, estudiosos vêm se dedicando a investigar a História e Filosofia da Ciência para colaborar com o ensino de NdC. Desde a década de 1940, por exemplo, vem se efetivamente utilizando exemplos históricos para criar oportunidades explícitas de abordar os conteúdos de Natureza da Ciência (MATTHEWS, 1994; PEDUZZI, 2001; MARTINS, 2006; HÖTTECKE e SILVA, 2011). Particularmente nesse trabalho, optou-se pela temática da História do Vácuo. Selecionou-se, então, esse tema por algumas razões fundamentais: Riqueza histórica, pois as controvérsias em torno da possibilidade e da existência do vazio existem desde a Antiguidade; 24 Potencial didático manifestado na possibilidade de contextualizar especificamente os conteúdos de NdC selecionados e problematizar as visões deformadas acerca da ciência através de episódios da História do Vácuo; Trata-se de uma temática ainda pouco explorada, no contexto brasileiro, na área de História e Filosofia da Ciência no Ensino. Acerca da riqueza histórica, em diversos momentos da História e Filosofia da Ciência, questões envolvendo os conceitos de Vácuo foram debatidas pela humanidade. Essas discussões estiveram relacionadas a outros aspectos do desenvolvimento das ciências físicas e tiveram consequências significativas para essas, influenciando a formação e o desenvolvimento de conceitos como movimento, luz, pressão, etc. Esses episódios históricos envolvem controvérsias interessantes que podem ser exploradas tanto no que diz respeito ao desenvolvimento de abordagens histórico-filosóficas para ensino de conceitos físicos, como no que tange à possibilidade de contextualizar conteúdos de Natureza da Ciência e/ou problematizar visões ingênuas acerca da atividade científica. Episódios envolvendo as discussões entre Aristóteles e os atomistas (KIRK e RAVEN, 1982), passando pela polêmica medieval do horror ao vácuo e chegando às discussões promovidas por Galileu Galilei, René Descartes e Blaise Pascal na Revolução Científica (MAGIE, 1969), podem ser utilizados para a discussão de elementos como o caráter provisório do conhecimento, a possibilidade de desacordo entre os cientistas e o fato de que as observações são dependentes de pressupostos teóricos (VASQUEZ-ALONSO et al., 2008; LEDERMAN, 2006; MCCOMAS, 2008). Destaca-se, por exemplo, o potencial didático de textos históricos como os Tratados Físicos de Blaise Pascal, traduzido por MARTINS (1989a), sobretudo no que tange à discussão sobre metodologia científica e suas implicações para o Ensino de Física. Potencial semelhante foi percebido acerca da possibilidade de problematizar concepções ingênuas de ciência a partir desses mesmos episódios, como por exemplo, as visões ahistórica, algorítmica e ateórica (GIL PÉREZ et al., 2001). Apesar da potencialidade, investigações desses episódios históricos segundo tal perspectiva ainda são escassas e, especialmente no Brasil, pouquíssimos trabalhos se dedicaram a fazê-lo. São raros os exemplos que discutem via História do Vácuo aspectos do desenvolvimento do conhecimento científico (podem ser 25 citados COELHO e NUNES, 1992; PORTELLA, 2006), bem como são poucas as propostas de discussão de conceitos físicos por meio de episódios dessa temática, por exemplo, Longhinni e Nardi (2002; 2009). Importante notar que a própria bibliografia registrada nesses poucos trabalhos localizados, não faz referência a outros estudos de interesse nesse sentido, o que reforça a visualização de uma lacuna referente à escassa utilização da temática da História do Vácuo no Ensino. Raros também são os textos que poderiam servir de embasamento sobre História do Vácuo para os interessados na utilização dessa temática no Ensino. São poucos os textos em português que poderiam servir de embasamento sobre História do Vácuo para professores, como por exemplo, os trabalhos escritos por Martins (1989a; 1989b). Estudos como esse são frutos de um trabalho aprofundado e especializado em História e Filosofia da Ciência que podem interessar ao professor. No entanto, possivelmente haveria dificuldade para que o educador interpretasse o conteúdo histórico como ilustrativo de questões de NdC e ainda pensasse na transposição desse conteúdo para sala de aula, tendo em vista a contextualização desse tipo de mensagem. Os fatores citados nessa seção justificam a escolha da temática da História do Vácuo tendo em vista a sua inserção no contexto educacional, particularmente para ensino de conteúdos de NdC. Justificam também a necessidade de produzir material de consulta apropriado às necessidades dos professores que se interessam por essa perspectiva. 1.3.3 A OFICINA COMO ESPAÇO PARA DISCUSSÃO SOBRE NDC E PROBLEMATIZAÇÃO ACERCA DE VISÕES INGÊNUAS DE CIÊNCIA É importante que existam materiais de referência para os professores tendo em vista a abordagem explícita e contextualizada de conteúdos de Natureza da Ciência por meio de episódios históricos (como os elaborados no contexto da presente dissertação). No entanto, o acesso a esse tipo de material deve vir acompanhado de discussões, na formação dos professores, sobre como utilizá-los, contextos e obstáculos a serem enfrentados durante a transposição didática dos conteúdos de HFC (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). 26 Estudos de cunho exploratório, como os realizados na UFRN e no IFRN, podem colaborar para a orientação do planejamento didático de espaços, como a oficina, para esse tipo de reflexão (FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011b). Resultados já obtidos na UFRN, com a utilização de abordagem explícita e contextualizada desses conteúdos por meio da História e Filosofia da Ciência, sugerem a relevância dessas iniciativas (FERREIRA e MARTINS, 2012; FERREIRA, 2011) e encontram ressonância em avaliações realizadas por outros pesquisadores em intervenções com objetivos semelhantes (EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009; FORATO, 2009). No entanto, oportunidades desse tipo de reflexão, quando existem, costumam ser isoladas, insuficientes. Isso se reflete em visões fragmentadas por parte dos professores, por exemplo, que ora se aproximam de visões atualmente aceitas, ora se afastam, caracterizando contradições, inconsistências e incoerências sobre as quais esses indivíduos geralmente não se dão conta (GIL PÉREZ et al., 2001). Percebe-se que os licenciandos e professores em atuação não têm, em geral, possibilidade de refletir sobre a NdC. Há uma carência no que diz respeito à inserção dessa temática na formação superior em carreiras científicas. Ainda há pouco espaço para a reflexão sobre questões relacionadas ao funcionamento da ciência nas licenciaturas. Embora não se possa pensar numa relação imediata entre o que os professores sabem e o que de fato ensinam, colaborar para que a formação desses futuros profissionais contemple reflexões sobre a NdC parece ser significativo para que esses conteúdos cheguem às escolas. Isso porque a insegurança e o desconhecimento do assunto são fatores que levam os professores a não ensiná-los (MATTHEWS, 1994). Em salas de aula da educação básica, a inserção de reflexões sobre a Natureza da Ciência somente parece ser possível se os professores estiverem sensíveis à importância dessa temática e se sentirem seguros para abordá-la. Para isso, é preciso que participem de reflexões sobre a NdC, conheçam exemplos de estratégias didáticas que tenham como objetivo a inserção dessa temática no contexto educacional e disponham de recursos que lhes permitam adaptá-las, bem como que lhes possibilitem elaborar suas próprias intervenções para situações particulares. É preciso que se sintam motivados a ensinar sobre a natureza do 27 conhecimento científico e sejam orientados quanto a como fazê-lo (HÖTTECKE e SILVA, 2011). Diante desse cenário, elaborou-se a oficina para formação de professores, intitulada “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo”. Nessa oficina foram realizadas discussões sobre a NdC, sobre os obstáculos à inserção da HFC no Ensino e sobre aspectos relacionados à transposição didática. Utilizou-se o material instrucional para professores sobre História do Vácuo e Natureza da Ciência para a elaboração orientada de propostas didáticas pelos participantes da oficina. Considerou-se, no entanto, que a utilização desse material instrucional não deveria ser restrita a esses participantes, mas sim que o mesmo poderia, eventualmente, ser utilizado como subsídio por outros educadores. Diante desse pressuposto, passou-se a ter a necessidade de que o texto “Uma breve História do Vácuo” viesse acompanhado de orientações aos educadores interessados em transpor esse tipo de discussão para o Ensino Médio. Mas como orientar professores interessados na inserção da HFC no Ensino, sem um espaço de discussão acerca da elaboração e adaptação de propostas de intervenções didáticas para o Ensino Médio, a partir do material de subsídio? Na tentativa de contemplar o que seria oferecido nesse espaço7, foi elaborado um texto de apoio ao professor, o qual orienta quanto ao uso do material de referência no âmbito da transposição da História do Vácuo para o contexto educacional. O texto que passou, então, a acompanhar o referido material, levou em conta os principais obstáculos previstos pela literatura da área para a inserção da HFC no Ensino (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b), bem como refletiu o que se pôde notar em termos dos desafios enfrentados pelos próprios participantes da oficina na construção de suas propostas de intervenções didáticas. Vale salientar, no entanto, que todas os esforços aqui apresentados no sentido de colaborar com a inserção de discussões sobre a NdC e HFC na formação de professores, produção de materiais instrucionais para os professores que discutam NdC por meio da HFC e, sobretudo, episódios específicos da História do 7 O que ocorreu de forma presencial durante a oficina. 28 Vácuo, não garantem ainda que esse tipo de discussão vá para as salas de aula do Ensino Médio. Nessa perspectiva concorda-se com Höttecke e Silva (2011, p. 2) que, “de um modo geral, os professores são os guardiões de suas salas de aula”. O propósito de contribuir com o Ensino de NdC por meio da História do Vácuo não é tarefa fácil. No contexto dessa dissertação foram necessários inúmeros planejamentos e reflexões que compõe o percurso metodológico. Na seção seguinte, descreve-se esse percurso. 1.4 PERCURSO METOLÓGICO A descrição do percurso metodológico da presente dissertação se dará segundo os três principais objetivos contemplados de modo integrado nesse trabalho: 1) Pesquisa e produção de materiais de referência para consulta de educadores, objetivando subsidiar a produção de propostas didáticas para a discussão explícita e contextualizada de conteúdos de NdC por meio da História do Vácuo (texto histórico); 2) Elaboração e implementação da oficina para esse público alvo, tendo em vista a instrumentalização desses indivíduos para esse tipo de abordagem; 3) Produção das orientações aos educadores, com o propósito de subsidiar a transposição da HFC a partir do texto “Uma breve História do Vácuo” para o Ensino Médio, contemplando tanto os obstáculos previstos pela literatura da área (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b) quanto o que se pôde notar em termos dos desafios enfrentados pelos próprios participantes da oficina na construção de suas propostas de intervenções didáticas. O percurso metodológico inicialmente pensado foi, no decorrer da pesquisa, fruto de constantes reflexões e ajustes. Muitas vezes os desdobramentos apontaram a necessidade de “idas” e “vindas” em diferentes vertentes. Na etapa inicial, realizou-se a revisão de estudos sobre a Natureza da Ciência (para uma discussão aprofundada ver Capítulo 2). A pretensão primeira foi a familiarização com a temática que discute a natureza da atividade científica. Foram consultados estudos do tipo “estado da arte” sobre as pesquisas nacionais e internacionais acerca da NdC. Em seguida, passaram-se a estudos específicos de cunho exploratório sobre as concepções de NdC e sobre as visões ingênuas de 29 ciência sustentadas por professores e estudantes de Física, discussões sobre a carência dos conteúdos da NdC na formação de professores, sobre a importância de ensiná-los e como ensiná-los em diferentes níveis de ensino. Notou-se a ênfase na literatura especializada à importância de abordagens de conteúdos de Natureza da Ciência via História e Filosofia da Ciência. Na segunda etapa do percurso metodológico, investigaram-se as concepções de Natureza da Ciência sustentadas por licenciandos em Física na UFRN e no IFRN. Como afirmado anteriormente, a análise dos dados evidenciou que uma grande parcela dessas concepções se distanciava das consideradas “adequadas” tendo em vista recentes discussões em epistemologia da ciência. Essas investigações permitiram vivenciar as dificuldades enfrentadas em estudos de cunho exploratório sobre visões de NdC, bem como revelaram a proximidade entre os resultados obtidos no Rio Grande do Norte e o que vem sendo relatado em pesquisas especializadas em outras regiões do Brasil e no exterior. Paralelamente à elaboração de trabalhos com os resultados dessas pesquisas para apresentação em edições do EPEF e do ENPEC (FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011b), iniciaram- se os estudos e a revisão de pesquisas acerca da utilização da HFC no ensino de ciências. Aprofundou-se, particularmente, a revisão de trabalhos que tratavam de abordagens explícitas e contextualizadas de conteúdos de Natureza da Ciência via História e Filosofia da Ciência. Como mencionado anteriormente, devido ao seu potencial didático ainda pouco explorado, na presente dissertação investigaram-se episódios relacionados ao desenvolvimento dos conceitos de Vácuo e produziu-se material de referência para subsidiar o uso da HFC no Ensino (para uma discussão detalhada ver Capítulo 3). Essa temática histórica, particularmente, pareceu bastante propícia para abordar conteúdos de NdC e problematizar concepções deformadas acerca da ciência. A fim de explorar essa temática específica, portanto, nessa terceira etapa do percurso metodológico, o foco se voltou para o estudo de fontes primárias como, por exemplo, textos de Galileu Galilei, Evangelista Torricelli, Blaise Pascal (MAGIE, 1969), bem como escritos de autores de períodos anteriores (KIRK e RAVEN, 1982) e trabalhos historiográficos relacionados a esses episódios (MARTINS, 1989a; MARTINS, 1989b). O recorte histórico levou em consideração os debates acerca do conceito de Vácuo durante a Antiguidade, a Idade Média e a Revolução Cientifica do 30 século XVII. Inclui-se também nessa etapa a leitura dos poucos trabalhos publicados em periódicos nacionais e de uma dissertação de mestrado que exploravam aspectos da História do Vácuo tendo em vista o ensino de ciências (COELHO e NUNES, 1992; LONGHINNI e NARDI, 2009; LONGHINNI e NARDI, 2002; PORTELLA, 2006). Durante o estudo dessa temática histórica foram avaliados também os possíveis conteúdos de NdC que poderiam ser discutidos explicitamente nos textos sobre História do Vácuo de subsídio aos professores. Considerando que os conteúdos de NdC são de difícil compreensão, delimitaram-se seis dentre os citados na literatura corrente da área8: O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; Não há nenhum método científico único universal; As observações são dependentes da teoria; O desacordo entre os cientistas sempre é possível; O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Selecionados os conteúdos de NdC a serem discutidos por meio dos textos históricos, passou-se para a fase de elaboração desse material de referência, a qual transcorreu à luz de questões importantes destacadas na literatura acerca da inserção da HFC no Ensino, como por exemplo, os desafios quanto ao uso de fontes primárias, a necessidade de adequação da linguagem e de recortes históricos apropriados (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Elaboram-se os três textos sobre a temática da História do Vácuo, sendo eles relativo à Antiguidade, à Idade Média e à Revolução Científica do Século XVII, respectivamente. Ao longo dos textos, os episódios históricos foram tomados para a contextualização dos aspectos de NdC selecionados, sendo esses abordados de modo explícito. Posteriormente à elaboração desses textos históricos, iniciaram-se as reflexões acerca de como proporcionar um espaço de discussão sobre NdC via História do Vácuo para professores de Física e educadores em geral. Nessa quarta 8 É importante ressaltar que embora existam diferentes visões acerca da natureza do conhecimento científico, considera-se que a existência de certo consenso em torno de questões gerais da NdC seja suficiente para propósitos da educação científica. Alguns tópicos consensuais foram citados em diversos trabalhos ainda no final da década de 1990 (ver por exemplo LEDERMAN, 2006, p. 832- 835; MCCOMAS et al., 1989, p. 513). 31 etapa do percurso metodológico, portanto, passou-se a pensar sobre possibilidades para essa intervenção. Optou-se pela elaboração de uma oficina direcionada a esse público específico a qual priorizasse as discussões sobre essa temática. Planejou-se essa oficina partindo dos pressupostos de que os professores de Física e licenciandos geralmente têm poucas informações sobre as visões de NdC atualmente aceitas pela epistemologia da ciência, muitas vezes desconhecem a relevância dessa temática para o Ensino de Física, além de não serem instrumentalizados para elaborar e utilizar estratégias didáticas que abordem de forma explícita e contextualizada os aspectos de NdC por meio de episódios históricos. Também nessa quarta etapa foram elaborados o pré e o pós-teste sobre NdC e HFC no Ensino, bem como os slides utilizados para discussão na oficina. A partir desses pressupostos, a oficina foi caracterizada como uma intervenção didática estruturada em dois sábados consecutivos (manhã e tarde) e seis momentos específicos. A quinta etapa do percurso metodológico, a realização da oficina, será apresentada a seguir (para a descrição completa e detalhada da oficina ver Capítulo 4). No primeiro momento, sendo esse não presencial e anterior ao primeiro dia presencial de oficina, pediu-se que os participantes respondessem, por e-mail, a um instrumento de pesquisa composto por questões abertas. No questionário, oito questões avaliavam as visões dos indivíduos sobre NdC. Outras oito tratavam sobre a temática HFC no Ensino buscando compreender, por exemplo, como os indivíduos viam a sua inserção nesse contexto, se sentiam seguros para utilizar abordagens históricas de conteúdos de Física e se sabiam onde localizar materiais de apoio para fazê-lo. Realizado o pré-teste, os inscritos receberam os três textos sobre História do Vácuo e NdC para leitura prévia a oficina. No segundo momento, na manhã do primeiro dia presencial de oficina, foi promovido um espaço de reflexão sobre a natureza do conhecimento científico. Esse espaço teve como objetivo a sensibilização dos participantes em relação à temática NdC e seu ensino, bem como apresentou-se a História e Filosofia da Ciência como uma possibilidade para a abordagem explícita e contextualizada de conteúdos de NdC. Em um terceiro momento, na tarde do primeiro dia presencial de oficina, trabalhou-se com os três textos elaborados sobre História do Vácuo e Natureza da Ciência. O objetivo foi possibilitar a discussão da utilização do mesmo como 32 subsídio para propostas voltadas para o Ensino Médio. Procurou-se orientar os indivíduos para a construção de propostas didáticas com base nesse material de referência específico. No momento seguinte, manhã do segundo dia presencial de oficina, utilizou- se exemplos específicos de propostas de abordagens explicitas e contextualizadas sobre NdC via episódios históricos, bem como discutiu-se sobre possíveis obstáculos no desenvolvimento desse tipo de iniciativa. Ainda nesse quarto momento da oficina, os participantes foram distribuídos em grupos. Cada grupo foi acompanhado e orientado acerca da utilização do material de referência na elaboração de estratégias didáticas para esse contexto educacional. No quinto momento, tarde do segundo dia presencial de oficina, houve a socialização das propostas. Foram discutidos os obstáculos encontrados na construção das propostas pelos participantes, bem como possíveis dificuldades para aplicá-las em salas de aula do Ensino Médio. Finalizando os momentos que compuseram oficina, foi enviado um segundo instrumento de coleta de dados aos participantes da oficina. Seu conteúdo era semelhante ao do primeiro instrumento de pesquisa. Posteriormente a oficina, iniciou-se outra etapa do percurso metodológico: a análise do desenvolvimento da oficina, das discussões acerca do pré e pós-teste, bem como das propostas elaboradas pelos participantes. Essa etapa envolveu um percurso metodológico específico que exige certos conhecimentos da literatura das áreas de NdC e de HFC no Ensino, por isso as metodologias de análise somente serão descritas nos Capítulos 5, 6, 7 e 8. Por fim, na etapa final, foi enviada a cada participante a proposta elaborada pelo seu grupo e a análise realizada no contexto da presente dissertação sobre a mesma. Nesse momento, questionaram-se os participantes acerca das dificuldades, materializadas na proposta didática, que ocorreram durante sua elaboração. O objetivo foi dar um retorno aos professores e licenciandos acerca do que foi notado em termos dos principais desafios enfrentados por eles durante a elaboração da proposta, bem como contribuir na construção de iniciativas futuras com objetivo semelhantes. Além disso, caso eles se dispusessem a retornar os questionamentos, poderiam contribuir ainda mais com o presente trabalho. Não se obteve retorno de nenhum grupo até o momento. 33 1.5 A ESTRUTURA E OS PRODUTOS DESSA DISSERTAÇÃO Quanto à estrutura da dissertação, no Capítulo 2, aprofundam-se os fundamentos teóricos acerca da literatura das áreas de Natureza da Ciência e História e Filosofia da Ciência no Ensino que nortearam o presente trabalho. Para tanto, fez-se uma revisão de estudos que envolveram: As discussões atuais acerca da temática Natureza da Ciência; A inserção da História e Filosofia da Ciência no Ensino; A abordagem explícita e contextualizada de conteúdos de NdC por meio de episódios históricos; A problematização de visões ingênuas acerca do empreendimento científico por meio das discussões sobre NdC; As discussões sobre os desafios inerentes à transposição didática da História e Filosofia da Ciência para o contexto educacional. Em seguida, partindo desses fundamentos teóricos, discute-se no Capítulo 3, especificamente, o uso da temática da História do Vácuo para contextualização. Os aspectos que constituíram esse Capítulo foram: Apresentação de elementos inerentes à pesquisa sobre a História do Vácuo realizada no contexto da presente dissertação com base em fontes primárias e secundárias relacionadas a essa temática histórica; Discussão sobre os desafios enfrentados durante a elaboração do material instrucional para subsidiar professores de Física e educadores em geral interessados no uso da HFC no Ensino; Ilustração de algumas possibilidades de discussão sobre NdC e de contraposição acerca das visões deformadas de ciência a partir dos textos de subsídio; Apresentação de elementos acerca da elaboração das orientações para os educadores, que se referem à transposição didática para o Ensino Médio do material instrucional destinado aos professores. Foi também no Capítulo 3 que se discutiu acerca de dois produtos da presente dissertação9: o material instrucional de subsídio aos professores, que 9 Não é demais lembrar que os três textos históricos, bem como as orientações acerca da sua 34 aborda as discussões sobre a História do Vácuo e fazem referência explícita aos conteúdos de NdC; e o texto de orientação aos educadores interessados em transpor a HFC para o Ensino Médio a partir do “Uma breve História do Vácuo”. Sendo que esse último contemplou as dificuldades previstas pela literatura da área (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2011; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b) e os principais desafios, notados durante a análise, que os participantes enfrentaram acerca da transposição didática da HFC. No Capítulo 4, apresenta-se detalhadamente o outro produto da presente dissertação: a proposta da oficina voltada para professores e licenciandos em Física. Nesse Capítulo, retomam-se os objetivos dessa intervenção e apresentam-se com detalhes o conjunto de etapas presenciais e não presencias cujo percurso metodológico foi descrito na seção 1.4. Numa sequência de quatro capítulos tratam-se dos resultados obtidos da pesquisa desenvolvida durante a oficina. No Capítulo 5, discutiram-se aspectos relacionados ao desenvolvimento da oficina, destacando a análise do primeiro questionário (pré-teste sobre NdC e HFC). No Capítulo 6, refletem-se acerca dos elementos relacionados ao pós-teste, bem como, no Capítulo 7, trata-se da análise das propostas didáticas produzidas pelos participantes a partir das reflexões e materiais de referência da oficina. Traz-se ainda nesse Capítulo 8 uma segunda análise. A partir dos pré-testes individuais traçou-se um perfil de cada grupo acerca das temáticas NdC e HFC no Ensino. Fez-se o mesmo procedimento em relação aos pós-testes individuais, compondo um perfil do grupo nessa etapa. Em seguida, houve a triangulação dos dados do perfil pré-teste, do perfil pós-teste e do resultado da análise da proposta didática do grupo. Apresentam-se, no Capítulo 9, as considerações finais acerca do desenvolvimento dessa dissertação e dos resultados obtidos à luz das discussões presentes na literatura da área. transposição didática para o Ensino Médio, compõem “Uma breve História do Vácuo”, que segue no Apêndice A. 35 CAPÍTULO 2: A CONFLUÊNCIA NDC-HFC Nesse Capítulo, aprofundam-se os fundamentos teóricos acerca da literatura das áreas de Natureza da Ciência (NdC) e da História e Filosofia da Ciência no Ensino (HFC) que nortearam a presente dissertação. Para tanto, fez-se uma revisão do tipo “estado da arte” e discutiram-se estudos nacionais e internacionais que envolveram: reflexões atuais acerca da temática NdC; problematização de visões ingênuas acerca do empreendimento científico por meio das discussões sobre NdC; aspectos relacionados à inserção da HFC no Ensino (como argumentos favoráveis, contrários ao seu uso, bem como os desafios acerca da transposição didática da HFC para o contexto educacional); abordagens explícitas e contextualizadas de conteúdos de NdC por meio de episódios históricos. 2.1 A TEMÁTICA NATUREZA DA CIÊNCIA Como dito nas considerações iniciais (Capítulo 1), a NdC discute, entre outros aspectos relevantes para o contexto do ensino de ciências, o que é ciência, o funcionamento da atividade científica, a atuação dos cientistas no contexto social, a relação entre ciência, tecnologia e sociedade. Quanto à expressão “Natureza da Ciência”, é bem provável que tanto estudantes quanto professores de Física nunca tenham ouvido a expressão, bem como, não tenham tido contato com reflexões que envolvam essas questões. No entanto, mesmo que nunca tenham assistido a uma aula sobre NdC ou lido um texto especificamente sobre esse tema, certamente receberam algum tipo de informação sobre esses assuntos nos contextos educacionais pelos quais passaram. Isso porque visões sobre NdC são “transmitidas” mesmo que o objetivo do professor de ciências em sala de aula não seja falar sobre essa temática. Desse modo, mensagens sobre o trabalho do cientista, o status do conhecimento científico, entre outras, são comunicadas, quer o professor tenha ou não a intenção de fazê-lo. Matthews (1994, p. 187) afirma que a “postura teórica do professor sobre a natureza da ciência (sua própria epistemologia) pode ser transmitida de forma explícita ou implícita”. E, segundo Paulino Filho (2003, p. 103), a visão dos alunos sobre um determinado campo de estudo, suas finalidades e objetos de estudo podem ser influenciadas pelas mensagens transmitidas pelos professores. 36 Também fora dos ambientes formais de ensino, na vivência diária, são recebidas informações que dizem respeito à NdC. Um simples desenho animado que apresenta um cientista num laboratório, em frente a um computador, vestindo jaleco branco, com tubos de ensaio e ratos para serem submetidos a experimentos está transmitindo informações a respeito desse assunto. O problema é que, na maioria dos casos (como no exemplo do cientista no desenho animado), o tipo de informação transmitida sobre a NdC, tanto no contexto educacional quanto fora dele, é “equivocada” tomando como base as concepções epistemológicas coetâneas. Mesmo nos livros didáticos, as concepções sobre NdC costumam ser simplistas e incompletas (PAGLIARINI, 2007). Pesquisadores em ensino de ciências têm manifestado preocupação com as concepções sustentadas por estudantes sobre a NdC e a necessidade de se incluir a instrução a este respeito no contexto educacional, de modo a problematizar visões ingênuas, promovendo a aproximação em relação às concepções atualmente consideradas “mais adequadas”10 (LEDERMAN, 1992). No meio acadêmico, revisões de estudos produzidos sobre a NdC identificaram algumas linhas de pesquisa, dentre as quais se destacaram: avaliação das concepções de estudantes; elaboração, implementação e teste de propostas com objetivo de aproximar os estudantes de visões atuais sobre a NdC; avaliação das concepções dos professores de ciências sobre a natureza da atividade científica; estudos sobre as relações entre concepções dos professores, práticas pedagógicas e concepções dos estudantes (LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2002; LEDERMAN, 2006). A NdC é uma área de pesquisa consolidada. As discussões acerca dessa temática têm se destacado no âmbito educacional, sobretudo, na consecução dos objetivos atuais da educação científica (BRASIL, 1999). Nessa perspectiva, refletiu- se também ao longo do presente capítulo sobre alguns aspectos significativos no tocante a esse assunto: a importância de ensinar sobre a natureza da atividade científica, os conteúdos de NdC considerados consensuais e relevantes para o contexto educacional, a problematização acerca das visões ingênuas sobre ciência, 10 Quanto à expressão “mais adequadas”, entende-se a existência de uma relativa concordância na literatura da área como sendo suficiente para a utilização do termo no contexto do presente trabalho. Essa concordância tem sido reforçada por trabalhos como Gil Pérez et al. (2001). 37 bem como possibilidades de ensino desses conteúdos, sendo a HFC uma ferramenta para se ensinar sobre NdC de forma explícita e contextualizada. 2.2 NDC: DEFESA E ... AUSÊNCIA NO CONTEXTO EDUCACIONAL A relevância das discussões acerca da NdC tem sido refletida nos inúmeros trabalhos publicados a seu respeito em revistas que tratam especificamente dessa temática. Muitas dessas pesquisas têm registrado a necessidade de inseri-la no ensino de ciências para que os estudantes possam compreender a construção do conhecimento científico como parte dos processos cultural, social e histórico, bem como o seu significado, possibilidades e limitações (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; MCCOMAS et al., 1998; LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2006; PRAIA et al., 2007). Em 2008, tais aspectos foram reforçados em edição especial da revista Science & Education dedicada a essa temática (CLOUGH e OLSON, 2008). A literatura da área favorável às discussões envolvendo esse tema sugere ainda que as mensagens de NdC seriam relevantes para a tomada de decisões conscientes pela sociedade. Outros argumentos são comumente citados: entendimento e manipulação da tecnologia; compreensão das normas da comunidade científica; sucesso no aprendizado de conteúdos da ciência; satisfação ao aprender sobre NdC. Defende-se sua incorporação na educação científica, tendo em vista que esses conteúdos humanizam o ensino de ciência (LEDERMAN, 2012; CLOUGH e OLSON, 2008; PRAIA et al. 2007; LEDERMAN, 2006; HARRES, 1999a; MCCOMAS et al., 1998; LEDERMAN, 1992; PUMFREY, 1991). No contexto da Didática das Ciências também é destacada a relevância do ensino sobre NdC nas aulas de ciências, sendo essa uma possibilidade de contribuir para uma educação voltada para a cidadania (ACEVEDO et al., 2005). As legislações de ensino e as recomendações curriculares brasileiras, como os PCN (BRASIL, 1999) e os PCN+ (BRASIL, 2002), têm reconhecido a importância desses conteúdos para a “compreensão do significado da ciência” (BRASIL, 1999, p. 46). Nessa perspectiva, dizer que o educando, entre outras competências, deve ser capaz de “compreender o significado da ciência” reforça não somente a importância de avaliar as concepções de alunos e professores acerca da NdC, como 38 também a necessidade de intervir didaticamente para discuti-las nas salas de aulas da educação básica e do ensino superior. Apesar das extensas recomendações, o ensino atual continua fundamentalmente centrado na comunicação dos produtos da ciência, negligenciando o conhecimento sobre a ciência e o seu processo de construção. Como Acevedo et al. (2005) reforçam, é comum os currículos de ciências se centrarem demasiadamente nos conteúdos conceituais e não processuais, deixando de lado discussões sobre o processo de construção da ciência. De forma geral, as discussões sobre NdC continuam ausentes tanto na formação básica de estudantes, como nos cursos de formação de futuros professores e bacharéis de áreas científicas (ver MCCOMAS et al., 1998, p.513-516; HARRES, 1999b; LEDERMAN, 2007). Tendo em vista que o foco da presente dissertação foi a formação de professores, considera-se relevante destacar uma linha de pesquisa fundamental sobre essa temática: estudos de cunho exploratório sobre concepções de NdC. 2.3 INVESTIGAÇÕES EXPLORATÓRIAS SOBRE CONCEPÇÕES DE NDC Como dito anteriormente, no meio acadêmico, revisões de estudos produzidos sobre a NdC identificam algumas linhas de pesquisa, entre elas: estudos que objetivam avaliar as concepções de alunos e professores, de diferentes níveis de ensino, sobre a natureza do conhecimento científico (LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2002; LEDERMAN, 2006). Pesquisas que têm o propósito de avaliar concepções acerca da NdC de alunos e professores formam uma linha de investigação já consolidada e costumam apontar a existência de visões “ingênuas”11 sobre essa temática. Dentre as concepções deformadas acerca da ciência apontadas pela literatura da área, podem-se citar as identificadas por Gil Pérez et al. (2001, p. 129- 133) em um estudo realizado com um grande grupo de professores: empírico- indutivista e ateórica, que “destaca o ‘papel’ neutro da observação e da experimentação (não influenciadas por ideias apriorísticas)”; rígida e algorítmica, “apresenta-se o método científico como um conjunto de etapas a seguir 11 Tendo em vista as discussões recentes em epistemologia da ciência. 39 mecanicamente” e recusa-se “tudo que se refere à criatividade, ao carácter tentativo, a dúvida”; aproblemática e ahistórica, ‘transmitem-se os conhecimentos já elaborados sem mostrar os problemas que lhe deram origem [...] e não dando igualmente a conhecer as limitações do conhecimento atual, nem as perspectivas que, entretanto, se abrem”; exclusivamente analítica, “que destaca a necessária divisão parcelar dos estudos, o seu carácter limitado e simplificador” e esquece “os esforços posteriores de unificação e de construção de corpos coerentes de conhecimentos cada vez mais amplos”; acumulativa de crescimento linear, que trata o desenvolvimento da ciência “como fruto de um crescimento linear, puramente acumulativo”; individualista e elitista, que consideram os conhecimento científicos “como obras de gênios isolados, ignorando-se o papel do trabalho coletivo e cooperativo, dos intercâmbios entre equipes”; descontextualizada e socialmente neutra, que desconsidera “as complexas relações entre ciência, tecnologia e sociedade (CTS)”. Gil Pérez e seus colaboradores (2001, p. 129), além de destacarem a manifestação de imagens ingênuas por parte dos professores acerca do que é o empreendimento científico, discutiram a consolidação desse “estereótipo socialmente aceite”. Para eles, o próprio ensino de ciências reforça-o ativo ou passivamente. Tanto no Brasil quanto no exterior, as pesquisas costumam indicar esse distanciamento entre as concepções que professores (em exercício e em formação) sustentam e as visões atualmente consideradas consensuais nessa área (ANDRADE, 2008; LEDERMAN, 2006; HARRES, 1999a; HARRES, 1999b). No Rio Grande do Norte, percebeu-se um panorama análogo ao se investigar, nos últimos dois anos, as visões de NdC sustentadas por licenciandos em Física na UFRN e no IFRN. Parcela significativa das concepções desses indivíduos revelaram imagens ingênuas acerca do empreendimento científico (FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011b). Esses estudos, realizados para um contexto particular, apresentam resultados que se assemelham ao que ocorre no Brasil em geral (EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009; HARRES, 1999a; HARRES, 1999b; ANDRADE, 2008) e em outros países (GIL PÉREZ et al., 2001; LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2002). Além disso, reforçam a importância da inserção de discussões relacionadas ao funcionamento da ciência na formação inicial e continuada de professores 40 (FERREIRA e MARTINS, 2012; FERREIRA, 2011; MASSONI, 2005; MASSONI e MOREIRA, 2007), sobretudo, tendo em vista que as lacunas atuais podem contribuir para o enraizamento de concepções “inadequadas” e até mesmo virem a ser levadas ao ambiente da educação básica. Diante dessa possibilidade é necessário renovar o ensino de ciências, com o intuito de inserir nas salas de aula de todos os níveis12 uma ciência mais humana, mais crítica, menos ingênua, menos distorcida. Alguns autores vêm discutindo à relação entre as concepções dos professores e suas práticas pedagógicas. Indica-se que a atuação do professor é orientada pelas suas concepções sobre o objeto de ensino (PORLÁN, 1994). Aponta-se que essas concepções podem interferir de maneira significativa nas práticas de ensino, estejam os professores conscientes ou não dessas concepções (PAULINO FILHO, 2003). Por outro lado, a compreensão “adequada” sobre NdC não garantiria a melhoria da prática profissional dos professores sob o ponto de vista desse tipo de conteúdo. Segundo El-Hani (2006, p. 11), estudos como os de Lederman e Zeildler (1987) e Mellado (1997) “não conseguiram estabelecer uma correspondência entre as concepções dos professores [NdC] e sua conduta em sala de aula”. Por outro lado, seria razoável pensar que eles teriam conduta adequada acerca de conteúdos que não conhecem? Estudos apontam que a falta de segurança e de conhecimento sobre esses conteúdos são fatores que levam os professores a não ensiná-los (MATTHEWS, 1994). Inserir a temática NdC na formação dos professores pode ser relevante a fim de colaborar para que esses indivíduos sejam sensibilizados quanto à existência e importância dessa temática. Assim, assume-se como pressuposto que ampliar os espaços para reflexões sobre NdC nos cursos de formação de professores parece ser significativo para que essas discussões cheguem à educação básica (embora não garanta que isso ocorra). Diante disso, considera-se que resultados de estudos diagnósticos sobre as concepções dos docentes podem orientar processos formativos de professores. O conhecimento de suas próprias concepções por parte do professor incita, por exemplo, a possibilidade de mudança de suas visões acerca do empreendimento 12 Vale salientar que essa inserção deve respeitar as particularidades de cada uma das etapas de Ensino. 41 científico (GIL PÉREZ et al., 2001, p. 128). Acredita-se que tendo refletido sobre suas concepções acerca da ciência, esses indivíduos tenham a possibilidade, se sensibilizados, de rejeitar concepções ingênuas de ciência muitas vezes próximas do senso comum. É nessa perspectiva que, na seção seguinte, tratou-se de determinados conteúdos de Natureza da Ciência consensuais na literatura da área tendo em vista sua inserção no contexto educacional. Considera-se que esses conteúdos devem ser contemplados em discussões nos cursos de formação de professores em Física. 2.4 CONTEÚDOS DE NDC NO CONTEXTO EDUCACIONAL A inserção de elementos da NdC no ensino depende, em princípio, de um pressuposto fundamental: a existência de certo consenso no que se refere a questões centrais dessa temática. Quanto a isso, considera-se que o consenso existente seja suficiente para propósitos da educação científica, embora haja diferenças entre os filósofos quanto a aspectos complexos da natureza do conhecimento científico13 (FERREIRA et al., 2010). Estudiosos como El-Hani, Freire Junior e Teixeira (2009, p.6) acrescentam ainda que [...] não podemos perder de vista que muitos dos pontos sobre os quais os filósofos, cientistas e educadores discordam, no que tange à natureza da ciência, são mais complexos e que fogem ao âmbito da compreensão dos estudantes [...] não sendo preciso nem desejável que estejam presentes numa abordagem pedagogicamente adequada […]. Esse entendimento, como se pode notar, já tem como pressuposto a definição de quais aspectos de NdC seriam adequados ou desejáveis no contexto educacional a fim de se alcançar a almejada “compreensão do significado da ciência” (BRASIL, 1999, p. 46). Tópicos consensuais em NdC de destacada relevância para o contexto educacional foram citados por McComas, Almazroa e Clough, ainda no final da década de 1990: 1) O conhecimento científico, enquanto durável, tem caráter provisório; 2) O conhecimento científico se apoia fortemente, mas não inteiramente, em observações, evidências experimentais, argumentos racionais e no ceticismo; 3) 13 Costuma-se apontar a impossibilidade de se falar de uma visão única ou “correta” do que seja a atividade científica (GIL PÉREZ et al., 2001). 42 Não há uma forma única de fazer ciência (então, não há um método científico universal a ser seguido passo a passo); 4) A ciência é uma tentativa de explicar fenômenos naturais; 5) Leis e teorias exercem diferentes papéis na ciência, teorias não se tornam leis mesmo com evidências adicionais; 6) Pessoas de todas as culturas contribuem para a ciência; 7) Novos conhecimentos devem ser relatados clara e abertamente; 8) Os cientistas exigem precisa preservação de dados, revisão por pares e replicabilidade; 9) Observações são dependentes da teoria; 10) Os cientistas são criativos; 11) A História e Filosofia da Ciência revela tanto um caráter evolucionário quanto revolucionário; 12) A ciência é parte das tradições culturais e sociais; 13) A ciência e a tecnologia têm impacto uma na outra; 14) As ideias científicas são afetadas pelo contexto social e histórico (MCCOMAS et al., 1998, p. 513). Passada uma década da estruturação dessa listagem, revisões atuais no Brasil e no exterior reafirmam a existência de aceitável nível de convergência a respeito desses tópicos e sua relevância para o contexto educacional (LEDERMAN, 2006, p. 832-835; MCCOMAS, 2008, p. 250-251; MOURA, 2008). É importante destacar, no entanto, que embora tomados como relevantes, os aspectos da NdC listados anteriormente costumam ser considerados de difícil compreensão. Assim, devido à complexidade desses conteúdos, colaborar para que a formação dos professores contemple reflexões sobre os mesmos e orientações quanto ao seu ensino é importante, portanto, para que esses profissionais se sintam seguros para abordá-los em sala de aula. 2.5 COMO ENSINAR SOBRE NDC? Vários são os tipos de abordagens possíveis para discutir acerca da NdC, e cada um deles leva em consideração elementos diferentes do fazer científico (FERREIRA et al., 2010; SOLOMON et al., 1992; LEDERMAN, 1992; ABD-EL- KHALICK e LEDERMAN, 2000). Torna-se imprescindível, portanto, explicitar que tipo de abordagem foi escolhida para discutir sobre NdC no contexto da presente dissertação. Nessa seção apresenta-se algumas das discussões presentes na literatura da área que fundamentaram a opção pela abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos de NdC a partir da HFC. 43 2.5.1 A INSUFICIÊNCIA DAS LISTAGENS Como mencionado no início desse Capítulo, os indivíduos mantêm contato com informações a respeito da NdC no cotidiano, o que faz com que tenham suas próprias concepções acerca da ciência. O problema se situa no fato de que, em boa parte das situações, as informações com as quais se mantém contato são “deformadas” sob o olhar das concepções epistemológicas coetâneas. Assim, as pessoas sustentam concepções prévias geralmente “equivocadas” sobre a natureza do empreendimento científico. É difícil lidar com essas concepções alternativas sobre NdC? Sim, muito difícil, na medida em que as mesmas estão enraizadas no imaginário das pessoas e costumam ser reforçadas no cotidiano. O que fazer, então? Como ensinar sobre NdC? A literatura da área de NdC tem reiterado que o entendimento desses aspectos não se faz pelo simples acesso a listagens que os contemplem (FERREIRA et al., 2010; EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009; HARRES, 1999a, 1999b; MCCOMAS, 2008). Não basta apenas que professores listem aos seus alunos os conteúdos de NdC. O simples contato com listagens desses conteúdos, sem exemplos que possam ilustrá-los e uma reflexão profunda sobre os mesmos, não é suficiente para que sejam compreendidos.14 O ensino desses conteúdos envolve uma árdua “negociação” junto aos indivíduos (ver LEDERMAN, 2007, p. 842- 861). Nesse sentido, observa-se a importância de um processo autocrítico no qual os indivíduos expõem suas próprias concepções sobre a NdC a fim de examiná-las com atenção (FERREIRA e MARTINS, 2012; GIL PÉREZ et al., 2001). Mesmo assim, em geral, observa-se que mesmo sujeitos que passaram por intervenções didáticas específicas sobre NdC, costumam trazer à tona concepções equivocadas sobre essa temática, principalmente, em situações novas (MASSONI, 2005). 14 Diversos enunciados não muito evidentes compõem esse tipo de listagem, como por exemplo: “A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação sem ambiguidades”, “A observação é dependente de pressupostos teóricos”, “Treinamento compartilhado é um componente essencial do acordo entre os cientistas” (FERREIRA e MARTINS, 2010; EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009). 44 2.5.2 A IMPORTÂNCIA DA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA Na literatura da área, uma diversidade de propostas metodológicas para a instrução sobre a Natureza da Ciência foi desenvolvida e testada em diferentes contextos (para revisões, ver LEDERMAN, 1992; ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN, 2000). Estas propostas podem ser caracterizadas como “implícitas”, quando utilizam instrução sobre habilidades relacionadas à prática científica ou engajamento em atividades investigativas. Uma vez envolvido no fazer científico, o indivíduo poderia ser “conduzido” a uma compreensão mais plena da natureza da atividade científica. Há especialistas, no entanto, que argumentam que isso não basta. Segundo eles, esta compreensão requer a explicitação das discussões sobre a NdC no decorrer das atividades investigativas, sob pena de poder reforçar, inclusive, visões epistemologicamente inadequadas, como o indutivismo ingênuo. Têm-se, portanto, propostas “explícitas” nas quais se enfoca diretamente conteúdos epistemológicos. Abordagens explícitas têm sido relativamente mais bem-sucedidas do que abordagens implícitas na promoção de espaços de reflexão para professores em formação inicial ou em serviço sobre a Natureza da Ciência (ABDEL-KHALICK e LEDERMAN, 2000). Também no que diz respeito ao ensino básico, entre os pesquisadores da área, reforça-se certa convergência em torno de que a abordagem desses conteúdos em sala de aula, além de contextualizada, deve ser, preferencialmente, explícita e reflexiva (ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN, 2000; FORATO, 2009). Estudos empíricos sobre a eficácia do uso de abordagens contextuais de NdC no ensino de ciências, e, em particular, da Física têm sido realizados (FERREIRA e MARTINS, 2012; SOLOMON et al., 1992; EL-HANNI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009). Para esse tipo de situação, na qual se recomendam ilustrações que ajudem a tornar significativas as lições (MCCOMAS, 2008), a HFC entra em cena. Estudos têm mostrado que a abordagem contextual por meio da HFC pode promover mudanças significativas na compreensão dos estudantes acerca da NdC (ver, por exemplo, CUDMANI e SANDOVAL, 2000; MASSONI, 2005; FERREIRA e MARTINS, 2012). Por isso, pesquisadores vêm se empenhando em estudar profundamente essa temática, se contrapondo à pseudo-história, para colaborar com o ensino de NdC. A presença da pseudo-história no ensino de ciências contribuiria 45 para a perpetuação das concepções deformadas acerca do fazer científico (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b, p. 125). 2.6 NATUREZA DA CIÊNCIA POR MEIO DE EPISÓDIOS HISTÓRICOS Essa seção se inicia com uma breve introdução acerca da inserção de conteúdos de História e Filosofia da Ciência no Ensino. Em seguida, reflete-se sobre como a literatura da área vem destacando o uso de episódios históricos como contextualização para aspectos sobre a natureza do conhecimento científico. 2.6.1 HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA A História da Ciência é uma área de pesquisa consolidada no Brasil e no exterior. Várias associações congregam pesquisadores dessa área promovendo encontros regulares entre os mesmos. Nos Estados Unidos, destaca-se a History of Science Society (fundada em 1924). No Reino Unido, a British Society for the History of Science (fundada em 1947). No Brasil, destacam-se a Sociedade Brasileira de História da Ciência (SBHC) e associações específicas por área, como a Sociedade Brasileira de História da Matemática (SBHMat) e a Associação Brasileira de Filosofia e História da Biologia (ABFHiB). Na América do Sul, destaca-se a Associação de Filosofia e História da Ciência do Cone Sul, a AFHIC. Revistas acadêmicas internacionais e nacionais se dedicam à publicação de trabalhos de pesquisa em História da Ciência (daqui em diante HC): como a Isis (mantida pela History of Science Society), a Revista Brasileira de História da Ciência (da SBHC) e a Circumscribere (do Centro Simão Mathias de História da Ciência da PUC-SP). Desde o surgimento da ciência moderna, entre os séculos XVI e XVII, a própria definição do que seria a HC sofreu drásticas transformações (ALFONSO- GOLDFARB, 1995). A partir da década de 20 do século XX, ocorreu sua consolidação como área de pesquisa. Aceitava-se, então, uma HC descritiva dos feitos de grandes personagens, isto é, um conjunto de biografias de grandes personagens, de relatos cronologicamente estruturados sobre estudos e descobertas marcantes para a humanidade. Os pesquisadores dessa área 46 estudavam o passado procurando as origens do que então era aceito como ciência, isto é, dos “acertos”. Essa concepção de HC não é mais sustentada. Considera-se equivocada a postura “anacrônica” de olhar para o passado partindo da visão do que hoje é aceito. Atualmente a HC, como área de pesquisa, investiga o que foi proposto ou aceito como conhecimento em cada época, dentro do seu contexto particular. Isto é, não investiga apenas o que hoje é aceito como ciência, mas sim o que em alguma época e de algum modo foi aceito como ciência (ALFONSO-GOLDFARB, 1995). Veja um exemplo. No século XVII, previsões meteorológicas costumavam ser realizadas a partir do posicionamento dos astros no céu, considerando-se as influências astrológicas dos mesmos. A chamada “astrometeorologia” era um corpo de conhecimentos válidos na época. Assim, pode ser objeto de estudo da HC, independentemente do posicionamento que a comunidade acadêmica atual tenha sobre o assunto (FERREIRA, 2005). Percebe-se que as visões acerca da HC e seus objetos de estudo foram sendo modificadas, bem como foi se apontando a perspectiva da convergência entre as áreas da História da Ciência e da Filosofia da Ciência. Nesse caso, insere-se a famosa citação de Lakatos: “A Filosofia da Ciência sem a História da Ciência é vazia, a História da Ciência sem a Filosofia da Ciência é cega” (1983, p.107). 2.6.2 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ARGUMENTOS FAVORÁVEIS Historiadores e Filósofos da ciência podem desenvolver pesquisas, que não objetivem, explicitamente, trazer contribuições para a educação científica. No entanto, isso não significa que a História e a Filosofia da Ciência sejam irrelevantes para o ensino de ciências.15 No caso da HC, ao mesmo tempo em que houve a sua consolidação como área de pesquisa nas primeiras décadas do século XX, surgiu o interesse de utilizá- la no contexto do ensino. Desde a década de 1960, a importância dessa temática para a educação científica de qualidade vem sendo defendida com crescente ênfase na literatura especializada16. 15 Essa relevância tem sido destacada (FORATO, MARTINS E PIETROCOLA, 2011). 16 Ver, por exemplo: ZANETIC, 1989; LEDERMAN, 1992; MATTHEWS, 1994; VANNUCCHI, 1996; MARTINS, 2006; MARTINS, 2007; PEDUZZZI, 2001. 47 Percebe-se, pela presença constante da HFC em congressos e publicações internacionais voltados ao ensino de ciências, que há uma tendência mundial apontando nessa direção. O Brasil também caminha nesse sentido: os principais congressos nacionais17 dedicados ao ensino de ciências e de Física, em particular, trazem a “HFC” como uma de suas “áreas temáticas”. Também publicações especializadas em educação científica costumam contemplar artigos dessa área. Em particular, convencionou-se utilizar a expressão “História e Filosofia da Ciência”, nesse caso, no Ensino, tendo em vista a relação de interdependência entre essas áreas, segundo passou-se a ressaltar nas últimas décadas do século XX. Uma série de profissionais têm se dedicado a pensar de que modo elementos históricos e filosóficos podem contribuir, teórica e metodologicamente, à aprendizagem de temas e conceitos da ciência. Nesse sentido, a “HFC no ensino de ciências” surge, em certa medida, na convergência de duas áreas: da História e Filosofia da Ciência e da Didática das Ciências Naturais. Diversas razões têm sido apontadas para a inserção de conteúdos de cunho histórico-filosóficos no ensino de ciências: A História e Filosofia da Ciência podem “humanizar” a Ciência; A História e Filosofia da Ciência contribuem para o tratamento interdisciplinar dos conteúdos; A História e Filosofia da Ciência têm uma importância intrínseca como “herança cultural da humanidade”; A História e Filosofia da Ciência auxiliam na compreensão dos conteúdos específicos; A História e a Filosofia da Ciência auxiliam os professores a compreenderem as dificuldades de aprendizagem dos estudantes; A História e a Filosofia da Ciência contribuem à fundamentação teórica da Didática das Ciências; A História e a Filosofia da Ciência contribuem para a compreensão da natureza do conhecimento científico (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b; MARTINS, 2007; MARTINS, 2006; VANNUCCHI, 1996; MATTHEWS, 1994; ZANETIC, 1989). Tomando como argumento que a HFC pode promover uma abordagem adequada e eficaz acerca da NdC (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b), concorda-se que: “No ensino de NdC em qualquer nível, exemplos da História e Filosofia da Ciência são úteis para gerar discussões sobre NdC e compreender sua natureza contextual” (CLOUGH e OLSON, 2008, p. 144). 17 Como exemplos, citam-se: o ENPEC – Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, o EPEF – Encontro de Pesquisadores em Ensino de Física e o SNEF – Simpósio Nacional de Ensino de Física. 48 Também a legislação de vários países tem destacado a importância de HFC no Ensino. Desde as últimas décadas do século XX, países como Canadá, Estados Unidos, Inglaterra, Dinamarca e Holanda têm buscado, efetivamente, incorporar em seus currículos nacionais propostas que integram a perspectiva histórico-filosófica (VANNUCCHI, 1996). No referente aos documentos oficiais brasileiros, os PCN (tanto para o Ensino Médio como para o Fundamental) e os PCN+ apontam a importância de considerar a ciência como uma construção humana, contextualizada numa determinada época e num determinado lugar. A legislação para o Ensino Médio aponta a “contextualização sociocultural” como um dos três eixos de “competências e habilidades” cujo domínio é objetivado para os alunos que finalizam essa etapa da educação básica. Dentre os itens que compõem essas competências, tem-se (BRASIL, 2000, p. 217): Reconhecer o sentido histórico da ciência e da tecnologia, percebendo seu papel na vida humana em diferentes épocas e na capacidade humana de transformar o meio. Compreender as ciências como construções humanas, entendendo como elas se desenvolveram por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade. 2.6.3 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ARGUMENTOS CONTRÁRIOS Na seção anterior apresentaram-se os argumentos comumente citados pela literatura especializada em defesa da inserção da HFC no contexto educacional. Existem, no entanto, oposições a essa inserção (BIZZO, 1992; MARTINS, 2006; MATTHEWS, 1994; ZANETIC, 1989). Alguns dos principais argumentos nesse sentido são: A História da Ciência deveria ser “censurada”; A História possível em cursos de Ciência é a “pseudo-história”; A HFC costuma ser “fabricada” para servir a ideologias científicas (“quasi-history”); A HFC podem desestimular os jovens a seguirem carreiras científicas; Não há espaço nos currículos para a inserção da HFC (BRUSH, 1974; MATTHEWS, 1994; PEDUZZI, 2001; MARTINS, 2006; FORATO, 2009). Como a presente dissertação teve como ponto de partida a importância da HFC na educação científica, julga-se conveniente comentar esses argumentos. 49 No que se refere à “pseudo-história”, deve-se considerar que a transposição didática da HC “produzida” pelos historiadores da ciência implica, necessariamente, a realização de recortes e simplificações. Matthews comenta sobre a necessidade “de produzir uma história simplificada que lance uma luz sobre a matéria, mas que não seja mera caricatura do processo histórico” (1994, p. 177). Analogamente aos conhecimentos em Física, resultantes das pesquisas realizadas pelos físicos profissionais, a HC é um conhecimento específico, aprofundado, altamente especializado produzido pelos historiadores da ciência. Assim, tal como a Física acadêmica passa por uma transposição didática para chegar ao contexto educacional, também a HC precisa passar. Essa não é uma peculiaridade da HC. É um processo usual para que os conhecimentos de modo geral cheguem às escolas. Além disso, embora seja a HC simplificada a possível no contexto educacional, nem por isso ela precisa ser uma “caricatura”, isto é, uma “pseudo- história” (MATTHEWS, 1994). Essa abordagem anacrônica seria um dos problemas que contribuem para a permanência de visões epistemológicas indesejáveis, bem como constituem um desestímulo ao pensar criticamente (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). O processo de transposição, no entanto, precisa ser cuidadoso, envolvendo conhecimento em História (e filosofia da Ciência) e Didática da Ciência. Pode ser realizado tanto por historiadores da ciência interessados no uso da HFC no Ensino, quanto por educadores que trabalhem nessa área. A instrumentalização do professor para a inserção de conteúdos histórico- filosóficos no ensino de ciências contribui para que esses profissionais saibam reconhecer e avaliar criticamente a HC presente, por exemplo, em materiais instrucionais. Assim, preparando o docente para lidar com o ensino dessa temática, o problema da “pseudo-história” tenderia a diminuir. Em relação à “quasi-history”, a resposta segue o mesmo caminho: é preciso qualificar melhor os professores para que eles reconheçam, por exemplo, visões empiristas da HC (ver, por exemplo, PEDUZZI, 2001). Concorda-se, portanto, com Forato, Martins e Pietrocola (2012b, p. 125) que “não basta inserir conteúdos de HFC na sala de aula, sem admitir que qualquer prática educativa reflete as concepções que os professores têm sobre o trabalho científico, transmitindo, 50 implícita ou explicitamente”. Tais autores reforçam a relevância de atuar na formação de professores para melhor instrumentalizá-los quanto ao seu uso. Já quanto a uma possível desmotivação dos jovens em relação à carreira científica devido ao contato com a HC (BRUSH, 1974), acredita-se que, muito pelo contrário, a visão de uma ciência humana, não fruto exclusivo de mentes geniais, pode tornar a ciência atrativa aos olhos dos alunos. Para refletir sobre o argumento de que não há espaço nos currículos para a inserção da HFC, ressalta-se algumas diferenças na maneira como essa temática vem sendo discutida na educação básica e no ensino superior. Se for tomada por base a prática educacional, observa-se que a presença de conteúdos de HC é bem fraca (PAGLIARINI, 2007; ZANETIC, 1989). Nos níveis Fundamental e Médio, não há cursos específicos de HFC. Conteúdos histórico-filosóficos aparecem com pouca frequência, em aulas ou projetos isolados, quase sempre a cargo de um professor interessado pelo assunto. Nos livros didáticos, a existência desse tipo de conteúdo, além de problemático, não garante sua presença nas aulas (PAGLIARINI, 2007). No ensino superior, em geral, cursos como Física, Química e Biologia têm contemplado disciplinas específicas de conteúdo histórico-filosófico, mas que na maioria das vezes são desvinculadas das demais disciplinas do currículo. Assim, o argumento de que não há espaço nos currículos para a inserção da HFC tem pesos diferentes nos dois contextos (MARTINS, 2006). Além disso, fundamentalmente, a HFC precisaria ser compreendida como estratégia didática, e, nesse sentido, não seria um conteúdo a mais a ser ensinado (MARTINS, 2007). 2.6.4 CONVERGÊNCIA ENTRE NDC E HFC No que se refere à confluência NdC-HFC, parte da literatura da área vem se dedicando a pesquisar profundamente sobre HC para colaborar com o ensino de NdC. Desde a década de 1940, por exemplo, vem se fazendo uso de exemplos de episódios históricos para abordar conteúdos acerca da atividade científica de maneira explícita (MATTHEWS, 1994; PEDUZZI, 2001; MARTINS, 2006; HÖTTECKE e SILVA, 2011; MCCOMAS, 2008). Pesquisas sobre NdC vêm reforçando a relevância dessa estratégia, indicando a HFC como um dos caminhos mais recomendados para o ensino 51 contextual desses conteúdos (PORTELA e LARANJEIRAS, 2005). Da Educação Básica ao Ensino Superior, episódios da HC contribuem para gerar discussões contextualizadas sobre NdC (CLOUGH e OLSON, 2008). A HFC é uma possibilidade para essa contextualização, na medida em que episódios históricos permitem o acesso a exemplos para se discutir como a ciência funciona. Por outro lado, tem-se notado que quando o que ocorre é apenas a apresentação de exemplos históricos dos quais implicitamente se pode abstrair aspectos da NdC, as dificuldades costumam ser grandes. Bons resultados dificilmente são obtidos quando se espera que um indivíduo diante de um episódio histórico, por conta própria, consiga abstrair aspectos implícitos relativos à temática (LEDERMAN, 2007, p. 847-861). Nesse caso, o indivíduo tem contato com os relatos sobre a HC, os acha interessantes, mas não consegue tomá-los como exemplos esclarecedores de aspectos da NdC (MCCOMAS, 2008, p. 261). Por isso, pesquisadores têm se dedicado a elaborar e avaliar propostas para ensinar os conteúdos de NdC de forma contextualizada, explícita e reflexiva.18 É importante para os professores conhecerem exemplos dessa estratégia didática, que tem como intuito inserir os conteúdos de NdC no contexto educacional por meio de exemplos históricos, bem como é fundamental que esses profissionais disponham de recursos que lhes possibilitem adaptá-las ou até mesmo elaborar suas próprias intervenções para contextos particulares. 2.6.5 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: DESAFIOS E OBSTÁCULOS Ao discutir o uso da HFC no Ensino, muito tem se dito acerca das contribuições dessa inserção para formação de estudantes e professores de ciências (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). No entanto, a literatura da área tem apontado que muitos também são os desafios e obstáculos inerentes à transposição da HC para o contexto educacional (MARTINS, 2007; FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b; HÖTTECKE e SILVA, 2011). 18 É importante que esse tipo de iniciativa seja reforçada (FERREIRA, 2008; PEDUZZI, 2001; TEIXEIRA, GRECA e FREIRE JUNIOR, 2012). 52 Em pesquisa realizada na cidade de Natal, quando questionados acerca das dificuldades enfrentadas ao se levar a HFC para as salas de aula, professores de Física apontaram o pouco tempo disponível como um dos principais entraves à inserção desses conteúdos adicionais (MARTINS, 2007). No mesmo estudo, os professores registraram, ainda, outros fatores, tais como a falta de material didático adequado, o currículo escolar voltado para os exames vestibulares, os conteúdos exigidos pelas escolas, a resistência dos alunos e da própria escola, apegados ao ensino “tradicional”, a falta de preparo e de interesse do próprio professor e a dificuldade dos alunos com a leitura de textos. Percebe-se que um dos desafios para a inserção de conteúdos de HFC no Ensino reside no argumento de que faltaria espaço nos currículos. Entretanto, aponta-se que esse tipo de visão se fundamenta na não compreensão da HFC como estratégia didática. Não se trata de acrescentar novos conteúdos ao currículo, mas sim de utilizar a abordagem histórico-filosófica na construção do mesmo (MARTINS, 2007). Como se pode notar, a HFC é reconhecida como um conteúdo a mais a ser ensinado, um conteúdo que não “cai” no vestibular e não é cobrado pelas escolas. A não compreensão da HFC como estratégia didática para a abordagem dos próprios conteúdos científicos diz respeito novamente a lacunas na formação dos professores. Ademais, se esse professor não reconhece a possibilidade de utilizar a HFC para abordar conteúdos em relação aos quais ele é cobrado e cuja importância ele reconhece, menos ainda esse professor parece estar preparado para utilizar a HFC como abordagem de conteúdos de NdC. Esse professor nem ao menos parece preparado para argumentar a respeito da importância de se ensinar conteúdos sobre a natureza do conhecimento científico, os quais, provavelmente, ele até desconhece. Diante desse quadro, reforça-se a necessidade, portanto, de atuar na formação dos professores de modo a sensibilizá-los e instrumentalizá-los, de fato, quanto a essa possibilidade (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Destacam-se, então, algumas dificuldades no que diz respeito ao ensino de conteúdos de NdC por meio da HFC: falta de sensibilização do professor quanto à importância desses conteúdos, despreparo quanto à localização de materiais de subsídios e utilização dos mesmos. Tratando-se especificamente acerca da transposição didática HC para o contexto educacional, pesquisas têm destacado desafios inerentes a esse tipo de 53 iniciativa (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b; HÖTTECKE e SILVA, 2011). Particularmente, na presente dissertação, tomaram-se como referencial teórico os obstáculos identificados por Forato (2009) durante a construção e aplicação de uma sequência de atividades didáticas com o intuito de transpor a HC para o Ensino Médio: Escolha das mensagens da natureza da ciência; Seleção dos aspectos históricos a enfatizar em cada episódio; Nível de aprofundamento de alguns aspectos históricos; Nível de detalhamento do contexto não científico; Nível de aprofundamento de alguns aspectos epistemológicos; Se, quando, quanto e como utilizar trechos de fontes primárias para o professor e para o aluno; Formulação discursiva adequada ao nível de escolaridade visado; Levar em conta as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas e nas diferentes ciências; Existência de conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente; Dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas; Agregar ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagógicas. Destaca-se, ainda, que foi relevante para a fundamentação teórica e o desenvolvimento do presente trabalho apropriar-se dos conhecimentos sobre os referidos obstáculos referente à transposição da HFC para o Ensino Médio e pensar acerca deles para o contexto de formação de professores. Diante dos entraves no tocante à compreensão da HFC como estratégia didática para abordagem de conteúdos de NdC (MARTINS, 2007) e dos obstáculos previstos pela literatura da área inerentes à transposição da HC para o âmbito educacional (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b), têm-se que os professores atuantes ou em formação devem estar sensíveis à importância da temática NdC e se sentirem seguros para abordá-la por meio da HFC. É fundamental que participem de discussões sobre esse tema, conheçam exemplos de propostas didáticas que tenham como objetivo sua inserção, discutam acerca dos desafios inerentes à transposição didática da HFC, disponham de recursos que lhes permitam adaptá- las, bem como que lhes possibilitem elaborar suas próprias intervenções. Reforça-se que é preciso motivação para ensinar esses conteúdos e orientação quanto a como fazê-lo Essa preocupação vai ao encontro do que foi ressaltado por Höttecke e Silva (2011). 54 Com base na perspectiva de colaborar com o ensino de conteúdos de NdC, estudou-se a temática da História do Vácuo a partir de textos originais dos períodos históricos em questão (fontes primárias) e textos historiográficos elaborados por historiadores da ciência (fontes secundárias). Elaborou-se o material instrucional de apoio aos professores tendo em vista a utilização de episódios da História do Vácuo para a abordagem de conteúdos de NdC e o texto de orientação aos professores quanto à transposição da HFC a partir do referido material instrucional (descritos detalhadamente no Capítulo 3). Planejou-se e realizou-se a oficina direcionada a esse público-alvo, tomando como pressupostos a importância de sensibilizá-los para a temática NdC e instrumentalizá-los para a abordagem explicita e contextualizada de conteúdos de NdC por meio de episódios da História do Vácuo (a proposta da oficina é apresentada no Capítulo 4). Os capítulos que se seguem, portanto, explicitam de maneira detalhada os produtos, a intervenção didática e a pesquisa empírica realizada no contexto da presente dissertação. 55 CAPÍTULO 3: A TEMÁTICA DA HISTÓRIA DO VÁCUO No Capítulo 2 apresentaram-se os fundamentos teóricos que nortearam o presente trabalho: reflexões atuais acerca da temática Natureza da Ciência; aspectos relacionados à inserção da História e Filosofia da Ciência no Ensino; desafios acerca da transposição didática da HFC para o contexto educacional; abordagens explícitas e contextualizadas de conteúdos de NdC por meio de episódios históricos. Partindo desses pressupostos teóricos, reflete-se no presente capítulo sobre: a justificativa para a escolha da temática da História do Vácuo, o processo de elaboração de material instrucional de subsídio aos professores o qual aborda essa temática histórica e os conteúdos de NdC, bem como o texto de orientação aos interessados na transposição da HFC para o contexto educacional a partir do referido material. Dentre as discussões que compõem a justificativa para a escolha deliberada de episódios da História do Vácuo, têm-se: a revisão dos trabalhos nacionais que exploram essa temática histórica no ensino de Física, destacando o uso ainda muito restrito desse tema; a potencialidade desses episódios históricos para a abordagem explícita e contextualizada de conteúdos de NdC e para a problematização de visões ingênuas sobre ciência, ilustrando a riqueza histórica e o potencial didático dessa temática. No que se refere ao material instrucional e ao texto de orientação19, ambos elaborados com o intuito de subsidiar educadores interessados na transposição da HFC para o Ensino Médio, destacam-se nesse Capítulo 3: os objetivos dos textos que compõem “Uma breve História do Vácuo”, a leitura de fontes primárias e secundárias como ponto de partida, bem como os obstáculos e desafios enfrentados acerca da transposição da HC acadêmica para o contexto específico de formação de professores a partir do referido material instrucional tendo em vista a abordagem da natureza do conhecimento científico (a seleção de conteúdos de NdC e de HC, a formulação discursiva adequada ao contexto de formação de professores, etc.).20 19 Vale salientar que o referido material instrucional e as orientações quanto ao seu uso compõe o texto “Uma breve História do Vácuo”, que segue como Apêndice A ao presente capítulo. 20 É importante destacar que desafios e obstáculos são previstos pela literatura da área no tocante à “transposição da didática da história da ciência para a sala de aula” de Ensino Médio (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Na presente dissertação, no processo de elaboração 56 3.1 JUSTIFICANDO A ESCOLHA DA TEMÁTICA DA HISTÓRIA DO VÁCUO Como referido no item 2.6.4 (Capítulo 2), a presente dissertação atuou na confluência NdC-HFC. Esse trabalho, particularmente, dedicou-se a pesquisar a História do Vácuo para colaborar com o ensino de NdC e com a problematização de visões deformadas acerca do empreendimento científico. 3.1.1 A LACUNA ACERCA DO USO DE EPISÓDIOS DA HISTÓRIA DO VÁCUO NO ENSINO DE CIÊNCIAS No Brasil, são raras as investigações dos episódios da História do Vácuo tendo em vista o uso dos mesmos no contexto educacional. Pouquíssimas pesquisas se dedicam a fazê-lo. No caso de proposta de discussão de conceitos físicos a partir de episódios dessa temática histórica pode-se citar Longhinni e Nardi (2002; 2009). Localizaram-se dois trabalhos que discutem, via História do Vácuo, aspectos do desenvolvimento do conhecimento científico: Coelho e Nunes (1992) e Portella (2006). Relevante notar que as próprias referências registradas nesses poucos trabalhos não apontam outros estudos de interesse nesse sentido, reforçando a constatação de que existe uma lacuna referente à utilização da temática da História do Vácuo no Ensino. As lacunas são notórias também no que diz respeito a trabalhos que problematizem concepções ingênuas de ciência a partir da História do Vácuo, bem como no que se refere a subsídios históricos acessíveis a educadores interessados em elaborar intervenções didáticas sobre essa temática. São raros os textos em idioma vernáculo que poderiam dar fundamentação aos professores sobre a História do Vácuo. Os textos produzidos pelo historiador da ciência Roberto de Andrade Martins (1989a, 1989b)21, em termos do conteúdo do texto de subsídio aos professores, considerou-se por analogia, tais desafios e obstáculos no contexto educacional da formação de professores, levando-se em conta as particularidades dessa situação específica. Já no texto de orientação aos professores, o qual introduz o texto de subsídio, esses mesmos obstáculos e desafios são tratados no contexto da inserção da HFC no Ensino Médio, isto é, propõe-se a reflexão sobre questões a serem enfrentadas nesse tipo de iniciativa. 21 Há ainda um texto bastante superficial sobre essa temática publicado em espanhol no Caderno Brasileiro de Ensino de Física (SOLAZ-PORTOLÈS e MORENO-CABO, 1997). 57 específico de HC, são praticamente os consultados pelos poucos trabalhos acadêmicos supracitados que procuraram usar a temática da História do Vácuo no contexto educacional. Mas, e quanto aos professores, estariam eles preparados para utilizar os escritos de Martins a respeito da História do Vácuo, tendo em vista a transposição didática dessas produções historiográficas para o contexto educacional? E, no caso específico, saberiam utilizá-las como subsídios para abordar conceitos de NdC e problematizar visões deformadas sobre a ciência por meio dessa temática? Muito possivelmente, “não” seria a resposta de maior incidência a essas questões. Há uma grave lacuna no que diz respeito às discussões sobre NdC na formação de professores, bem como no que tange à instrumentalização para o uso da HFC no ensino (MARTINS, 2007; HÖTTECKE e SILVA, 2011) Os fatores citados nessa seção, portanto, justificam a escolha deliberada da temática da História do Vácuo tendo em vista a sua inserção no contexto educacional, particularmente para o ensino de conteúdos de NdC e a problematização de visões ingênuas sobre ciência. Justificam também a necessidade de produzir material instrucional apropriado às necessidades dos professores que se interessam por essa perspectiva22, bem como a instrumentalização desses profissionais para a utilização desse tipo de material e a elaboração de intervenções didáticas para uso da HFC no ensino, particularmente, para a abordagem explícita e contextualizada da NdC.23 Nessa seção apontou-se que a temática da História do Vácuo ainda é pouco explorada no contexto educacional. A seguir, será destacada o quão profícua é essa temática em termos de potencial didático, reforçando a sua relevância. 3.1.2 RIQUEZA HISTÓRICA E ALTO POTENCIAL DIDÁTICO PARA ENSINAR SOBRE CIÊNCIA 22 Entende-se que um material instrucional apropriado às necessidades dos professores deve, não somente possuir uma formulação discursiva adequada, como também ser flexível para permitir sua adaptação para diferentes intervenções didáticas. A necessidade de materiais flexíveis é apontada por Höttecke e Silva (2011). 23 A lacuna na preparação do professor para abordar HFC na sala de aula poderia ser compensada por meio da utilização de materiais didáticos que incluíssem “orientações e advertências sobre ideias inesperadas e possíveis modos para se lidar com elas” (FORATO, MARTINS, PIETROCOLA, p. 148, 2012b). 58 A título de breve ilustração, citou-se, no item Justificativa (Capítulo 1), a potencialidade da temática da História do Vácuo como contextualização para o conteúdo de NdC relativo à provisoriedade do conhecimento. Na presente seção citam-se exemplos de episódios históricos dessa temática, também evocados na construção dos textos de apoio direcionados a professores de Física e educadores em geral, para ilustrar o alto potencial didático da História do Vácuo para a contextualização de aspectos de NdC e a problematização de visões deformadas sobre a atividade científica. No decorrer da seção 3.2.4 aprofunda-se essa questão, mostrando como essa contextualização foi realizada no material instrucional.24 Como vem sendo recomendado pela literatura, por meio da articulação dos conteúdos históricos selecionados, enfatizaram-se na presente dissertação os seguintes conteúdos relacionados à natureza do conhecimento científico: O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; Não há nenhum método científico único universal; As observações são dependentes da teoria; O desacordo entre os cientistas sempre é possível; O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais (MCCOMAS et al., 1998). Além da oposição a uma visão acumulativa de crescimento linear da ciência, procurou-se ir de encontro a outras visões deformadas acerca da atividade científica: a visão aproblemática e ahistórica, a visão rígida e algorítmica, a visão empírico-indutivista e ateórica, a visão individualista e elitista e a visão descontextualizada e socialmente neutra da ciência (GIL PÉREZ et al., 2001). A riqueza histórica do desenvolvimento dos debates sobre o vazio foi notável. As primeiras discussões conhecidas remontam aos escritos gregos pré-socráticos. Estudando os episódios da Antiguidade, pode-se explorar, por exemplo, a contraposição de ideias entre eleatas e atomistas, a fim de contextualizar a possibilidade de desacordo na ciência (um dos conteúdos de NdC selecionados) e problematizar as visões acumulativa de crescimento linear, aproblemática e ahistórica, individualista e elitista de ciência (três das concepções deformadas de ciência selecionadas). A coexistência de concepções opostas para um mesmo 24 Mesmo na referida seção, os argumentos trazidos à tona por personagens históricos participantes dos debates a respeito da possibilidade e existência de espaços vazios não são exaustivamente lembrados. Esses argumentos, no entanto, estão contemplados no material instrucional de apoio ao professor e podem ser utilizados nessa perspectiva. 59 fenômeno se relacionava a diferentes pressupostos teóricos sustentados por essas correntes filosóficas. A divergência observada nessas discussões, descortina a possibilidade de aprofundarmos outras reflexões sobre NdC utilizando o mesmo cenário. A oposição quanto à questão do vazio entre a escola eleata e a escola atomista, durante a Antiguidade, pode ser tomada como contextualização para outro conteúdo de NdC: a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos. Bem como, de forma intrinsecamente relacionada, pode-se problematizar a visão empírico- indutivista e ateórica de ciência. Ao estudar a temática, nota-se que essa oposição específica entre as escolas filosóficas remete inclusive a raízes profundas, como a própria compreensão divergente a respeito do significado dos fenômenos naturais observados e de como o conhecimento poderia ser construído. A contraposição entre Aristóteles e atomistas em relação ao vazio também pode ser utilizada no sentido de ilustrar a possibilidade de desacordo na ciência e a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos. Explicações divergentes eram concebidas para o desequilíbrio de uma balança contendo em um de seus braços determinado volume de ferro e no outro o mesmo volume de algodão. Os atomistas explicariam esse fenômeno pela existência de vácuos internos nos corpos. Aristóteles, que não aceitava a existência do vazio, explicaria o mesmo fenômeno pela diferença de composição dos corpos. Assim, um único fenômeno (o desequilíbrio da balança) receberia duas explicações bastante distintas, formuladas em vista de diferentes compreensões sobre a matéria. Questões controversas envolvendo o conceito de vácuo permaneceram também na Idade Média, possibilitando a abordagem explícita e contextualizada acerca de conteúdos de NdC (como a possibilidade de desacordo na ciência e a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos). Viabilizam, por exemplo, o questionamento de visões aproblemática e ateórica da ciência. Na Idade Média, a maior parte dos autores seguia a direção adotada por Aristóteles e considerava que a natureza tinha “horror ao vácuo”. As observações e experimentos realizados ou imaginados eram interpretados levando-se em conta esse pressuposto teórico. Novamente, portanto, encontramos nos episódios históricos desse período características que ilustram adequadamente os aspectos de NdC supracitados. 60 Tomando essa temática histórica, outros aspectos de NdC poderiam ser abordados de forma explícita e contextualizada: não há um método científico único universal; a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações, o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Ainda na Antiguidade, a criatividade do pensador Lucretius mereceu destaque pela sugestão de uma forma de produzir vácuo (temporário) utilizando o afastamento brusco de dois objetos achatados e grandes (como duas placas de mármore) colocados em contato. A inventividade dos pesquisadores na criação de conceitos e explicações pode ser ilustrada pelos argumentos utilizados por Jean Buridan, o qual imaginou que um fole com furos perfeitamente fechados não poderia ter suas paredes separadas nem por vinte cavalos. Igualmente, esse aspecto da natureza do conhecimento científico pode ser ilustrado pela resposta de Galileu Galilei, em agosto de 1630, ao problema do sifão inoperante. A coluna de água puxada num tubo se comportava como uma corda ao ser erguida: se fosse muito comprida (erguida a mais de 10 m), ela se rompia. Para exemplificar a contextualização acerca da influência de fatores sociais, culturais e religiosos na ciência e a problematização da visão ingênua de ciência socialmente neutra evoca-se o personagem René Descartes, considerado um dos grandes opositores ao vácuo do século XVII. Descartes negou a existência de espaços vazios, argumentando que Deus não podia produzi-los. No que se refere à metodologia científica, ao longo do estudo histórico dos três períodos (Antiguidade, Idade Média e Revolução científica), percebe-se que os pesquisadores discutiram sobre a temática do vazio, realizaram experimentos, propuseram experimentos imaginários, formularam conceitos e explicações, mas não aplicaram ordenadamente um conjunto de regras definidas na produção do conhecimento acerca do vazio. Discutir a inexistência de um método único, rígido e universal para se fazer ciência, possibilita, por exemplo, a contraposição à visão ingênua de que a ciência é rígida e algorítmica (GIL PÉREZ et al., 2001). Identifica-se, assim, a potencialidade dos episódios da História do Vácuo para a contextualização dos aspectos de NdC, bem como para a problematização de visões deformadas sobre a ciência. Na seção 3.2.4 apresenta-se como a exploração 61 desse potencial foi efetivamente materializada no material instrucional de subsídio aos professores. 3.2 A ELABORAÇÃO DOS TEXTOS SOBRE HISTÓRIA DO VÁCUO E NDC Na presente seção, reflete-se acerca da elaboração dos três textos sobre a História do Vácuo e conteúdos de NdC direcionados a subsidiar professores interessados na transposição da HC para o contexto educacional. 3.2.1 FONTES HISTÓRICAS E HISTORIOGRÁFICAS COMO PONTO DE PARTIDA Com o intuito de contribuir com o ensino de conteúdos de NdC, investigou-se a temática da História do Vácuo. Realizou-se a leitura de trabalhos historiográficos (fontes secundárias), como por exemplo: Martins (1989a), Martins (1989b) e Martins (1993).25 Como se afirmou, anteriormente, em termos do conteúdo específico de HC, as pesquisas produzidas pelo historiador da ciência Roberto Martins (1989a, 1989b, 1993) são praticamente as consultadas pelos poucos trabalhos acadêmicos brasileiros que utilizam a temática da História do Vácuo no contexto educacional, os quais foram também contemplados nessa etapa de leitura (LONGUINI e NARDI, 2002; LONGUINI e NARDI, 2009; PORTELA, 2006; LONGUINI e NARDI, 2002; SOLAZ-PORTOLÈZ e MORENO-CABO, 1997 e outros). Esse estudo envolveu também a leitura de textos originais de personagens dos períodos históricos em questão (fontes primárias). Recorreram-se aos escritos de estudiosos, como Aristóteles, Galileu Galilei, Evangelista Torricelli, Blaise Pascal e outros, que se dedicaram a discutir sobre a (in)existência do Vácuo. Utilizaram-se textos selecionados por Kirk e Raven (1982) em sua obra sobre os filósofos pré- socráticos, textos selecionados por Magie (1969)26 em seu Source Book in Physics e a tradução de Novas experiências sobre o vácuo de Blaise Pascal (MARTINS, 1989b). No que se refere, especificamente, à utilização desse tipo de material, levou-se em consideração preocupações expressas na literatura na área no que diz respeito a “quando, quanto e como utilizar trechos de fontes primárias para o 25 Trabalhos historiográficos gerais que não tratavam especificamente da História do Vácuo foram consultados (ver bibliografia da dissertação). 26 Os excertos extraídos de Magie (1969) foram traduzidos por Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira e Giovanninni Batista Leite. 62 professor” (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). O processo de pesquisa e leitura desse tipo de trabalho trouxe a fundamentação necessária para detectar elementos históricos adequados para a abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos de NdC. Permitiu, ainda, levando em conta, por exemplo, preocupações com o nível de detalhamento e aprofundamento adequado dos episódios históricos (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b), elaborar material instrucional para os professores sobre essa temática, que não fossem textos historiográficos. Vale salientar que os níveis de detalhamento e de aprofundamento adequado dos episódios históricos costumam ser vistos como desafios pela literatura no tocante à transposição da HFC para a Educação Básica (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Fez-se necessário, no contexto da presente dissertação, apropriar-se dessas reflexões no contexto da elaboração de subsídios para professores interessados pelo uso da HFC no Ensino. Portanto, reservou-se a seção 3.2.3 para a discussão acerca dos desafios e obstáculos no que se refere à transposição da HC acadêmica (a partir dos referidos materiais de consulta) para o contexto de formação de professores. Na seção seguinte destacam-se os objetivos gerais do conjunto dos três textos, bem como os objetivos específicos de cada um deles. 3.2.2 OS OBJETIVOS DOS TEXTOS O material instrucional elaborado como um dos produtos da presente dissertação abordou as controvérsias históricas sobre a possibilidade do vazio e sua real existência. Refletindo sobre o processo de construção histórica desse conceito, o primeiro texto elaborado referiu-se às discussões ocorridas na Antiguidade, o segundo na Idade Média e o terceiro na Revolução Científica dos séculos XVI e XVII. As polêmicas e discussões históricas em torno do conceito de Vácuo foram utilizadas como contextualização para reflexões explícitas de questões sobre NdC. Quando se propõe a utilização da HFC no Ensino, é necessário ter clareza quanto ao objetivo pedagógico que se pretende atingir (ensinar ciência, ensinar sobre ciência, ensinar ambos de forma correlacionada). Essa questão foi 63 fundamental para a construção do texto “Uma breve História do Vácuo”. Assim, os primeiros objetivos do conjunto de textos históricos referem-se a discutir de modo explícito e contextualizado aspectos sobre a natureza da atividade científica, bem como se contrapor a visões ingênuas sobre ciência por meio da História do Vácuo. Destacando como contexto de aplicação do material instrucional a formação de professores tem-se outro propósito: subsidiar interessados na transposição da HFC para o contexto educacional tendo em vista a abordagem explicita e contextualizada de conteúdos de NdC. Na tentativa de promover aos leitores uma melhor compreensão acerca da História do Vácuo, a introdução aos textos procurou sensibilizar os interessados pela temática histórica para o tipo de discussão que se iniciava. Dessa forma, reproduziram-se perguntas que os estudiosos tentaram responder ao longo da HC: É possível existir espaços vazios, na natureza? Esses espaços podem ser produzidos? Todos os espaços na natureza são preenchidos continuamente por uma matéria que não pode ser retirada? Em seguida, ainda no primeiro texto, comentou-se sobre os debates acerca da possibilidade da existência de espaços vazios na Antiguidade. Indicou-se a estreito entrelaçamento entre esses debates e as discussões sobre movimento e luz e, até mesmo sobre a própria possibilidade de conhecimento do mundo natural. No texto referente à Idade Média, ressaltou-se a relevância dos argumentos aristotélicos e experimentos imaginários, especialmente em defesa da impossibilidade e inexistência do vazio. No que se refere aos objetivos específicos de cunho epistemológico, pretendia-se que ao final dos dois primeiros textos os leitores (educadores) tivessem refletido de maneira explícita e contextualizada acerca das seguintes questões: O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; Não há nenhum método científico único universal; As observações são dependentes da teoria; O desacordo entre os cientistas sempre é possível; O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. 64 O terceiro texto histórico referiu-se ao período da Revolução Científica, retomando as contribuições de personagens como Galileu Galilei, René Descartes, Evangelista Torricelli, Blaise Pascal, dentre outros. Os cinco aspectos de NdC supracitados voltaram a ser discutidos e enfatizados. Os objetivos específicos desse texto foram semelhantes aos dos dois primeiros. Particularmente, nesse texto, acrescentou-se um sexto objetivo específico: discutir de forma explícita e contextualizada acerca de que não há nenhum método científico único universal. À luz dos objetivos, considerou-se na elaboração dos textos históricos que os conteúdos epistemológicos selecionados (seis mensagens de NdC) eram complexos. Procurou-se enfrentar possíveis dificuldades quanto a esses conteúdos por meio da interligação dos três textos, com a introdução cautelosa e progressiva das mensagens, as quais foram retomadas de um texto para o outro. Considerando a pouca familiaridade dos professores com os conteúdos abordados, a opção pela retomada das mensagens ao longo dos textos, tencionou estabelecer oportunidades para que os leitores os compreendessem. No que se refere à contraposição acerca das concepções deformadas sobre a atividade científica, Gil Pérez e seus colaboradores (2001) destacam que parte dessas visões ingênuas é pouco reconhecida pelos professores em momentos de reflexão. Sendo assim, torna-se um também desafio propor um material instrucional para professores que problematize visões ingênuas sobre a NdC, as quais costumam ser compartilhadas por eles próprios. Foi importante ter em mente, portanto, que ao elaborar o material instrucional para os professores com intuito de problematizar visões ingênuas de ciência, estariam, na verdade, sendo trazidas visões contrapostas ao pensamento de boa parte dos próprios professores que se pretende que utilizem o referido material.27 Lidar com a complexidade dos conteúdos de NdC e com o conflito acerca das visões de ciência discutidas no material instrucional e trazidas pelos próprios professores que se pretende que o utilizem, no entanto, não foram os únicos 27 Essa questão vem sendo apontada pela literatura como um desafio. Ao elaborarem um curso para o ensino de conteúdos de NdC por meio de episódios da História da Óptica, Forato, Martins e Pietrocola (2012b) apontaram: “O curso deveria lidar não apenas com concepções presentes fora do ambiente escolar, mas a visão apresentada pelo professor iria conflitar com aquela trazida por uma autoridade escolar: os autores do material didático, que gozam de prestígio no ambiente escolar” (p. 139). 65 desafios na elaboração dos textos históricos de subsídio a esses profissionais. Outros desafios e obstáculos, previstos pela literatura da área acerca da transposição da HFC para o Ensino Médio, foram enfrentados no que se refere à transposição da HC acadêmica para o contexto de formação de professores. 3.2.3 DESAFIOS E OBSTÁCULOS NA TRANSPOSIÇÃO DA HC ACADÊMICA PARA O MATERIAL INSTRUCIONAL Os textos históricos foram elaborados tendo em vista a transposição da HC acadêmica para o contexto de formação de professores. Levaram-se em consideração alguns “obstáculos” previstos pela literatura da área no que diz respeito à inserção da HFC no Ensino, e mais, especialmente, na construção de narrativas históricas.28 Assim, a elaboração do material de subsídio para os professores procurou levar em conta questões tais como: escolha das mensagens específicas sobre Natureza da Ciência; seleção dos aspectos históricos enfatizados em cada episódio; nível de aprofundamento dos aspectos históricos; nível de detalhamento do contexto não científico; nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos; utilização de trechos de fontes primárias; formulação discursiva adequada ao nível de escolaridade visado; existência de diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas e nas diferentes ciências; existência de conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão; dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b)29. Nas próximas seções discutem-se esses desafios e obstáculos enfrentados na perspectiva da elaboração do material instrucional para professores, bem como 28 Não é demais lembrar que os desafios e obstáculos haviam sido previstos pela literatura da área acerca da transposição da HFC para Educação Básica (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). No contexto da presente dissertação, no entanto, apropriou-se dessas reflexões tendo em vista o Ensino Superior, mais especificamente pensou-se na transposição da HC acadêmica para o contexto de formação de professores. Nesse Capítulo, o trato dessas questões refere-se a esse contexto. 29 Essas questões foram retomadas explicitamente com os participantes da oficina que utilizaram esse material instrucional. Já tendo em vista o processo de construção de propostas didáticas para o Ensino Médio a partir desse material, realizado na oficina, outras questões foram debatidas com os participantes: formulação discursiva adequada ao nível de escolaridade visado e a necessidade de agregar ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagógicas (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). 66 se ilustram com trechos extraídos do referido material as estratégias utilizadas na perspectiva de superá-los. 3.2.3.1 A seleção e o nível de aprofundamento dos aspectos de NdC Tomando como pressuposto que o texto “Uma breve História do Vácuo” tinha como um dos propósitos gerais tratar de aspectos de NdC por meio de episódios da História do Vácuo, foi fundamental traçar objetivos específicos coerentes. A definição desses objetivos específicos, discutidos na seção 3.2.1, esteve intimamente ligada à escolha das mensagens de NdC, pois ao selecionar tais mensagens estas passaram a compor os propósitos dos textos históricos. Como se afirmou no Capítulo 2 da presente dissertação, há certa convergência em torno de aspectos de NdC que seriam relevantes para o contexto educacional (MCCOMAS et al., 1998). Esses aspectos seriam desejáveis para o referido contexto a fim de se alcançar a almejada “compreensão do significado da ciência” (BRASIL, 1999, p. 46). A escolha de um determinado grupo de aspectos dentre todos os considerados relevantes para o contexto educacional se deu, fundamentalmente, tendo em vista a possibilidade de contextualizá-los por meio da História do Vácuo. Considerou-se, também, que os textos serviriam como subsídios para professores na elaboração de intervenções didáticas para o Ensino Médio. Assim, ao selecionar os aspectos de NdC levou-se em consideração que, dada a complexidade desses conteúdos, era fundamental avaliar o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos selecionados (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009). Discutir sobre NdC, como no material instrucional, implica lidar com a complexidade desses conteúdos, pois as reflexões epistemológicas coetâneas sobre essa temática entram em conflito com as visões ingênuas de ciência sustentadas pelos próprios professores (GIL PÉREZ et al., 2001; HARRES, 1999a; HARRES, 1999b). Tomando como relevantes esses fatores, optou-se pela seleção dos seis aspectos de NdC destacados em seções anteriores. A título de breve ilustração, vejamos como duas das seis mensagens de NdC selecionadas (destacadas em negrito) foram explicitadas no texto “Uma breve História do Vácuo”: 67 Aceitar a existência do vazio não foi comum entre os gregos e não seria mesmo para a humanidade até o século XVII. O desacordo entre os cientistas permaneceu. Estudiosos gregos e medievais geralmente se opuseram à visão aceita pelos atomistas. Houve, no entanto, o resgate dessas concepções em vários momentos ao longo da História do Vácuo. Isso porque a Ciência não é estática e convergente, mas mutável, provisória e ilimitada. Ela permite que uma determinada visão, por exemplo, a dos atomistas, menos aceita num determinado período possa ser regatada em outro e volte a ganhar espaço entre os estudiosos. No que se refere à profundidade dos aspectos epistemológicos, salienta-se que os textos históricos tratam tanto de mensagens de NdC quanto de conceitos ligados à sua compreensão, como: formulação de hipóteses, evidências empíricas, argumentos racionais, elaboração de teorias, entre outros. Para entender um pouco sobre o aprofundamento dessas mensagens, vale ressaltar que alguns enunciados acerca da NdC remetem a significados semelhantes, apesar da formulação discursiva diferente: “Uma observação significativa não é possível sem uma expectativa pré-existente” e “As observações são dependentes da teoria”. Provavelmente, para o contexto de formação de professores, ambas as mensagens seriam compreensíveis. Porém, para o contexto do Ensino Médio, o primeiro enunciado poder ser de difícil compreensão por parte dos alunos.30 Quanto ao uso de expressões como “formulação de hipóteses”, “evidências empíricas”, “argumentos racionais”, “elaboração de teorias” e outros, tomou-se como pressuposto que no contexto de formação de professores não haveria necessidade de explicar tais conceitos, pois foi considerado que os professores já conheciam as definições de tais expressões. Elas foram utilizadas sem definição formal, embora se tenha tido a preocupação em reconstruir uma narrativa histórica que proporcionasse a compreensão desses termos ao longo dos próprios textos.31 3.2.3.2 A seleção e o nível de aprofundamento dos conteúdos históricos Outros desafios foram selecionar os conteúdos históricos e delimitar o nível de aprofundamento dos mesmos, sem perder de vista a concordância com as 30 O professor também deve ficar atento à escolha das mensagens de NdC para o contexto do Ensino Médio, pois uma formulação discursiva inadequada pode dificultar a compreensão da mensagem. 31 É fundamental que o professor no contexto da Educação Básica avalie a necessidade de explicações referentes a termos epistemológicos ou expressões novas (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b) 68 mensagens de NdC escolhidas. Entende-se que a escolha dos aspectos históricos que serviriam para a ilustração dessas mensagens poderia influenciar numa compreensão “mais adequada” por parte dos professores sobre o empreendimento científico.32 Tendo em vista esses obstáculos e desafios, refletiu-se acerca de duas questões fundamentais: Quais episódios da História do Vácuo poderiam contribuir para problematizar os conteúdos de NdC selecionados? Quais conteúdos históricos, dentre os selecionados, deveriam ser enfatizados? Pensando no contexto de formação de professores, quanto ao nível de aprofundamento dos conteúdos históricos, buscou-se ficar atento aos recortes necessários. Foi fundamental fazer escolhas, assumir os riscos de omitir algumas informações, bem como priorizar outras. A narrativa histórica sobre a temática do Vácuo foi reconstruída de maneira a evitar uma “pseudo-história” (FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Pode-se destacar, portanto, que para elaborar o texto “Uma breve História do Vácuo”, atuou-se na transposição didática de trabalhos específicos de historiadores da ciência para o contexto de formação de professores, refletindo acerca da seleção e do nível de aprofundamento dos conteúdos históricos.33 3.2.3.3 Nível de detalhamento do contexto não científico Quanto ao nível de detalhamento do contexto não científico, optou-se por ilustrá-lo de forma sutil.34 Dessa forma, esse contexto não foi supervalorizado, embora um dos objetivos específicos do material instrucional fosse discutir acerca de que o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. 32 No contexto da Educação Básica, o enfrentamento desse desafio por parte do professor pode ser complicado , tendo em vista que esses indivíduos não são instrumentalizados durante sua formação para realizarem recortes históricos necessários para utilização da HFC no Ensino. 33 Vale salientar que para o contexto do Ensino Médio, os professores devem considerar um nível de aprofundamento diferente do que foi levado em conta no contexto do presente trabalho. É fundamental que esses indivíduos façam suas próprias escolhas e realizem seus próprios recortes a partir do material instrucional, assumindo os riscos de suas opções. Essa questão é ressaltada no texto de orientação ao professor e foi contemplada na oficina. 34 O professor pode fazer escolhas diferentes das realizadas no material instrucional optando por enfatizar o contexto não científico, por exemplo. Nesse caso, especificamente, faz-se necessário que o professor busque outras fontes para fundamentar sua intervenção didática. 69 Para ilustrar o nível de detalhamento dado ao contexto não científico ao longo de “Uma breve História do Vácuo”, extraiu-se o seguinte trecho: Descartes discutiu, posteriormente, uma questão que podia ser encontrada em autores medievais: a relação entre Deus e a produção de espaços vazios. Ele, demonstrando a influencia de fontes espirituais em seu raciocínio científico, negou que Deus pudesse produzir esses espaços. Pode-se observar que a frase “[...] uma questão que podia ser encontrada em autores medievais: a relação entre Deus e a produção de espaços vazio”, não somente contribui para o entendimento do leitor acerca da mensagem de NdC que está em negrito, como também transmite informações acerca do contexto não científico da Idade Média. De maneira geral, na elaboração dos textos, buscou-se ter clareza quanto ao nível de detalhes do contexto não científico, bem como realizar os recortes históricos necessários de forma consciente. Determinaram as escolhas os objetivos dos textos. 3.2.3.4 Utilização de trechos de fontes primárias Um olhar geral sobre a temática da História do Vácuo já poderia revelar que muitos conteúdos históricos eram de difícil compreensão. Os trabalhos específicos de historiadores da ciência poderiam trazer contribuições para o professor, poderiam ser discutidos na formação desse profissional, mas não seriam plenamente adequados a esse contexto formativo. Pesquisas específicas em HC resultam em trabalhos escritos para uma comunidade acadêmica específica. Um historiador escreve de modo a ser entendido por seus pares, produz pesquisas aprofundadas, com preocupações e intenções características. Nessa área é comum, por exemplo, o uso de fontes primárias (como os textos extraídos de MAGIE, 1969) por historiadores da ciência. Interpretá-las requer formação específica e não é uma tarefa trivial. O uso dessas fontes no contexto educacional vem sendo tratado como um desafio pela literatura da área (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). No âmbito do presente trabalho, durante a elaboração do texto “Uma breve História do Vácuo”, buscou-se considerar que o público alvo seria o professor interessado no uso da 70 HFC no ensino de ciências, e não historiadores da ciência. Utilizaram-se vários trechos de fontes primárias de forma criteriosa, tomando cuidado com a inteligibilidade da fonte, bem como buscando auxiliar o leitor-educador na interpretação da mesma. Para isso recorreram-se às fontes secundárias, fundamentais para permitir a contextualização e a compreensão adequada dos recortes das fontes primárias, principalmente, tendo em vista a necessidade de minimizar interpretações distorcidas. Salienta-se a importância de que os professores interessados na utilização do material instrucional conheçam minimamente o contexto das fontes primárias, tendo em vista uma adequada transposição da HFC para o contexto educacional (FORATO, 2009). Entende-se que é relevante para os professores ter acesso a um maior número de informações possível sobre o que se pretende ensinar, incluindo sobre as fontes primárias, para uma escolha fundamentada e consciente do que levar à sala de aula. Destaca-se, no entanto, que em algumas situações, na elaboração do material instrucional, optou-se por não utilizar fontes primárias. Em alguns casos a compreensão desses trechos exigiria pré-requisitos específicos do professor além do que poderia ser contemplado pelo próprio material instrucional, tanto em nível de profundidade como em nível de extensão. Além disso, vale salientar que a opção por utilizar ou não esse tipo de fonte como referência foi orientada tendo em vista a atender aos objetivos do referido material instrucional. As opções relativas à utilização de trechos de fontes primárias seguiram, então, alguns requisitos: o contexto de produção da fonte primária, o contexto de produção do material instrucional, o nível de segurança quanto à interpretação das fontes, a formulação discursiva inteligível aos professores em formação, a extensão da fonte (FORATO, 2009). Lembrando que, no caso do contexto particular de elaboração do material instrucional, os desafios e obstáculos acerca do uso de fontes primárias foram enfrentados pensando na contextualização desses excertos para o âmbito da formação de professores. A utilização dessas fontes nos textos históricos pode ser ilustrada, por exemplo, por meio das discussões e divergências existentes entre eleatas e atomistas durante a Antiguidade acerca de como o conhecimento poderia ser construído. 71 3.2.3.5 Formulação discursiva adequada ao contexto de formação de professores Durante a elaboração do texto “Uma breve História do Vácuo” procurou-se observar a formulação discursiva. Nesse caso, de maneira geral, levaram-se em consideração os aspectos formais do texto, de vocabulário e de conteúdos históricos e epistemológicos (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Outro aspecto considerado para determinar a formulação discursiva foi a utilização de termos e expressões como “formulação de hipóteses”, “evidências empíricas”, “argumentos racionais” e “elaboração de teorias” sem explicações formais, tendo em vista o professorado como público alvo. Considerou-se que esses conceitos estão intrinsecamente relacionados aos conteúdos epistemológicos, bem como que os próprios textos auxiliam que o leitor os compreenda, permitindo certa autonomia. A seleção dos conteúdos históricos e epistemológicos a serem abordados também influenciou a formulação discursiva. As escolhas acerca do que omitir ou destacar envolveram assumir riscos, sendo essas decisões tomadas tendo em vista os objetivos dos referidos textos. No que se refere aos desafios da transposição didática da HC “produzida” pelos historiadores da ciência, não é demais lembrar que isso implica, necessariamente, na realização cautelosa de recortes e simplificações. É fundamental produzir uma história simplificada, mas que não seja apenas uma caricatura do processo histórico (MATTHEWS, 1994, p. 177). O processo de transposição didática precisa ser cuidadoso, envolvendo conhecimento em História da Ciência e Didática da Ciência. É relevante buscar a harmonização entre os distintos campos do saber na elaboração das narrativas históricas, requerendo fazer escolhas e assumir riscos no decorrer dessa construção. Os aspectos gerais supracitados acerca da formulação discursiva foram considerados tendo em vista que as narrativas históricas tinham como público alvo os professores interessados em utilizar a HFC no Ensino. Salienta-se, no entanto, que em vários trechos do material instrucional, a formulação discursiva não está adequada para o Ensino Médio. Analogamente aos conhecimentos em Física, 72 resultantes das pesquisas realizadas pelos físicos profissionais, a HC utilizada no referido material “torna-se”, nesse caso, um conhecimento específico para professores de ciências. Assim, tal como a Física acadêmica passa por uma transposição didática para chegar ao contexto educacional, também a HFC a partir do material instrucional precisaria passar. A necessidade da transposição didática não é uma peculiaridade da HC. É um processo usual para que os conhecimentos de modo geral cheguem às escolas. 3.2.3.6 Tratamento diacrônico, diferentes concepções de ciência, pensadores de distintas épocas e conteúdos da História da Ciência de difícil compreensão Evitar o tratamento anacrônico acerca dos conteúdos históricos, das diferentes concepções de ciência e dos pensadores em distintas épocas foi outro desafio enfrentado durante a construção do texto “Uma breve História do Vácuo” (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Para ilustrar esse obstáculo, traz-se uma das discussões históricas ocorridas acerca da (in)existência do Vácuo entre eleatas e atomistas durante a Antiguidade. No decorrer do texto sobre a Antiguidade, apresentam-se as visões de cada escola de pensamento acerca da construção do conhecimento, bem como se discutem as teorias elaboradas por eleatas e atomistas sobre o vácuo. Percebe-se que a não aceitação do vazio pelos eleatas, por exemplo, era compatível com sua negação do movimento (esse seria fruto de sensação ilusória; eleatas negavam o mundo observável e as mutabilidades). Já a explicação dos atomistas para aceitar a existência do Vácuo era compatível com sua teoria sobre a construção do conhecimento, que resgatava a importância do sensorial e aceitava a existência do movimento. Como o vazio era condição para o movimento e este (o movimento) existia, o vazio também existia para eles. Discussões complexas, semelhantes à expressa no parágrafo anterior, ocorreram ao longo dos três textos que tratam de cada um dos períodos históricos. Discutiram-se críticas e argumentos favoráveis ao Vácuo. Refletiu-se sobre as diferentes teorias elaboradas nesses períodos, mostrando que havia coerência entre os processos de construção do conhecimento científico e os pressupostos metodológicos aceitos em cada época, por exemplo. 73 Vários desses conteúdos históricos são de difícil compreensão para uma pessoa atualmente, fato que poderia dar margem a uma interpretação anacrônica em caso de discussões deficientes. Os objetivos das reflexões no texto perpassam as diferenças entre as concepções de ciências nas diferentes épocas. Buscou-se evitar a interpretação anacrônica de que o fracasso de determinada teoria estaria relacionado com o “atraso científico” do período (FORATO, 2009). Outra preocupação foi o tratamento diacrônico acerca dos pensadores de épocas e culturas diferentes (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Isso porque, como já dito, vários conteúdos abordados no texto são de difícil compreensão. Pode parecer estranho que em algum momento da História houvesse pesadores que: “negavam a existência do Vácuo”, “consideravam que o ar não tinha peso e não exercia pressão”, “negavam a existência do movimento”, “aceitavam que a natureza tinha horror ao vazio”. Nesse sentido, o texto “Uma breve História do Vácuo” foi construído de modo a problematizar a visão de que a aceitação de “coisas estranhas” pelos estudiosos de distintas épocas se dava em decorrência do “atraso científico” (FORATO, 2009). 3.2.4 ABORDAGEM DOS CONTEÚDOS DE NDC E PROBLEMATIZAÇÃO DAS VISÕES INGÊNUAS NOS TEXTOS COMO SUBSÍDIO PARA OS PROFESSORES A título de breve ilustração, citou-se, no item Justificativa (Capítulo 1), a potencialidade da temática da História do Vácuo como contextualização para o conteúdo de NdC relativo à provisoriedade do conhecimento científico. No decorrer desta seção, aprofunda-se essa questão, utilizando-se exemplos evocados na construção dos textos para ilustrar, por meio da articulação dos conteúdos históricos selecionados, a ênfase dada na presente dissertação aos conteúdos de NdC selecionados, bem como ir de encontro às visões deformadas acerca da atividade científica (GIL PÉREZ et al., 2001, p. 129-133). Importante destacar que, como se tem mostrado, essas concepções ingênuas de ciência não são independentes, autônomas, mas sim, formam um esquema conceitual relativamente integrado (DRIVER e OLDHAM, 1986), como por exemplo: o conhecimento científico acumular-se-ia por meio de descobertas individuais realizadas sem dificuldade por cientistas geniais, agindo de modo neutro e imparcial. 74 Pesquisas demonstram esse padrão de coerência, isto é, a associação de visões deformadas entre si. Tendo em vista essas circunstâncias, optou-se por problematizar essas visões de modo integrado nos textos elaborados. Nessa seção apresentam, por meio de exemplos da História do Vácuo, a abordagem de conteúdos de NdC de maneira explícita e contextualizada, bem como a problematização articulada às visões ingênuas de ciência. 3.2.4.1 Visões aproblemática e acumulativa de crescimento linear De acordo com Gil-Pérez e colaboradores (2001), o ensino de ciências reforçaria uma concepção aproblemática e ahistórica da ciência ao transmitir: [...] os conhecimentos já elaborados, sem mostrar os problemas que lhe deram origem, qual foi a sua evolução, as dificuldades encontradas etc., e não dando igualmente a conhecer as limitações do conhecimento científico atual nem as perspectivas que, entretanto, se abrem. [...] o que dificulta a captação, bem como a compreensão da racionalidade de todo o processo e empreendimento científicos (p. 131). Contrapondo-se a uma visão aproblemática e ahistórica da ciência, ressaltou- se, de modo frequente e explícito nos textos históricos de subsídio aos interessados na utilização da HFC no contexto educacional, a laboriosa busca de soluções para problemas como característica importante dos trabalhos dos estudiosos:35 Posteriormente, Aristóteles retomou os fenômenos do crescimento e da expansão, na obra Sobre a geração e corrupção, livro I, cap. 5, mas não resolveu o problema. Aristóteles criticou esse argumento e deu outra interpretação. Afirmou que tal problema estaria associado à teoria dos “movimentos naturais”, já que o argumento dos atomistas não explicava a “leveza absoluta” (tendência de certos corpos subirem, como o fogo, ao invés de caírem em direção a Terra). Discutiremos, mais adiante, a cerca do problema dos “movimentos naturais”, por acreditarmos na importância das teorias aristotélicas sobre os movimentos e o Universo para compreendermos as críticas do filósofo ao vácuo [Texto “A controvérsia sobre o Vácuo na Antiguidade”]. Nesse sentido, os textos se opuseram fortemente a uma perspectiva de introduzir conhecimentos prontos, elaborados. Em contraposição, ressaltaram 35 Salienta-se que na presente seção utilizou-se como notação para identificar e localizar os trechos extraídos do texto “Uma breve História do Vácuo”: [Texto “A controvérsia sobre o Vácuo na Antiguidade”]; [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]; [Texto “A discussão sobre o Vácuo na Idade Média”]. 75 processos de enfrentamento de dificuldades. Citaram, por exemplo, as correspondências entre Galileu e Baliani acerca do “problema de pesar o ar”: Desde 1614 Baliani já se correspondia com Galileu Galilei, que lhe escrevia a respeito do problema de pesar o ar. O não funcionamento do sifão fez recorrer a Galileu, em busca de uma solução para o problema [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Encaminhando o leitor para a discussão do assunto, aprofundou-se a famosa discussão de Galileu e Baliani a respeito do “problema do sifão inoperante”: A resposta de Galileu, em 6 de agosto de 1630, ao problema do sifão inoperante, foi que a “força do vácuo” era suficiente para elevar uma coluna de água com uma bomba até no máximo pouco mais de dez metros de altura. Além desse limite, a coluna de água se desintegrava, pois a água não era capaz de suportar tamanho esforço. A explicação de Galileu foi criativa. Para ele, a coluna de água puxada num tubo se comportava como uma corda ao ser erguida: se fosse muito comprida, ela se rompia [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Enfatizou-se, assim, o empenho dos personagens históricos em resolver questões, destacando o envolvimento dos mesmos em discussões que se relacionaram ao desenvolvimento do conceito de Vácuo. Tencionou-se transmitir uma visão de ciência “viva”, dinâmica, marcada por controvérsias, debates em torno de questões e assuntos que movem (e muitas vezes dividem) a comunidade científica: Estudando esse período, veremos que, ao longo da História da Ciência, é sempre possível o desacordo entre os estudiosos. Esse aspecto é ilustrado, por exemplo, pela controvérsia entre a escola eleática e a escola atomística sobre o vazio. A discussão em torno da possibilidade do vazio é um assunto controverso. Aristóteles é uma das principais fontes para a descrição do desacordo entre eleatas e atomistas e um grande estudioso da temática [Texto “A controvérsia sobre o Vácuo na Antiguidade”]. Durante a Idade Média, o desacordo entre os cientistas em relação à possibilidade do vácuo permaneceu [Texto “A discussão sobre o Vácuo na Idade Média”]. As propostas de Beeckman a respeito do ar podem ter influenciado Descartes, que aceitava a ideia de pressão atmosférica apesar de negar o vácuo. Mas o desacordo permaneceu, pois os argumentos de Beeckman não foram aceitos de modo unânime [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. 76 Em consonância com o objetivo de apresentar instâncias que permitissem problematizar visões ingênuas de ciência, a narrativa sobre problemas e busca de soluções ressaltou não somente os confrontos entre teorias rivais, como também as rupturas que as interpretações propostas podem representar. A “conclusão” de que o ar tinha peso e produzia pressão viria no século XVII. Os fenômenos provisoriamente atribuídos ao “horror ao vácuo” receberam uma nova interpretação. Essa conclusão foi utilizada pelo estudioso como evidência empírica favorável a nova interpretação para os fenômenos anteriormente explicados pelo “horror da natureza ao vácuo”. Em relação à existência do vácuo e da pressão do ar, podemos dizer que após esses estudos experimentais, a aceitação entre os cientistas passou a ser a posição mais usual a respeito desse assunto. Mas continuaram a existir autores que negavam a existência do vácuo baseando-se nas concepções de Descartes [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Procurou-se evitar, assim, a visão de que a ciência se constitui pela acumulação de conhecimentos de forma linear. Essa visão inadequada (pouco reconhecida pelos professores) ignoraria “as crises e as remodelações profundas [...] não se referindo às frequentes confrontações entre teorias rivais, às controvérsias científicas, nem aos complexos processos de mudança” (GIL PÉREZ et al., 2001, p. 132-133). Os três textos foram construídos de modo, portanto, a evitar esse tipo de visão acumulativa e de crescimento linear, explorando a disputa e a dramaticidade das mudanças de interpretações acerca de assuntos que se relacionaram à temática histórica em foco. Deve-se destacar, ainda, que é inerente a esse tipo de construção deixar transparecer o caráter provisório, mutável do conhecimento científico. Ademais, a importância desse aspecto da NdC motivou, ainda, a sua alusão explícita em alguns trechos dos textos elaborados. À exceção de alguns defensores do vácuo, tal como Bruno, pode-se dizer, no entanto, que, até o século XVII, a atitude de negação do vácuo foi emblemática [Texto “A discussão sobre o Vácuo na Idade Média”]. O resultado foi recebido com satisfação por Blaise Pascal, conforme indica a carta que este enviou ao cunhado: “Esse relato esclarece todas as minhas dificuldades e eu não escondo o fato de que eu fiquei extremamente feliz com isso” (MAGIE, 1969, p. 75). Pascal adotou, então, a interpretação cartesiana para o resultado do experimento: a atuação da pressão atmosférica [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. 77 Como se pode notar, os trechos citados apontam tanto a possibilidade de mudanças em interpretações aceitas pela coletividade, bem como indicam ainda que mesmo um pesquisador pode rever suas próprias ideias. 3.2.4.2 Visão rígida e algorítmica De acordo com Gil Pérez e colaboradores, o ensino tradicional de ciências também reforçaria uma concepção rígida e algorítmica acerca da atividade científica ao apresentar “o método científico como um conjunto de etapas a seguir mecanicamente” e ao recusar “tudo que se refere à criatividade, ao carácter tentativo, a dúvida” (2001, p. 130). Contrapondo-se a essa visão deformada acerca do empreendimento científico, abordou-se de modo implícito ao longo dos dois primeiros textos históricos (primeiro sobre a Antiguidade e o segundo sobre a Idade Média) e destacou-se, explicitamente, no texto acerca da Revolução Científica, a inexistência de um método científico único universal: [...] apesar de implícito em nossas discussões até o momento, destacaremos explicitamente no estudo histórico do século XVII, outra característica da Ciência: não há nenhum método científico único universal. Ao longo do estudo desse período, perceberemos que os cientistas discutiram sobre os fenômenos, realizaram experimentos, formularam conceitos e explicações, mas não houve, em nenhum momento na História da Ciência, um conjunto de regras definidas a serem aplicadas independentes do domínio investigado para se produzir Conhecimento Científico. Como se pode observar, entrando em choque com uma visão algorítmica de ciência, o texto foi pensado e redigido de forma a deixar transparecer a existência de diferentes metodologias, e não uma receita infalível para se produzir conhecimento científico. 3.2.4.3 Visão individualista e elitista A elaboração dos textos levou em conta a necessidade de ressaltar a ciência como atividade de cooperação. A importância de conhecimentos científicos já existentes para o desenvolvimento de novas ideias pode ser ilustrada por diversas passagens dos textos. 78 Sinalizou-se, por exemplo, a relevância da temática do Vácuo na época de Pascal. Destacaram-se elementos significativos para a proposta do “famoso experimento” do Puy-de-Dôme: sua aceitação inicial da concepção de Torricelli para o seu experimento, segundo a qual o espaço acima do mercúrio era vazio; seus questionamentos decorrentes da proposta de René Descartes, que negava o Vácuo e atribuía os efeitos no experimento de Torricelli à pressão da atmosfera. Pascal defendeu, embora não pudesse provar, o argumento de que o espaço acima do mercúrio, no tubo de Torricelli, era realmente vazio. René Descartes, que negava o vácuo, atribuía os efeitos no experimento com o mercúrio à pressão da atmosfera. Um acontecimento pode ter contribuído significativamente para ele [Pascal] mudar de opinião. Em setembro de 1647, René Descartes visitou Paris, e Marin Mersenne refez em sua presença os experimentos com o tubo de mercúrio. Descartes decidiu se encontrar com Pascal. Em novembro de 1647, Pascal escreveu uma carta a seu cunhado, Florin Périer, pedindo-lhe para executar o experimento “decisivo” (segundo Pascal) a favor da interpretação de que o resultado observado no experimento de Torricelli se devia a uma causa externa, isto é, à pressão atmosférica [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Destacou-se que, para Pascal, poderiam ter sido importantes também as sugestões de Descartes sobre o experimento do Puy-de-Dôme. Realizar o experimento de Torricelli em situações onde houvesse grandes variações da pressão do ar auxiliaria a decidir se a causa do fenômeno seria interna (“horror ao Vácuo”) ou externa (pressão atmosférica): A ideia pode ter sido de Mersenne ou Descartes, e este último poderia ter sugerido o experimento a Pascal como um modo de decidir qual explicação estaria correta: o puxão do vácuo (causa interna) ou a atuação da pressão atmosférica (causa externa) [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Reforçando o empenho dos pesquisadores, procurou-se mostrar que em meio a muitos esforços, Pascal interpretou que a variação da pressão atmosférica seria justamente a explicação para a variação da altura da coluna de mercúrio no experimento de Torricelli: Alguns meses depois, já em 1648, Périer, então, realizou o experimento na montanha Puy-de-Dôme e notou que a altura da coluna de mercúrio era menor no alto da montanha se comparada ao que se obtinha em sua base. 79 Como houve a variação, o resultado seria atribuído à pressão atmosférica, que parecia diminuir com o aumento da altura. Pascal adotou, então, a interpretação cartesiana para o resultado do experimento: a atuação da pressão atmosférica [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Os textos elaborados procuraram, ainda, evidenciar que problemas propostos por um pesquisador podem estimular o interesse de outros, o que também reforça a visão de que a ciência é uma atividade de cooperação. Citaram-se, por exemplo, as observações descritas por Roberval acerca da proposta de que o ar poderia exercer uma força de expansão. Estudando a questão, Roberval encheu o tubo de mercúrio, deixando um espaço de uma polegada sem mercúrio e preenchendo com água. O mercúrio desceu e a água pressionou o mercúrio com seu peso. Como a água tem densidade quase 14 vezes menor que o mercúrio, essa abaixou apenas 1/14 de polegada do mercúrio. Porém, ao substituir a água por ar no mesmo espaço, Roberval observou que o ar empurrava consideravelmente, e muito mais que a água, o mercúrio para baixo. A explicação de Roberval, que viria a confundir Mersenne, concentrou-se na força expansiva do ar:a água empurrava o mercúrio somente pelo seu peso, enquanto que o ar pressionava o mercúrio pelo seu peso e sua força de expansão (MARTINS, 1989a, p.44-45). Vários outros trechos foram elaborados de modo a deixarem transparecer o trabalho coletivo dos pesquisadores, rompendo, assim, com uma visão individualista da ciência. A dinamicidade da Ciência permaneceu, pois os vários argumentos dos autores aqui citados foram mencionados por estudiosos durante a Revolução Científica, como Bacon, Descartes, Galileu, Pascal, e Torricelli, por exemplo. Eles viveram cerca de trezentos anos depois de muitos autores medievais [Texto “A discussão sobre o Vácuo na Idade Média”]. Vejamos de forma mais sistemática algumas das contribuições de Pascal, Mersenne, Descartes e Roberval em relação a essa temática [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Esses trechos podem ser explorados pelo professor como subsídios para intervenções didáticas que enfatizem o caráter colaborativo da ciência, conduzindo problematizações acerca de possíveis visões individualistas. Além desses trechos nos quais a mensagem acerca da cooperação está implícita, os textos elaborados contêm outros que, por seu turno, afirmam explicitamente essa característica da ciência. Isso porque, dada a complexidade, a 80 provável pouca familiaridade do leitor com a temática NdC, bem como o contraste entre o que se procura abordar nos textos e o que se concebe como visão popular de ciência, considerou-se que seria importante que tais mensagens fossem reforçadas ao longo dos textos, em passagens que ora as trouxessem de modo implícito, ora de modo explícito. O trecho transcrito a seguir representa instância de contraposição contextualizada e explícita a uma visão individualista da ciência: [...] quando a comunidade científica passou a apoiar a interpretação de Torricelli para o experimento, a aceitação de que o alto do tubo estava vazio acabou vindo em conjunto, pouco a pouco [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. Ao longo dos textos, ao evidenciar a ciência como empreendimento humano coletivo, procurou-se ainda ressaltar, explícita e implicitamente, que essa cooperação se estabelece inclusive por meio de uma característica essencial da ciência: o desacordo entre pesquisadores. Ilustrou-se, por exemplo, a possibilidade de discordância nessa “sequência” de passagens: Assim como negavam [eleatas] a possibilidade de pensar sobre movimento, negavam também a possibilidade de pensar sobre o que não existia. Argumentavam que “aquilo que não é” não podia ser pensado, nem podia existir. Como o vazio era nada, este não podia existir. Os eleatas, portanto, negavam a existência tanto do vazio quanto do movimento. O Universo era cheio e imóvel. [...] os atomistas divergiam dos eleatas no que se referia à existência do movimento (como exemplo de mudança e transitoriedade) e do vazio. Tal como para os eleatas, a existência do vazio era também para os atomistas uma condição fundamental para o movimento. No entanto, os atomistas aceitavam a existência do movimento, sendo esse, então, uma evidência empírica da existência do vazio [Texto “A controvérsia sobre o Vácuo na Antiguidade”]. Essas passagens podem ser exploradas pelo professor também no intuito de problematizar visões indutivistas e ateóricas da ciência, como aponta a seção seguinte. 3.2.4.4 Visão indutivista e ateórica 81 Em estreita relação com a possibilidade de desacordo entre os pesquisadores, enfatizou-se nos textos que a natureza não produz evidências simples o bastante para permitir interpretações não ambíguas. Ressaltou-se, por exemplo, que ao longo da História da Ciência, existiram interpretações distintas para o equilíbrio da coluna de mercúrio no experimento de Torricelli: a altura da coluna de mercúrio dentro do tubo permanece em equilíbrio porque a natureza tem “horror ao vazio” ou permanece nessa condição porque o ar tem peso e exerce uma pressão externa. O uso do termo “interpretações” nos remete a uma preocupação expressa em diversas passagens: mostrar explicitamente a ciência como tentativa de descrever fenômenos naturais, sendo criativa na invenção de conceitos e explicações. Esses comentários registraram a criatividade desses estudiosos na invenção de explicações dos fenômenos ligadas à temática. Por outro lado, sua criatividade merece destaque, pelo fato de esse pensador ter sugerido uma forma de produzir vácuo (pelo menos temporário) utilizando o afastamento brusco de dois objetos achatados e grandes (como duas placas de mármore) colocados em contato [Texto “A controvérsia sobre o Vácuo na Antiguidade”]. O argumento, no entanto, não venceria a “criatividade” das objeções daqueles que alegavam que quando a água descia pelo tubo, um fluido sutil atravessava as paredes do balão de vidro e preenchia o lugar abandonado pela água [Texto “A discussão sobre o Vácuo na revolução científica”]. A criatividade, o caráter interpretativo da ciência e a possibilidade de desacordo se relacionam a outros aspectos relacionados ao desenvolvimento do conhecimento científico contemplados nos textos. Destaca-se, nesse sentido, a concepção de que hipóteses orientam a investigação, de modo que as observações são dependentes de pressupostos teóricos. A abordagem dessa mensagem sobre a NdC foi realizada tanto explícita quanto implicitamente, por exemplo, na alusão às divergências entre os pré-socráticos (eleatas e atomistas) sobre a existência de vazios na natureza. A título de breve ilustração destaca-se uma sequência de excertos (do [Texto “A controvérsia sobre o Vácuo na Antiguidade”]) que podem ser utilizadas pelo professor como fundamentação para abordar a referida mensagem em uma intervenção didática: 82 Isso porque as observações dos fenômenos naturais não são neutras, mas sim, se dão à luz dos pressupostos teóricos aceitos pelos pesquisadores. Vejamos como esse desacordo teórico influenciou, por exemplo, na visão sobre movimento e vazio sustentada por cada uma delas [escolas eleata e atomista]. As discussões sobre movimento e vazio estavam entrelaçadas na visão dos eleatas. Vejamos, a seguir, como uma concepção de universo, diferente dos eleatas, influenciou a visão dos atomistas sobre esses conceitos. Não foram os eleatas os únicos a relacionar vácuo e movimento. Eles [atomistas], também, recorreriam a argumentos filosóficos para estabelecer o que era imperceptível sensorialmente. Era uma consequência necessária da escola atomista, que tudo consistisse em átomos e vazios, que todas as nossas sensações fossem explicadas como uma forma de contato ou tato. [...] os atomistas aceitavam a existência do movimento, sendo esse, então, uma evidência empírica da existência do vazio. Essas passagens, em conjunto, contrastam diretamente com o que Gil Pérez e colaboradores resumem como uma concepção empírico-indutivista e ateórica da ciência, a qual enfatiza “o papel ‘neutro’ da observação e da experimentação (não influenciadas por ideias prévias), esquecendo o papel essencial das hipóteses como orientadoras da investigação, assim como dos corpos coerentes de conhecimentos (teorias) disponíveis, que orientam todo o processo” (2001, p.129). Os textos históricos se contrapõem também a uma visão socialmente neutra de ciência, como aponta a seção seguinte. 3.2.4.5 Visão socialmente neutra de ciência De maneira correlacionada à influência de fatores extra-científicos na ciência, enfatizou-se nos textos históricos a seguinte mensagem sobre a NdC: o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Ressaltou-se, por exemplo, que ao longo da História da Ciência, os pensadores manifestam essas influências, inclusive, nas explicações para os fenômenos naturais. Para ilustrar a contextualização acerca da referida mensagem de NdC, bem como a problematização da visão ingênua de ciência socialmente neutra, evocou-se o personagem René Descartes. Destacou-se que na segunda parte da obra 83 Princípios da Filosofia o estudioso sugeriu uma explicação para os fenômenos da rarefação e da condensação, negando a possibilidade de espaços vazios. Nessa mesma obra, abordou uma questão que podia ser encontrada em autores medievais: a relação entre Deus e a produção de espaços vazios. Descartes negou a existência de espaços vazios, argumentando que Deus não podia produzi-los (MARTINS, 1989a). Esse episódio histórico se contrapõe diretamente à concepção descontextualizada de ciência, resumida por Gil Pérez e colaboradores como uma visão que desconsidera “as complexas relações entre ciência, tecnologia e sociedade (CTS)” (2001, p. 133). A pesquisa realizada por esses autores mostrou que tal visão, assim como as outras discutidas na presente seção, tem peso importante no contexto educacional, o qual costuma transmitir concepções descontextualizadas, ateóricas, aproblemáticas, acumulativas de crescimento linear, individualistas e rígidas acerca da atividade científica, que se distanciam da forma como a ciência é construída. Essas concepções estão também difundidas em materiais didáticos, na imprensa e nos meios de comunicação em geral, os quais costumam ressaltar, por exemplo, a ideia da “descoberta científica”, realizada por cientista que “ouve o que a natureza tem a dizer”, observando fenômenos de forma neutra, desprovida de pressupostos. Professores estariam, portanto, em contato frequente com visões ingênuas da ciência. Tendo em vista esse contexto, justifica-se a intenção de que os textos históricos elaborados apresentassem oposição franca e recorrente a essas concepções deformadas. Por isso, diversos episódios históricos relacionados à temática da História do Vácuo foram utilizados para contextualizar as mensagens de NdC selecionadas. Na presente Seção apresentaram-se aspectos relevantes acerca da elaboração dos textos sobre História do Vácuo e NdC: Leitura de fontes históricas e historiográficas como ponto de partida; Os objetivos dos textos; Os desafios na transposição da HC acadêmica para o material instrucional; Abordagem das mensagens de NdC e problematização das visões ingênuas de ciência nos textos de subsídios. No entanto, não foram esses os únicos aspectos relevantes acerca do texto “Uma breve História do Vácuo”. Elementos referentes à orientação quanto à utilização do referido texto também foram fundamentais para a presente dissertação. É acerca desses elementos que se discute a seguir. 84 3.3 A ELABORAÇÃO DO TEXTO DE ORIENTAÇÃO SOBRE O MATERIAL INSTRUCIONAL Tendo em vista os obstáculos previstos pela literatura da área acerca da transposição da HFC para o contexto educacional, bem como os desafios defrontados durante a construção dos próprios textos históricos, tornou-se desafiante orientar interessados pela temática, apontando direcionamentos e permitindo flexibilizações, quanto às possibilidades de discussões a partir do material instrucional. Imaginou-se, no entanto, que seria necessário ir além. Para tanto, no momento pós-oficina (detalhes acerca dessa intervenção encontram-se no Capítulo 4), passou-se a investigar os resultados obtidos buscando identificar os principais desafios enfrentados pelos próprios participantes da oficina acerca da elaboração de propostas didáticas que objetivavam discutir sobre NdC. A referida investigação fundamentou as orientações acerca do uso do “Uma breve História do Vácuo” que passou a compor o material instrucional. Os direcionamentos dados por esse texto, portanto, contemplam os desafios defrontados durante a construção dos textos históricos, bem como os desafios notados durante a oficina acerca da elaboração de propostas didáticas pelos participantes. No presente Capítulo destacaram-se elementos relevantes acerca da uma das vertentes de atuação do presente trabalho: a elaboração do material instrucional de apoio aos professores tendo em vista a utilização de episódios da História do Vácuo para a abordagem de conteúdos de NdC e do texto de orientação aos professores quanto à transposição da HFC a partir do referido material instrucional. Dessa forma, julga-se necessário ressaltar no Capítulo 4 aspectos importantes acerca da outra vertente: o planejamento e a realização a oficina direcionada a esse público-alvo, tomando como pressupostos a importância de sensibilizá-los para a temática NdC e instrumentalizá-los para a abordagem explicita e contextualizada de conteúdos de NdC por meio de episódios da História do Vácuo. Os capítulos que se seguem, portanto, explicitam de maneira detalhada a intervenção didática e a pesquisa empírica realizada no contexto da presente dissertação. 85 CAPÍTULO 4: A OFICINA PARA A FORMAÇÃO DE PROFESSORES É importante que existam materiais de referência para os professores tendo em vista a abordagem explícita e contextualizada de conteúdos de Natureza da Ciência por meio de episódios históricos (como apresentado no Capítulo anterior). A existência desses materiais, no entanto, não representa garantia da utilização adequada desses recursos. O acesso aos textos como os elaborados no contexto da presente dissertação deve vir acompanhado de discussões, na formação dos professores, sobre como utilizá-los, contextos e obstáculos a serem enfrentados. Isso porque a transposição da HFC para o Ensino Médio com o intuito de abordar explícita e contextualizadamente conteúdos de NdC exige certas habilidades e conhecimentos específicos, que precisariam ser contemplados na formação dos professores. Diante desse quadro, pressupondo a necessidade de instrumentalizar esses indivíduos para a elaboração e o uso de estratégias didáticas para a abordagem de NdC por meio de episódios da HC, foi oferecida, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, em junho de 2012, uma oficina para professores e licenciandos em Física. A proposta da oficina, intitulada, “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo”, é apresentada nesse capítulo e constitui o terceiro produto da presente dissertação. 4.1 OFICINA “ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO”36 A oficina foi basicamente estruturada em atividades presenciais e não presenciais. As etapas presenciais contempladas em dois dias de oficina, cada um com dois turnos, foram: discussões sobre a temática NdC, a inserção da HFC no ensino (argumentos, obstáculos, exemplos de possibilidades de intervenções didáticas de cunho histórico-filosófico) e uso da abordagem explícita e contextualizada de conteúdos de NdC por meio de episódios históricos; discussões sobre a História do Vácuo com referência explícita a conteúdos de NdC; reflexão 36 A oficina foi cadastrada como atividade de extensão no Sistema Integrado de Gestão de Atividades Acadêmicas (SIGAA) da UFRN (Registro CR145-2012). 86 acerca da exemplos específicos de propostas de abordagens explicitas e contextualizadas sobre NdC via episódios históricos, bem como a elaboração de propostas didáticas para o Ensino Médio pelos participantes para abordagem desses conteúdos por meio da História do Vácuo; socialização e discussão das propostas didáticas elaboradas. A oficina englobou ainda momentos não presenciais: resposta, previamente ao início de qualquer atividade relacionada à oficina, a questionário investigativo composto de duas partes, sendo a primeira relacionada a conteúdos de NdC e a segunda à inserção da HFC no ensino; leitura dos textos de referência sobre História do Vácuo elaborados no contexto da presente dissertação e identificação ao longo dos mesmos de aspectos de NdC abordados; resposta, posterior à oficina, a questionário investigativo de conteúdo semelhante ao primeiro utilizado. Os questionários elaborados para utilização na oficina seguem como apêndice a esse Capítulo. Por fim, foi enviada a cada participante a proposta elaborada pelo seu grupo e a análise realizada no contexto da presente dissertação sobre a mesma. Questionaram-se os participantes acerca das dificuldades enfrentadas na elaboração das propostas didáticas na oficina. O presente capítulo apresenta em detalhes o planejamento da oficina, enquanto os Capítulos que se seguem apresentam e discutem os resultados obtidos na pesquisa realizada durante essa intervenção. 4.1.1 A PREPARAÇÃO PARA A OFICINA Ao longo da descrição dos aspectos metodológicos, na introdução da presente dissertação, apresentaram-se, de forma breve, elementos acerca da elaboração da oficina. Essa intervenção didática contou, previamente, com a escolha da História do Vácuo para contextualização das mensagens de NdC selecionadas, bem como a pesquisa acerca dessa temática histórica e a elaboração do material de referência destinado aos interessados no uso da HFC no Ensino. A oficina, cujo público alvo era formado, inicialmente, por professores de Física em formação (inicial ou continuada), contemplou um espaço de reflexão sobre o material de referência elaborado, bem como sobre questões de fundamental importância relacionadas à inserção de NdC e da HFC. 87 Planejou-se a oficina a partir dos seguintes pressupostos: os professores geralmente têm poucas informações sobre as visões de NdC atualmente aceitas pela epistemologia da ciência, muitas vezes desconhecem a relevância dessa temática para o Ensino, manifestam concepções deformadas acerca da atividade científica, além de não serem instrumentalizados para elaborar e utilizar estratégias didáticas que abordem de forma explícita e contextualizada os aspectos de NdC e problematizem visões ingênuas de ciência por meio de episódios históricos (ver Capítulo 2 para aprofundamento dessa argumentação e consulta às referências que as sustentam). Tendo em vista essas questões, propôs-se uma oficina caracterizada como uma intervenção didática estruturada em dois sábados consecutivos, em turnos matutino e vespertino, e seis momentos específicos, descritos a seguir. Os dois sábados escolhidos para a realização da oficina foram os dias 16 e 23 de junho do ano de 2012, nos períodos da manhã, das oito horas e trinta minutos às doze horas e trinta minutos, e da tarde, das quatorze horas às dezessete horas. Esses momentos presenciais ocorreram no Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física (LAPEFA) – DFTE - UFRN, o qual oferecia recursos físicos necessários para o desenvolvimento da oficina: amplo espaço físico, número de cadeiras e mesas suficientes para atender ao número de participantes, climatização e equipamento de data-show para projeção. No dia 30 de maio de 2012, isto é, quinze dias antes da realização da oficina, iniciou-se a divulgação por meio de cartazes impressos afixados em quadros de aviso de unidades de comum acesso de possíveis interessados: Laboratório de Princípios e Fundamentos da Mecânica, na Escola de Ciências e Tecnologia - UFRN; Departamento de Física Teórica e Experimental - UFRN; Laboratório de Mecânica no DFTE - UFRN; Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática – UFRN; Centro de Ciências Exatas e da Terra – UFRN; Licenciatura em Física do IFRN; Gerência da Licenciatura em Física - IFRN. 88 Figura 1 – Cartaz utilizado na divulgação No dia 31 de maio, realizou-se a divulgação via e-mail aos discentes vinculados ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática, aos licenciandos alunos da disciplina História e Filosofia da Ciência do semestre letivo então corrente e aos bolsistas do subprojeto Física – UFRN do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência. As inscrições ocorreram entre os dias 1 e 12 de junho de 2012, por meio do preenchimento de formulário on-line disponível no site http://hfcjhidalgo.com.br/. Nesse formulário, os participantes disponibilizaram nome completo, e-mail e 89 telefones para contato. Foram contabilizados cinquenta e três inscritos, entre professores e licenciandos em Física e outros interessados pela temática. Para confirmar a inscrição on-line, o participante deveria responder a um questionário aberto contendo oito questões sobre NdC37 e oito questões sobre HFC no Ensino. As respostas ao questionário disponibilizado para download no site já seriam contempladas como atividades não presenciais (o que será detalhado mais adiante), e deveriam ser retornadas por e-mail à organização da oficina até o dia doze de junho. Buscou-se manter contato com os participantes inscritos, via e-mail, ligação telefônica e/ou por mensagens SMS, a respeito da necessidade de confirmação da inscrição (resposta ao instrumento de pesquisa). Dos inscritos, vinte confirmaram respondendo ao referido instrumento. Após o envio das respostas ao questionário, confirmando a inscrição, o contato foi novamente fundamental para indicar aos participantes que deveriam realizar a leitura do material instrucional elaborado no contexto da presente dissertação, o que seria imprescindível para as discussões na oficina. O material instrucional intitulado “Uma breve História do Vácuo”, composto pelos três textos didáticos sobre História do Vácuo e NdC na Antiguidade, na Idade Média e na Revolução Científica, foi, então, disponibilizado para os participantes. Assim, tanto a resposta ao questionário como a leitura do material de referência foram contabilizadas como carga horária não presencial, sobre a qual se comenta mais adiante. Segue-se agora à descrição dos momentos presenciais propostos. 4.1.2 OS MOMENTOS PRESENCIAIS DA OFICINA Como mencionado na introdução a esse Capítulo, o conjunto de etapas presenciais da oficina envolviam discussões teóricas acerca da temática NdC, bem como a elaboração, pelos participantes, de propostas didáticas para abordagem de conteúdos de NdC por meio da História do Vácuo e a socialização dessas propostas didáticas. 37 O questionário sobre NdC aplicado contempla justamente os conteúdos que foram selecionados, na presente dissertação, para abordagem explícita e contextualizada por meio da História do Vácuo no material de referência: a provisoriedade do conhecimento científico, a inexistência do método científico, a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos, a possibilidade de desacordo entre os cientistas, a influência de fontes sociais, morais, espirituais e culturais no raciocínio científico. 90 Os detalhes acerca dessas atividades contempladas na oficina serão descritas na próxima seção. 4.1.2.1 Discussões sobre NdC e HFC no Ensino Na manhã do dia 16 de junho de 2012, após a abertura da oficina pela Profa. Dra. Juliana Hidalgo, coordenadora da atividade, iniciaram-se as atividades da oficina às oito horas e trinta minutos. Inicialmente, reforçaram-se algumas informações gerais sobre a oficina: título, datas e local de realização, horários de início pela manhã e pela tarde, carga horária presencial (quatorze horas) e não presencial (seis horas), e a atribuição dessa carga de acordo com as etapas. Ressaltou-se a importância da pontualidade no início de cada período e a necessidade da assinatura de cada participante nas listas de presença, que seriam passadas duas vezes em cada um dos períodos de realização da oficina. Informou-se que a certificação somente seria concedida mediante a presença e assinatura das listas. A primeira manhã de realização da oficina contemplou a seguinte sequência de discussões: O que é NdC; A importância de ensinar sobre NdC; Como ensinar sobre NdC; A História e Filosofia da Ciência como caminho possível para ensinar sobre NdC. Na primeira discussão, O que é NdC, apresentou-se a temática NdC (NdC), relacionando-a ao questionário aberto respondido pelos participantes em etapa não presencial. Nessa discussão, os participantes foram conduzidos a refletir sobre o tipo de informação a respeito da NdC que recebem e transmitem diariamente, sejam essas informações em salas de aulas ou fora delas. Foram utilizados enunciados do tipo “Estamos falando de dietas, comprovadas cientificamente, que podem ajudá-la a perder alguns quilinhos” ou perguntas, como “Que informações relativas à NdC você recebeu, recebe ou receberá?”. Foram apresentadas ainda imagens de desenhos e séries de televisão como exemplos de mensagens sobre NdC transmitidas fora do ambiente educacional. 91 Figura 2 – Slides 4 e 7 utilizados na discussão da manhã do primeiro dia Ainda no primeiro período de discussão, algumas linhas de pesquisa sobre NdC foram apresentadas e iniciou-se a reflexão acerca da importância de selecionar aspectos de NdC, bem como discutiu-se acerca das seis mensagens de NdC que foram previamente selecionadas para o contexto particular dessa dissertação. Vale salientar ainda que esses aspectos haviam sido abordados tanto no questionário aberto quanto no material de referência por meio de episódios da História do Vácuo, o qual foi disponibilizado aos participantes após responderem ao referido questionário. Na oficina, com o apoio visual de slides, cada um dessas mensagens sobre a natureza do conhecimento científico foi discutida seguindo certo padrão: apresentaram-se exemplos de mensagens inadequadas sobre NdC38 expressas em livros didáticos (do Ensino Fundamental II e Ensino Médio, principalmente), em antiga apostila didática de Física Experimental I – UFRN e na “fala” de licenciandos em Física do IFRN39; retomaram-se os enunciados do questionário aberto sobre NdC que abordavam o referido aspecto; apresentaram-se exemplos de mensagens adequadas expressas em livros didáticos, em nova versão da apostila didática de Física Experimental I – UFRN e na “fala” de licenciandos em Física do IFRN; enunciou-se explicitamente, conforme literatura da área, o referido aspecto de NdC discutido. Em alguns casos, como a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos, o aspecto foi enunciado de diferentes formas para facilitar a 38 Sob o ponto de vista das atuais discussões na área. 39 Entende-se aqui “fala” como sendo as respostas dos licenciandos em Física do IFRN a um questionário investigativo de conteúdo semelhante aos utilizados durante a oficina. Reflexões acerca dessas respostas foram publicadas nos trabalhos de OLIVEIRA e FERREIRA (2011a; 2011b). No contexto da presente dissertação, comentários sobre essas pesquisas estão contemplados no Percurso Metodológico (Capítulo 1). 92 compreensão: Uma observação significativa não é possível sem uma expectativa pré-existente; As observações são dependentes da teoria; A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação não ambígua. Figura 3 – Slides 35 e 42 utilizados na discussão do primeiro dia Optou-se ainda por enfatizar, verbalmente, a oposição franca às concepções deformadas de ciência identificadas pela literatura da área (Gil Pérez et al., 2001). Procurou-se deixar transparecer a correlação entre os aspectos de NdC e a contraposição às visões ingênuas acerca da atividade científica. Vale salientar que se tomou como pressuposto que esse tipo de discussão, na oficina, provavelmente entraria em choque com as visões dos próprios participantes sobre a natureza do empreendimento científico.40 Na sequência, ao discutir A importância de ensinar sobre NdC, a intenção foi sensibilizar os participantes em relação à inserção da temática NdC no ensino de ciências. Para tanto, citou-se o reconhecimento, por parte da literatura da área e da legislação educacional de diversos países, das contribuições da temática NdC para o ensino de ciências (LEDERMAN, 2012; CLOUGH; OLSON, 2008; PRAIA, GIL- PÉREZ, VILCHES, 2007; HARRES, 1999a; MCCOMAS, ALMAZROA, CLOUGH, 1998; LEDERMAN, 1992; PUMFREY, 1991). Conduziu-se ainda uma reflexão sobre possíveis objetivos do ensino contextual de Física: ensinar ciência, ensinar sobre ciência ou ensinar ciência e sobre ciência de forma correlata. 40 O choque entre as visões dos participantes sobre ciência e as discussões acerca das mensagens de NdC trazidas durante oficina foi evidente, principalmente, no referente a inexistência do “método científico”. Em vários momentos da oficina os participantes demonstraram-se “contrariados”. 93 Após um intervalo de vinte minutos, prosseguiu-se com a discussão sobre Como ensinar sobre NdC. Nesse momento da oficina, o objetivo foi conduzir as reflexões acerca do tipo de abordagem a ser utilizado para ensinar sobre NdC e problematizar visões distorcidas acerca da ciência, desde uma simples lista de aspectos de NdC (considerada pouco eficiente) até a abordagem explícita e contextualizada desses conteúdos (considerada mais adequada para tratar de tais conteúdos). Utilizou-se comparativamente: um quadro com uma listagem de enunciados sobre NdC, trecho de fonte primária do pesquisador Evangelista Torricelli como possibilidade para abstrair aspectos implícitos de NdC e a mesma fonte primária para contextualizar e explicitar os conteúdos de NdC. Figura 4 – Slide 59 utilizado na discussão do primeiro dia de oficina Notou-se muita dificuldade entre os participantes na “compreensão” de alguns enunciados sobre NdC a partir das simples listagens, o que costuma ser atribuído ao alto grau de complexidade dos conteúdos de NdC (FERREIRA e MARTINS, 2012; EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009; HARRES, 1999a, 1999b; MCCOMAS, 2008). Houve também muita dificuldade quanto a tentar “abstrair” possíveis aspectos da natureza do empreendimento científico implícitos na fonte primária utilizada. Em contrapartida, quando da utilização da abordagem contextualizada e explícita por meio da fonte primária, os participantes 94 demonstraram um maior nível de compreensão acerca do conteúdo abordado (para revisões que apontam nessa perspectiva, ver LEDERMAN, 1992; ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN, 2000). Destacou-se que foi fundamental para a elaboração do material instrucional, intitulado “Uma breve História do Vácuo”, definir claramente os objetivos gerais do texto: discutir sobre ciência e subsidiar os interessados na transposição da HFC para o contexto educacional. A fim de sensibilizá-los para a estreita relação entre a seleção das mensagens de NdC e dos episódios históricos pertinentes, recorreu-se ao próprio material instrucional disponibilizado como ponto de partida. Enfatizou-se que foi relevante para sua elaboração selecionar as mensagens a serem abordadas (nesse caso, foram seis), bem como os episódios históricos sobre a temática da História do Vácuo apropriados para a contextualização das mensagens, tendo em vista que o contexto de utilização do referido material era formação de professores. Os participantes foram lembrados quanto à importância de considerar a complexidade da temática NdC durante o planejamento de intervenções didáticas que objetivem discutir sobre NdC. Nas reflexões acerca da HFC como caminho possível para ensinar sobre NdC foram utilizados trechos do relatório do Programa Nacional do Livro Didático 2012 sobre a inserção dessa temática nos livros didáticos e exemplos de atividades utilizando a HFC para ensinar sobre NdC no Ensino Médio. Figura 5 – Slides 71 e 72 utilizados na manhã do primeiro dia de oficina Para finalizar a manhã do primeiro dia de oficina, conduziu-se uma reflexão mais profunda sobre dificuldades, desafios e obstáculos previstos pela literatura da 95 área acerca da construção de narrativas históricas para ensinar sobre a natureza da atividade científica tendo em vista o contexto educacional (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Reforçou-se, portanto, o uso da HFC como um caminho possível para a abordagem contextualizada, explícita e reflexiva de mensagens de NdC. Ressaltou- se aos participantes a necessidade de que o professor estabeleça claramente os objetivos gerais e específicos, selecione as mensagens relacionadas à natureza do conhecimento científico e o nível de profundidade que se deseja, escolha criteriosamente os episódios históricos apropriados como contextualização para essas mensagens e leve em conta o nível de detalhes e o aprofundamento de tais episódios de acordo com o contexto educacional (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). A expectativa, nesse caso, era que as reflexões enfáticas permitissem aos participantes um olhar crítico acerca do material instrucional. Nessa etapa, foram conduzidos a perceber que os textos haviam sido construídos de acordo com determinados critérios, e que eles próprios, como professores, deveriam examiná-los ao realizar a transposição da HFC para o Ensino Médio a partir do material instrucional, em intervenções planejadas. 4.1.2.2 Discussões sobre a História do Vácuo e conteúdos de NdC Na tarde do primeiro dia de oficina, seguiu-se a discussão sobre o ensino explícito e contextualizado de NdC, utilizando como pano de fundo a controvérsia histórica sobre a possibilidade e existência de espaços vazios Inicialmente, ressaltou-se o pressuposto de que, por meio de um estudo histórico, que vise discutir o significado e a base de nossas crenças, pode-se conhecer o processo de construção do que “acreditamos” e entender melhor o seu significado. Apresentaram-se os fatores fundamentais para a escolha de episódios relacionados à História do Vácuo: riqueza histórica, potencial didático e o fato de essa temática ainda ter sido pouco abordada no Ensino de Física. Em seguida, apresentaram-se algumas explicações acerca do tipo de material (fontes primárias e secundárias) consultado para a elaboração dos três textos de apoio ao professor que formam o “Uma breve história do Vácuo”. 96 Após essa breve introdução, retomaram-se os seis aspectos de NdC contextualizados e explicitados no material instrucional. Passaram-se às reflexões, apresentando como tais aspectos podem ser ilustrados por episódios históricos na Antiguidade, Idade Média e Revolução Científica. Iniciaram-se as discussões específicas abordando cada um desses períodos separadamente. Os recursos utilizados para discutir e enfatizar os conteúdos de NdC expressos nos textos foram: contextualizar historicamente a temática e os personagens, refletir sobre os aspectos de NdC apresentados explicitamente no material instrucional e destacar palavras-chave do material que estabelecem relações com determinado conteúdo de NdC. Para ilustrar esse processo, destacam- se e comentam-se a seguir sobre alguns slides utilizados na oficina. Figura 6 – Slide 12 utilizado na tarde do primeiro dia de oficina O slide anterior revela um pouco sobre como a contextualização histórica é fundamental para situar o leitor no tempo (pré-socráticos) e no espaço (Grécia) do nosso objeto de estudo. Este também é um recurso que se estende ao longo dos outros textos. Utilizaram-se nos slides os enunciados sobre NdC seguidos de trechos do material instrucional para chamar a atenção dos participantes sobre a relação explicita entre o conteúdo selecionado e o episódio histórico utilizado para sua contextualização. O primeiro slide da Figura 7 faz referência ao episódio histórico do desacordo entre eleatas e atomistas a respeito do vazio durante a Antiguidade. Esse 97 episódio foi utilizado para ressaltar a diferença de pressupostos teóricos entre eleatas e atomistas e as decorrentes diferenças nas observações que realizavam. Já o segundo slide da Figura 7, refere-se às controvérsias entre os estudiosos durante a Idade Média. Foi utilizado para discutir a respeito da possibilidade permanente de desacordo entre os estudiosos. Figura 7 – Slides 13 e 36 utilizados na tarde do primeiro dia da oficina Assim, ao longo da tarde do primeiro dia de oficina, os conteúdos de NdC foram contextualizados e explicitados por meio de episódios históricos envolvendo o conceito de Vácuo extraídos do próprio material instrucional. Os participantes, a todo o momento, foram conduzidos a reflexões explícitas acerca dos conteúdos de NdC, manifestando, em geral, compreensão acerca dos mesmos e sua possível contextualização por meio dos episódios da temática do Vácuo. Com essas discussões finalizou-se o primeiro dia de oficina. Na seção seguinte, será descrito o planejamento para a manhã do segundo sábado de oficina, bem como as reflexões referentes ao contato dos participantes com propostas de abordagens contextuais de conteúdos de NdC por meio da HC. Em seguida, comenta-se sobre a orientação dos participantes tendo em vista a elaboração de intervenções didáticas contextuais para ensino de conteúdos de NdC no nível Médio. 4.1.2.3 Elaboração de propostas didáticas pelos participantes da oficina O objetivo principal da manhã do segundo dia de oficina foi orientar os professores participantes antes e durante o processo de elaboração de intervenções didáticas adaptadas para o Ensino Médio que abordassem aspectos sobre NdC de 98 forma explícita e contextualizada via História do Vácuo a partir do material instrucional. Iniciou-se refletindo sobre um exemplo de proposta de abordagem contextual de conteúdos de NdC para o Ensino Médio, desenvolvida por Forato (2009) por meio da utilização de episódios da História da Óptica. Essa proposta discutida tinha como finalidade refletir sobre mensagens de NdC no Ensino Médio. Realizaram-se a elaboração de materiais instrucionais e a instrumentalização de uma professora, utilizando, como pano de fundo, episódios relacionados ao desenvolvimento dos conceitos de éter e luz. Essa proposta fazia uso de distintas estratégias pedagógicas (como júri simulado, apresentação teatral, textos contendo narrativas históricas e experimentos históricos), com a intenção de permitir que o aluno tivesse contato com esses conteúdos em diversas circunstâncias (Figura 8). Figura 8 – Slides 5 e 11 utilizados na manhã do segundo dia de oficina Buscou-se, com isso, orientar os participantes da oficina acerca de diferentes possibilidades pedagógicas para esse tipo de abordagem contextual no Ensino Médio: construção de linhas do tempo, leitura e discussão de narrativas históricas elaboradas para ilustrar os conteúdos de NdC por meio dos episódios históricos, participação em debate no qual os grupos de alunos assumem posições discordantes a respeito da temática científica em questão, participação em peça de teatro cujo roteiro remete aos episódios históricos e ressalta conteúdos de NdC. Ressaltou-se a importância de discutir questões ao final dessas atividades pedagógicas para provocar, criar conflitos, levantar polêmicas e promover a reflexão sobre os conteúdos de NdC tratados. No caso da atividade de leitura de textos, por exemplo, destacou-se a importância de não conduzir o aluno a encontrar todas as 99 respostas no próprio texto, mas sim de propor questões que incentivem a reflexão e a argumentação. Figura 9 – Slides 29 e 37 utilizados na manhã do segundo dia de oficina Os recursos utilizados nos slides como apoio para discutir a proposta de Forato (2009) sobre éter e luz foram: recortar trechos dos materiais elaborados pela autora, explicitar os aspectos de NdC abordados por meio dos episódios históricos e/ou destacar palavras consideradas chave para estabelecer relações com esse conteúdo, citar orientações apresentadas pela própria autora para utilização desses materiais. Possibilitou-se ainda a oportunidade de relacionar a intervenção didática com a necessidade de superar “obstáculos” na inserção da HFC no Ensino, discutidos na tarde do primeiro dia de oficina. Figura 10 – Slides 45 e 46 utilizados na manhã do segundo dia Acrescentou-se, ainda, para finalizar as orientações gerais acerca da elaboração de propostas didáticas adaptadas para o Ensino Médio, um exemplo de 100 história em quadrinhos utilizada para introduzir discussões sobre a NdC por meio da problematização do lendário episódio da queda da maçã de Newton (CARVALHO e MARTINS, 2009). Considerou-se que essa etapa da oficina seria uma oportunidade de grande relevância para que os professores atuantes e em formação conhecessem e discutissem exemplos de propostas didáticas de cunho histórico-filosófico que tivessem como objetivo a inserção da temática NdC no contexto educacional. Após uma hora de orientações gerais, os participantes da oficina iniciaram a fase da elaboração de suas próprias sugestões de intervenções didáticas para ensino de conteúdos de NdC adaptadas para o Ensino Médio. As propostas de intervenções deveriam ter como ponto de partida o material instrucional acerca dos episódios da História do Vácuo e as reflexões realizadas ao longo das fases anteriores da oficina. Os participantes foram divididos em cinco grupos de trabalho e orientados a definir os objetivos da intervenção, selecionar os conteúdos de NdC, recortar os episódios históricos para contextualização e elaborar a proposta em si, sendo a estratégia didática uma escolha do próprio grupo. No decorrer das três horas restantes de trabalho, os grupos passaram a receber orientações específicas de acordo com as suas necessidades e demandas. Na seção seguinte, comenta-se acerca da tarde do segundo dia da oficina, quando as propostas de cada grupo foram apresentadas e discutidas. A reflexão contemplou, especialmente, o enfrentamento dos “obstáculos” na construção dessas propostas pelos grupos. 4.1.2.4 Apresentação e discussões das propostas didáticas elaboradas Na seção anterior, descreveram-se as discussões realizadas na oficina acerca de exemplos específicos de propostas de abordagens explicitas e contextualizadas sobre NdC via episódios históricos, bem como de possíveis obstáculos no desenvolvimento desse tipo de iniciativa. Logo após essas discussões, ainda nesse quarto momento da oficina, os participantes foram acompanhados e orientados na utilização do material de referência para a elaboração de estratégias didáticas voltadas para o contexto educacional do Ensino Médio. 101 Na tarde do segundo dia presencial de oficina, os cinco grupos apresentaram suas propostas (ver Anexos C, D, E, F e G), as quais foram discutidas, com a participação de todos. Nessa etapa de socialização foram discutidos os obstáculos encontrados na construção das propostas pelos participantes, objetivos e previsão de contribuições das mesmas, bem como possíveis dificuldades para implementá- las. No Capítulo 7 dessa dissertação, as intervenções produzidas pelos professores participantes e as reflexões frutos dessa etapa serão apresentadas em análise detalhada. Nesse caso, procurou-se avaliar se os objetivos de instrumentalização tencionados pela oficina foram atingidos, observando os seguintes parâmetros no tocante às propostas elaboradas e apresentadas pelos participantes da oficina: seleção e compreensão dos conteúdos de NdC, nível de complexidade dos conteúdos de NdC, seleção e nível de aprofundamento dos aspectos históricos enfatizados em cada episódio, adequação do episódio ao conteúdo de NdC selecionado, nível de detalhamento do contexto não científico, possível utilização de fonte primária, utilização de linguagem adequada, agregação de ficção aos episódios históricos. 4.1.3 OS MOMENTOS NÃO PRESENCIAIS DA OFICINA Como dito na introdução da presente dissertação, planejou-se a oficina levando em consideração que os professores de Física e licenciandos geralmente têm poucas informações sobre as visões de NdC atualmente aceitas e muitas vezes desconhecem a relevância dessa temática para o Ensino de Física. Além dos momentos presenciais, a oficina englobou ainda atividades não presenciais: resposta a instrumento de pesquisa, previamente ao início de qualquer atividade relacionada à oficina; leitura dos textos de referência sobre História do Vácuo elaborados no contexto da presente dissertação e identificação ao longo dos mesmos de aspectos de NdC abordados; resposta, posterior à oficina, a questionário investigativo de conteúdo semelhante ao primeiro utilizado 41. 41 Questionários e apresentações em PowerPoint elaborados para utilização nas etapas da oficina seguem como apêndice a esse capítulo. 102 4.1.3.1 Resposta ao pré-teste Objetivando a coleta de dados sobre as concepções dos participantes acerca da NdC e da utilização da HFC no Ensino, propôs-se, inicialmente, a aplicação de um instrumento de pesquisa, aqui chamado de pré-teste (ver Apêndice B). Como se pode observar na Figura 11, esse instrumento de pesquisa era composto de uma parte inicial com: cabeçalho do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais, ao qual este trabalho está vinculado; identificação do ministrante e da coordenadora da oficina; texto introdutório ressaltando a necessidade de responder ao questionário sem recorrer a fontes de consulta e retornar a pesquisa via e-mail (para wesleyoliveira177@yahoo.com) até data estabelecida para confirmar a inscrição do participante na oficina. O texto explicitava que a resposta ao questionário contabilizava como carga horária da oficina (atividade não presencial). Figura 11 – Cabeçalho e texto apresentado no pré-teste Após a introdução, o instrumento de pesquisa trazia ainda uma seção tratando dos dados pessoais e profissionais dos participantes (Figura 12). O objetivo era coletar informações que possibilitassem a caracterização dos indivíduos que participaram das discussões proposta durante a oficina. 103 Figura 12 – Seção do pré-teste acerca dos dados pessoais e profissionais Após essa seção, os professores passariam a expressar suas opiniões sobre um conjunto de oito questões acerca de conteúdos específicos de NdC e oito questões acerca da História da Ciência e sua utilização no Ensino. No que se refere às oito questões iniciais, cujo objetivo foi avaliar as concepções dos indivíduos sobre os conteúdos de NdC selecionados42, abordamos reflexões sobre: a provisoriedade do conhecimento científico, a metodologia científica, a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos, a influência de fatores sociais e culturais na ciência. Dessas oito questões, as numeradas como 1, 4 e 8 foram extraídas do questionário conhecido na literatura da área como VNOS-C (ver LEDERMAN, 1992). A versão em português apresentada no questionário aplicado como pré-teste é a utilizada em pesquisas realizadas no Brasil (ver, por exemplo, EL-HANI; FREIRE JUNIOR; TEIXEIRA, 2009). Já as questões 2, 3, 5, 6 e 7 sobre NdC foram validadas em alguns trabalhos anteriores43 e em pesquisas desenvolvidas com licenciandos em Física da UFRN e do IFRN (FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011b). Os resultados do processo de análise das respostas ao instrumento de pesquisa serão apresentados detalhadamente no Capítulo 5 da presente dissertação. A análise proposta é de cunho essencialmente qualitativo. As questões 42 Apenas quatro conteúdos de NdC, dos seis selecionados para a oficina, foram abordados no pré-teste com o objetivo de não torná-lo demais extenso o que poderia comprometer a qualidade das respostas. 43 As questões citadas compuseram questionários semelhantes nos trabalhos de Andrade (2008) e Ferreira et al. (2010). 104 foram analisadas tanto isoladamente, quanto por bloco temático (“Caráter provisório do conhecimento”, “Dependência entre observação e pressupostos teóricos”, “Metodologia científica”, “Fatores extra-científicos). É importante destacar ainda que, embora os blocos de análise tenham sido estabelecidos a priori, em função dos referenciais norteadores (consensuais) acerca da NdC, as categorias de análise foram construídas a partir das ideias centrais das respostas dos professores participantes. Agregou-se no bloco “Caráter provisório do conhecimento” as questões 1, 2 e 5 do instrumento de pesquisa. Na primeira questão, pediu-se aos professores que refletissem sobre a seguinte pergunta: “Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? [...]”. As respostas foram discutidas em conjunto com as questões 2 e 5 que tratam, respectivamente, da veracidade e da universalidade de leis e princípios científicos (Figura 13). O objetivo de tratar questões sobre essa temática era convidar os participantes a discutir sobre a mutabilidade do conhecimento científico. Figura 13 – Questões referentes ao bloco “Caráter provisório do conhecimento” O bloco “Metodologia científica” foi composto pelas questões 3 e 6 (Figura 14). Essas questões tratavam da utilização universal de sequência padrão de 105 passos metodológicos (observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização), o que garantiria a cientificidade de uma investigação científica. Na primeira questão desse bloco, os participantes foram convidados inicialmente a analisar a seguinte afirmação: “‘Observação de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização’ são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. A sexta questão voltava a esse tema, solicitando comentários a respeito da seguinte sentença: “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método estabelecido”. Figura 14 – Questões referentes ao bloco “Metodologia científica” Objetivou-se nesse bloco investigar se os indivíduos reconheceriam a inexistência de um método estabelecido, geralmente relacionado à racionalidade, eficiência, padronização, credibilidade ou garantia de resultado “científico”. O terceiro bloco do instrumento de pesquisa envolveu as questões 4, 5 e 7. Essas se referiram à relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos (as questões 4 e 5 trataram também do “Caráter provisório do conhecimento”). O objetivo desse conjunto de questões foi coletar informações acerca da compreensão dos indivíduos em relação a essa temática. Na construção do conhecimento científico, influenciados por seus pressupostos teóricos, para um mesmo fenômeno natural, os indivíduos podem defender explicações distintas. 106 Figura 15 – Questões referentes ao bloco “Dependência entre observação e pressupostos teóricos” Por fim, como se pode observar na figura a seguir, o bloco “Fatores extra- científicos” englobou apenas a questão 8. Procurou-se avaliar se os indivíduos reconheceriam que posições morais, religiosas, políticas etc. influenciavam no processo de investigação científica, de modo que a ciência como produção cultural humana não pode, nem pretende ser neutra. Figura 16 – Questões referentes ao bloco “Fatores extra-científicos” Considerou-se importante também avaliar se as respostas indicam que os participantes que reconhecem essas interferências as atribuem a fatores externos, (são comuns em questionamento desse tipo, referências, por exemplo, perseguição a pensadores durante a Inquisição na Idade Média) ou a fatores “internos”, inerentes aos próprios pesquisadores (preferências religiosas, políticas, etc.). 107 Já no que se refere aos questionamentos acerca da temática História da Ciência e sua inserção no Ensino, procurou-se, por exemplo, identificar o que os participantes concebiam como “História da Ciência”, como viam a sua inserção no ensino, se sentiam segurança para utilizar abordagens históricas de conteúdos de Física e se sabiam onde localizar materiais de apoio para fazê-lo. Apresenta-se, brevemente, o objetivo dos itens que compõem essa seção do questionário. O primeiro item propunha o seguinte questionamento: “O que é História da Ciência para você?”. As respostas podem ser discutidas em conjunto com a questão dois que trata sobre “[...] o que seria uma aula de Física com abordagem histórica” (ver figura 17). Objetivou-se com a análise conjunta desses dois questionamentos uma noção geral das “visões” dos professores e futuros professores acerca da temática História da Ciência e das características de uma abordagem histórica. Figura 17 – Questões referentes à visão geral dos professores acerca da HC Na figura 18, apresenta-se os itens 3 e 4 dessa segunda etapa do pré-teste. A intenção foi coletar informações sobre o conhecimento dos professores acerca do tipo de preparação necessária para utilizar uma abordagem histórica no Ensino e no planejamento desse tipo de aula. Figura 18 – Questões referentes ao conhecimento dos professores acerca da preparação de abordagem histórica no Ensino A questão 5 (figura 19) refere-se à segurança por parte do professor em utilizar a História da Ciência em suas aulas de Física. Com esse item teve-se a intenção de colher informações sobre como esses indivíduos se manifestam acerca de suas condições de instrumentalização para esse tipo de abordagem contextual, e 108 se identificam possíveis lacunas em sua formação no que diz respeito a essa temática. Figura 19 – Questão referente à segurança por parte do professor em utilizar a HC em aulas Por fim, os três últimos itens desse instrumento de pesquisa tratavam, de forma geral, sobre o conhecimento dos professores acerca dos materiais que utilizam esse tipo de abordagem contextual: localização de materiais que possam subsidiá-los no ensino contextual de Física, livros didáticos do Ensino Médio que façam uso de uma abordagem histórica e criticidade no que se refere à HC presente atualmente em materiais didáticos. Figura 20 – Questão referente à “visão” dos participantes acerca dos materiais didáticos quanto à inserção da HC no Ensino de Física Nessa seção apresentou-se o pré-teste aplicado no contexto do desenvolvimento da presente dissertação, mais especificamente, como primeira atividade não presencial da oficina. Apontou-se também o objetivo de cada item utilizado nesse instrumento de pesquisa. Nas seções seguintes serão descritas a segunda e a terceira atividades não presenciais, que consistem, respectivamente, na leitura dos textos de referência sobre História do Vácuo e NdC, bem como na identificação de aspectos abordados ao longo dos mesmos sobre a natureza da atividade científica. 4.1.3.2 Leitura dos textos de referência sobre História do Vácuo e identificação de aspectos de NdC abordados ao longo dos mesmos 109 Após a confirmação da inscrição (envio de resposta ao pré-teste, descrito na seção anterior), os participantes inscritos receberam por e-mail, os três textos aprofundados sobre História do Vácuo e Natureza da Ciência (Apêndice A) para serem lidos antecipadamente ao primeiro dia de oficina. Nossa expectativa era que os participantes lessem o material instrucional como subsídio para as discussões sobre a temática do Vácuo. Essa segunda atividade não presencial contabilizou mais duas horas das seis previstas para esse tipo de atividade. A terceira atividade não presencial (duas horas), que consistiu na identificação de aspectos de NdC abordados ao longo dos textos instrucionais, ocorreu após o primeiro dia de oficina. Vale salientar que foi na tarde desse primeiro dia que os professores em formação tiveram um segundo contato com as discussões sobre a História do Vácuo com referência explícita a conteúdos de NdC. A releitura dos textos de referência e a identificação ao longo dos mesmos de aspectos de NdC foi, então, proposta com o objetivo de retomar esse contato com o texto durante a semana que antecederia o segundo dia de oficina. Essa etapa não presencial visava à preparação para as atividades a serem desenvolvidas na manhã do segundo sábado de oficina, que consistia na orientação e acompanhamento de elaboração de proposta didática contextual direcionada para o Ensino Médio. 4.1.3.3 Resposta ao pós-teste O pós-teste foi composto de um questionário conciso de quatro itens (ver Apêndice F). O objetivo geral da aplicação desse instrumento de pesquisa foi analisar os impactos das discussões e atividades promovidas durante a oficina. Tendo em vista o objetivo de avaliar esses possíveis impactos da oficina como um todo, enviou-se o questionário por e-mail exclusivamente aos dezoito participantes que acompanharam os quatro períodos dos dois sábados de oficina, bem como realizaram todas as três atividades não presenciais anteriores. A etapa do pós-teste contabilizou uma hora de atividade não presencial das seis previstas para a oficina. Como dito anteriormente, nesse mesmo capítulo, o pós-teste possui conteúdo semelhante ao primeiro instrumento aplicado. A Figura 21 mostra a primeira questão, que avalia novamente a “visão” dos participantes acerca dos seis conteúdos de NdC selecionados. Objetivou-se coletar informações acerca dos 110 possíveis impactos em decorrência do contato desses indivíduos com discussões explícitas sobre essa temática. Figura 21 – Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca dos seis conteúdos de NdC selecionados Em seguida, no segundo item, investigaram-se como os indivíduos se consideravam acerca da disposição para abordar esse conteúdo em sala de aula. A intenção foi colher possíveis indícios de reconhecimento da importância dessa temática no contexto educacional, bem como averiguar que motivos seriam utilizados em possíveis manifestações da intenção de não abordá-la. Figura 22 – Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca da sensibilização para a abordagem da temática HC no Ensino No item 3, os professores em formação deveriam refletir sobre a HC como possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de NdC. A intenção foi analisar a “visão” dos docentes acerca da relação entre HC e Ensino de Física. Diante do contexto específico dessas discussões, defendeu-se a HC como uma estratégia de Ensino e não simplesmente como conteúdo em si. Figura 23 – Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca da HC como estratégia de Ensino 111 Por fim, o quarto item pedia que os participantes se auto-avaliassem quanto à instrumentalização para a abordagem de conteúdos de NdC. Questionou-se sobre se seriam capazes de “reproduzir” o mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de NdC e outras temáticas históricas das quais dispusessem de material de consulta. Figura 24 – Questão referente aos sentimentos dos professores após a oficina acerca “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada para outros conteúdos de NdC por meio de outras temáticas históricas Em suma, entre as reflexões propostas, a primeira questão objetivou mapear as visões dos participantes sobre os aspectos de NdC abordados na oficina, possibilitando assim analisar possíveis resultados da mesma nesse sentido; a segunda, avaliou a sensibilização dos professores em relação ao ensino da temática NdC; a terceira, abordou a utilização da HFC como uma possibilidade para ensinar sobre NdC; a quarta, questionou os participantes sobre se seriam capazes de “reproduzir” o mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de NdC e outras temáticas históricas das quais disponham de material de consulta. A análise crítica do desenvolvimento e impacto da oficina (e do material instrucional elaborado) será apresentada nos Capítulos 5, 6 e 7, o qual engloba as discussões dos resultados obtidos no pós-teste, a análise das propostas elaboradas pelos participantes à luz das reflexões realizadas na oficina, bem como a triangulação contendo os resultados do pré e pós-teste e a análise das propostas. 112 CAPÍTULO 5: RESULTADOS DA ANÁLISE DO PRÉ-TESTE No presente Capítulo apresentam-se e discutem-se os resultados da pesquisa realizada em oficina destinada à formação de professores. Versam-se sobre o pré-teste que tratou de aspectos da NdC e da inserção da HFC no Ensino. Os objetivos da aplicação desse instrumento de pesquisa estiveram relacionados à coleta de informações sobre a visão dos participantes acerca das referidas temáticas. No intuito de facilitar a compreensão dos resultados da pesquisa, os participantes foram numerados e identificados. A sigla “PP” é associada aos participantes da pesquisa, considerando os indivíduos que efetivamente estiveram presentes nos seis momentos da oficina destacados no Capítulo 4. PP1 será o primeiro participante de toda a pesquisa, sendo os outros indivíduos nessa condição identificados pelos números subsequentes. Vale salientar que três indivíduos não responderam ao pré-teste e não participaram de todos os momentos presenciais da oficina. Participaram, por exemplo, da elaboração da proposta didática, mas não estiveram presentes em todos os momentos de discussão. Esses indivíduos, identificados como “PO1”, “PO2” e “PO3”, não foram contemplados na pesquisa, sendo considerados apenas como participantes da oficina. 5.1 ANÁLISE DO PRÉ-TESTE O pré-teste (Apêndice B) foi composto de uma parte inicial (introdução), dados pessoais e profissionais dos participantes, oito questões acerca de conteúdos específicos de NdC e oito questões acerca da HFC e sua utilização no Ensino. O instrumento de pesquisa foi enviado aos cinquenta e dois interessados cadastrados no site http://hfcjhidalgo.com.br/ e respondido por dezenove indivíduos. Desses, somente os dezoito indivíduos que participaram de toda a oficina tiveram suas respostas analisadas (ver Anexo A). A análise realizada na presente pesquisa é de cunho essencialmente qualitativo. As questões foram analisadas tanto isoladamente, quanto por bloco temático (“Caráter provisório do conhecimento”, “Metodologia científica”, “Dependência entre observação e pressupostos teóricos”, “Fatores extra- 113 científicos”). A questão 8 foi tratada isoladamente no bloco “Fatores extra- científicos”, porém a análise das concepções acerca desse conteúdo, significativo nas discussões sobre NdC, pode perpassar pelas respostas de indivíduos à a questão 1 (Bloco “Provisoriedade do conhecimento”). As respostas dos participantes a esse instrumento manifestam a visão desses indivíduos acerca do empreendimento científico. Procurou-se, então, correlacioná- las às visões ingênuas de ciência identificadas pela literatura da área (GIL PÉREZ et al., 2001; FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011b; EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009).44 5.1.1 RESULTADOS: PARTE 1- NDC Apresenta-se para cada bloco de questões uma tabela com os resultados, classificados nas categorias de análise propostas, e, em seguida, as discussões sobre os mesmos. 5.1.1.1 Bloco “Caráter provisório do conhecimento” Tabela 1: Bloco “Caráter provisório do conhecimento” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Caráter provisório do conhecimento Q1 As teorias podem transformar-se 94,4 PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP8, PP9, PP10, PP11, PP12, PP14, PP15, PP16, PP17, PP18 As teorias não podem transformar- se 5,6 PP13 Q2 Leis estabelecidas não são imutáveis 72,2 PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP9, PP10, PP11, PP12, PP15, PP16, PP17, PP18 Leis estabelecidas são imutáveis 16,7 PP7, PP8, PP13, PP14 44 Refere-se aqui a pesquisas realizadas no Brasil (X, Y, Z) e, particularmente, a seis das sete concepções deformadas sobre ciência identificadas por Gil Pérez e colaboradores (2001): empírico- indutivista e ateórica, rígida e algorítmica, aproblemática e ahistórica, acumulativa de crescimento linear, individualista e elitista, descontextualizada e socialmente neutra. 114 Q5 Leis são universais 33,3 PP5, PP8, PP11, PP13, PP17, PP18 Leis não são universais 11,1 PP4, PP16 Não se posicionou acerca das leis 44,5 PP1, PP2, PP3, PP6, PP9, PP10, PP14, PP15 Não compreendeu / respondeu 11,1 PP7, PP12 Agregaram-se nesse bloco temático as questões 1, 2 e 5 do instrumento. Objetivou-se convidar os participantes a refletirem sobre a mutabilidade do conhecimento científico. Na primeira questão, os participantes refletiram sobre a seguinte pergunta: “Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (a) Explique por que as teorias mudam. (b) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos”. As respostas puderam ser analisadas com base nas categorias “As teorias podem transformar-se” e “As teorias não podem transformar-se”. Em princípio, a análise dessa questão indicou, especialmente, um resultado significativo a favor da interpretação do caráter provisório do conhecimento científico: 94,4% dos participantes apresentaram respostas de acordo com a categoria “As teorias podem transformar-se”. Apenas o indivíduo PP13 teve sua resposta de acordo com a categoria “As teorias não podem transformar-se”. Para ele, as teorias científicas não mudam “porque, provavelmente, quando se descobre algo existe um pressuposto empírico que prove tal fato, inexistindo assim controvérsias”.45 Em geral, os indivíduos cujas respostas se enquadraram na primeira categoria apontaram explicitamente que as teorias científicas podem mudar. Ao justificarem essa possibilidade, alguns participantes, como PP1, PP8, PP18, apontaram a impossibilidade de se chegar a uma teoria “correta” devido aos seguintes fatores: à própria natureza do conhecimento científico, o fato de a ciência 45 As respostas dos participantes são transcritas preservando-se a redação original. Não foram realizadas possíveis correções para adequá-las às normas cultas de redação. 115 lidar com modelos, a possibilidade de erros dos próprios cientistas, a mudanças de paradigma e a dependência em relação à cultura e a sociedade em que é constituído o conhecimento (a ciência como construção humana). Muitos participantes, no entanto, como PP2, PP4, PP7, PP8, PP10, PP11 e PP16, demonstraram certa ingenuidade no decorrer de sua argumentação ao atribuírem o caráter provisório do conhecimento científico a “novas descobertas” ou ao “desenvolvimento linear do conhecimento no decorrer da História”, por exemplo. Esses indivíduos manifestaram, respectivamente, uma concepção empírico- indutivista de ciência, destacando o papel neutro da observação (sem influência de pressupostos teóricos) por meio da ideia de “descoberta científica”, bem como uma visão acumulativa de crescimento linear, desprezando as rupturas que ocorrem na atividade científica (GIL PÉREZ et al., 2001). Ainda acerca da questão 1, os participantes que consideraram as teorias científicas como provisórias deveriam justificar por quê nos preocupamos em aprendê-las. Uma parcela significativa defendeu a importância de aprender teorias científicas na tentativa de “buscar” ou de “melhorar” explicações acerca dos fenômenos naturais (entre eles: PP2, PP8, PP9, PP10, PP11, PP15, PP16, PP18). Chamou a atenção o fato de alguns indivíduos revelarem também em suas respostas uma visão de ciência “benevolente”46, caracterizada por privilegiar a relação entre ciência e tecnologia em favor do bem estar humano: “[...] onde tiramos nossos usufrutos diários” (PP1), “[...] satisfazer as nossas necessidades[...]” (PP2), “[...] ter acesso a alguns dispositivos [...]” (PP7), “[...] para desenvolvermos algo mais rebuscado [...]” (PP12). As respostas para esse item também foram discutidas em conjunto com os itens 2 e 5 que tratavam, respectivamente, da veracidade e universalidade de leis ou princípios científicos. Na questão 2, pediu-se que os participantes discutissem a seguinte afirmação: “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros.” As respostas puderam ser analisadas com base nas categorias “As leis estabelecidas não são imutáveis” e “As leis estabelecidas são imutáveis”. A análise dessa questão apontou, a priori, resultado significativo a favor da 46 Há também certo consenso entre os estudiosos da área de NdC acerca da importância de se ensinar sobre as “Finalidades da Ciência” (FERREIRA et al, 2010; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011b). 116 interpretação de que o conhecimento é provisório: 72,2% dos participantes apresentaram respostas de acordo com a categoria “As leis estabelecidas não são imutáveis”. Os participantes cujas respostas foram enquadradas nessa categoria apontaram explicitamente que as leis estabelecidas são confiáveis e fruto de certo consenso da comunidade científica, mas não infalíveis ou absolutas. Indivíduos, como PP1 e PP18, manifestaram respostas coerentes com a questão 1 (sobre as teorias), especialmente, citando que a ciência lida com modelos, tentando aproximar-se da realidade apesar das limitações. É importante ressaltar, no entanto, a diferença significativa notada quando a pergunta sobre à provisoriedade foi dirigida às leis científicas: PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP8, PP9, PP10, PP11, PP12, PP14, PP15, PP16, PP17, PP18 (94,4%) indicaram que teorias seriam provisórias (questão1), ao passo que PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP9, PP10, PP11, PP12, PP15, PP16, PP17, PP18 (77,2%) indicaram que também leis o seriam (questão 2). Na questão 5 solicitou-se que os participantes comentassem a seguinte afirmação: “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar sujeito de objeto e existem leis universais”.. Dos participantes que se posicionaram acerca da “existência de leis universais”, um número significativo de respostas, seis (correspondente a 33,3% do total de participantes), pôde ser classificado na categoria “Leis são universais”. Alguns indivíduos (X, Y, Z), apesar de reconhecerem a provisoriedade do conhecimento científico nas questões anteriores, expressaram uma crença na possibilidade de se chegar, em algum momento, a uma lei ou várias leis “universais”, “verdadeiras” e “definitivas”. Para essa mesma questão, registraram-se, ainda, os seguintes resultados: 11,1% das respostas foram classificadas na categoria “Leis não são universais”, 44,5% não se posicionaram acerca da universalidade das leis e 11,1% não compreenderam ou não responderam a essa questão. Como se pode observar, menos da metade dos participantes se posicionaram acerca da universalidade das leis, fato que limitou em parte a análise acerca desse item.47 47 Esse resultado pode apontar a dificuldade de compreensão da pergunta, o que implicaria a necessidade de reformulá-la em outros possíveis trabalhos. 117 Ainda a respeito desse bloco, compararam-se as respostas de cada indivíduo às questões 1, 2 e 5. Notou-se razoável grau de coerência nas considerações apresentadas pelos participantes. O indivíduo PP1 manifestou respostas que sugerem um possível engajamento anterior em reflexões de cunho epistemológico. Apontou que as teorias mudam, porque “estão susceptíveis a erros e mudanças de paradigmas”, manifestando uma visão de ciência que se contrapõe a uma concepção ingênua do tipo acumulativa de crescimento linear (GIL PÉREZ et al., 2001). Apontou, ainda, que as leis não são imutáveis, porque “funcionam até o momento em que for refutada”. Assim, a ciência, para esse indivíduo, possui caráter provisório. Já as respostas do indivíduo PP13 às três questões são coerentes entre si no sentido de que convergem para a indicação da imutabilidade do conhecimento científico. Para esse participante, as teorias não mudam, porque “existe um pressuposto empírico que prova tal fato, inexistindo assim controvérsias”. Reforçando uma visão empírico-indutivista, afirmou que as leis científicas seriam imutáveis, porque “por estar havendo uma comprovação empírica, não há como negá-la”. O mesmo indivíduo finalizou, ratificando que “As leis universais existem”. 5.1.1.2 Bloco “Metodologia científica” O bloco “Metodologia científica” foi composto pelas questões 3 e 6 (ver Tabela 2). Essas questões tratavam da utilização universal de uma sequência padrão de passos metodológicos específicos (observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização), o que garantiria a cientificidade de uma investigação científica. Objetivou-se nesse bloco investigar se os indivíduos se aproximavam ou não de visões epistemológicas atuais que reconhecem a inexistência de um método estabelecido, geralmente relacionado à padronização ou garantia de resultado “científico”, contrapondo-se, assim, a uma visão rígida e algorítmica acerca do empreendimento científico (GIL PÉREZ et al., 2011). Na primeira questão desse bloco, os participantes foram convidados, inicialmente, a analisar a seguinte afirmação: “‘Observação de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização’ são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. 118 A análise cuidadosa das respostas a essa questão permitiu classificá-las em 6 categorias: “Concorda com a existência e a sequência do ‘método científico’” (44,4% dos participantes), “Prescritivo – existe um padrão, mas não se deve segui-lo” (5,6% dos participantes), “Descritivo – existe um padrão, mas nem sempre é possível segui-lo” (5,6% dos participantes), “Não concorda com a sequência do método ‘científico’” (5,6% dos participantes), “Não concorda com a existência do método ‘científico’” (27,7% dos participantes) e “Não respondeu / Outros” (11,1% dos participantes). Tabela 2: Bloco “Metodologia científica” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Metodologia Científica Q3 Concorda com a existência e a sequência do “método científico” 44,4 PP5, PP7, PP8, PP9, PP13, PP15, PP16, PP17 Prescritivo - existe um padrão, mas não se deve segui- lo 5,6 PP10 Descritivo - existe um padrão, mas nem sempre é possível segui-lo 5,6 PP18 Não concorda com a sequência do “método científico” 5,6 PP3 Não concorda com a existência do “método científico” 27,7 PP1, PP2, PP4, PP11, PP14 Não respondeu / Outros 11,1 PP6, PP12 Q6 Descritivo - seguem um padrão 38,9 PP3, PP5, PP8, PP9, PP11, PP14, PP18 Prescritivo - devem seguir um padrão 16,7 PP15, PP16, PP17 Prescritivo - não devem seguir um padrão 11,1 PP10, PP13 Descritivo - Não seguem um padrão 16,7 PP1, PP2, PP4 Não compreendeu / respondeu 16,7 PP6, PP7, PP12 Em geral, os indivíduos cujas respostas foram classificadas na primeira categoria indicaram que a aplicação do método composto por essas etapas diferenciaria o conhecimento científico do não científico e garantiria a aceitação dos resultados de uma investigação pela comunidade científica. Essa visão deformada acerca da ciência foi manifestada por 44,4% dos participantes. 119 Três indivíduos explicitaram sua crença na existência de um padrão na ciência e pareceram também apontar na direção de uma visão algorítmica. Para permitir uma análise mais detalhada, suas respostas foram classificadas, respectivamente, nas 3 categorias seguintes: o indivíduo PP10 defendeu a existência de um “padrão”, mas prescreveu que os cientistas não deveriam se prender a ele; P18, descreveu a ciência como sendo feita por meio de um “roteiro”, embora, para esse indivíduo, “pré-concepções filosóficas e/ou religiosas” poderiam influenciar os rumos de uma pesquisa; já PP3, manifestou discordância acerca da sequência do “método científico”, pois para ele “a hipótese é gerada a partir do experimento”. Ainda a respeito da questão 3, somente os indivíduos PP1, PP2, PP4, PP11, PP14 manifestaram visões epistemológicas mais próximas das atuais acerca da “metodologia científica”. Esses 27,7% manifestaram oposição franca à visão rígida, algorítmica, da atividade científica, reconhecendo a inexistência de um método único, rígido e universal para se fazer ciência. Tiveram suas respostas classificadas na categoria “Não concorda com a existência do ‘método científico’”. Também pertencente a esse mesmo bloco de análise, tem-se a questão 6. Nela solicitaram-se comentários a respeito da seguinte sentença: “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão” As respostas obtidas puderam ser agrupadas em 5 categorias: “Descritivo – seguem um padrão” (38,9% dos participantes), “Prescritivo – devem seguir um padrão” (16,7% dos participantes), “Prescritivo – não devem seguir um padrão” (11,1% dos participantes), “Não seguem um padrão” (16,7% dos participantes) e “Não compreendeu / respondeu” (16,7% dos participantes). Assim como na análise dos resultados da questão anterior, percebeu-se, pelos percentuais obtidos em cada categoria da questão 6, uma concentração de respostas nas três primeiras categorias (todas fazem referência à existência de um padrão na ciência), que se somados, correspondem a 66,7% dos participantes. Os indivíduos (PP3, PP5, PP8, PP9, PP11, PP14, PP18) cujas respostas foram classificadas na categoria “Descritivo – seguem um método padrão”, de modo categórico, relacionaram a existência desse padrão à universalidade, confiabilidade, eficiência, validade e garantia de resultado “científico”. Já os indivíduos PP15, PP16 e PP17, cujas respostas foram enquadradas na segunda categoria, “Prescritivo – devem seguir um padrão”, defendem e 120 recomendam a utilização de um padrão para se fazer ciência. Vale salientar ainda que esses mesmos indivíduos já haviam concordado com a existência e com a sequência do “método científico”. As respostas dos indivíduos PP10 e PP13, enquadradas na categoria “Prescritivo – não devem seguir um padrão”, também foram coerentes com as da questão anterior. O indivíduo PP13 afirmou a existência do método, mas recomendou que esse não deve ser seguido, pois “a natureza vive em constante mutação”. Já PP10, prescreveu que, apesar do padrão existir, “não necessariamente deve ser utilizado a rigor”. Por meio das respostas distribuídas nessas três categorias, percebeu-se que para a maioria desses indivíduos não seguir um método padrão implicaria não fazer ciência. Manifestar uma visão de ciência que parece deixar pouco espaço para a criatividade e a dúvida (GIL PÉREZ et al., 2001), o que os distancia das concepções epistemológicas atuais apontando resultados semelhantes ao da literatura (FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011b). Já os que responderam que os cientistas não seguem um método geral estabelecido (PP1, PP2 e PP4, que correspondem a 16,7% dos participantes) indicaram que não há um método padrão a ser seguido, pois a ciência pode ser feita de diferentes maneiras. Esses participantes se opuseram a uma concepção rígida e algorítmica de ciência. Assim como no bloco anterior, também foram comparadas, de forma geral, as respostas de cada indivíduo às questões 3 e 6. O grau de coerência nas considerações apresentadas pelos participantes acerca da “Metodologia Científica” foi ainda mais evidente do que se observou no bloco “Caráter provisório do conhecimento”. Porém, nesse caso, a análise indicou um resultado negativo no sentido de sustentarem visões distorcidas sobre a ciência: a maioria dos participantes concordou com a existência do suposto “método científico”, com a sua sequência ou com a existência de um “método geral estabelecido como padrão” para se fazer ciência. O indivíduo PP17, inclusive, justificou sua visão argumentando em termos de um processo histórico: “o método científico que é o utilizado hoje teve inicio no século XVI com Galileu, ao qual podemos dizer que parte da observação, de uma modelagem ao qual se aplica conceitos matemáticos para visualizar o fenômeno, depois a comprovação experimental e as conclusões deste processo é o 121 método utilizado para demonstrar e simplificar um fenômeno”. Esse mesmo indivíduo afirmou que esse padrão “foi construído por anos e anos de ciência e fugir desse padrão é fugir da ciência”. Notou-se, assim, que a maioria dos participantes manifestou visões distorcidas no que se refere ao bloco “Metodologia científica”. Em contrapartida, os indivíduos cujas concepções se aproximaram das aceitas atualmente do ponto de vista da epistemologia da ciência manifestaram coerência entre suas respostas para esse mesmo bloco. O indivíduo PP1, respondeu que a afirmação sobre o “método científico” transmite a “sensação de que a ciência possui uma receita de bolo” e que se existisse um padrão “toda a ciência deveria ter sido feita da mesma forma e sabemos que não foi assim”. Para o indivíduo PP2, a afirmação sobre o “método” é “incorreta” e “pressupõe o ‘fazer ciência’ como um conjunto de etapas a ser seguido”. 5.1.1.3 Bloco “Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos” Agregaram-se nesse bloco as questões 4, 5 e 7 do instrumento. O objetivo desse conjunto de questões foi coletar informações sobre a compreensão dos participantes em relação a essa temática, tendo em vista a possibilidade de manifestarem uma concepção empírico-indutivista e ateórica acerca da ciência. Esse tipo de visão ingênua contrapõe-se à visão epistemológica atual de que na construção do conhecimento científico, influenciados por seus pressupostos teóricos, os pesquisadores podem defender explicações distintas para um mesmo fenômeno natural. A literatura da área aponta que esse tipo de concepção deformada costuma ser registrada entre professores e licenciandos (GIL PÉREZ, 2001; HARRES, 1999a; 1999b; FERREIRA et al., 2010; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011a; OLIVEIRA; FERREIRA, 2011b). Iniciando esse conjunto de questões, pediu-se aos participantes (no item 4) que refletissem sobre a seguinte pergunta: “Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a 122 extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões?”. Tabela 3: Bloco “Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos Q4 Diferentes concepções / interpretações / teorias / modelos 55,5 PP1, PP2, PP3, PP7, PP8, PP9, PP10, PP11, PP14, PP18 São apenas hipóteses 5,6 PP15 A divergência é causada por problemas nos dados / métodos 16,7 PP4, PP5, PP13 A divergência será resolvida 5,6 PP16 Outros 5,6 PP17 Não respondeu 11,1 PP6, PP12 Q5 Não é possível separar sujeito- objeto 11,1 PP2, PP6 É possível separar sujeito-objeto 22,2 PP10, PP15, PP16, PP18 Não se referiu à separação sujeito- objeto 55,5 PP1, PP3, PP4, PP5, PP8, PP9, PP11, PP13, PP14, PP17 Não compreendeu / respondeu 11,1 PP7, PP12 Q7 As investigações científicas começam pela observação 55,5 PP2, PP3, PP5, PP8, PP9, PP10, PP11, PP13, PP14, PP15 As investigações científicas nem sempre começam pela observação 11,1 PP7, PP18 As investigações científicas não começam pela observação 16,7 PP1, PP4, PP16 Não compreendeu / respondeu 11,1 PP6, PP12, PP17 As respostas foram analisadas com base nas categorias “Diferentes concepções / interpretações / teorias / modelos”, “São apenas hipóteses”, “A divergência é causada por problemas nos dados / métodos”, “A divergência será resolvida”, “Outros” e “Não respondeu / compreendeu”. 123 Na análise, percebeu-se um resultado que se aproxima do atualmente aceito em termos epistemológicos. A maioria dos indivíduos (55,5%) teve suas respostas classificadas na categoria “Diferentes interpretações / concepções / teorias / modelos”. Em geral, os participantes cujas respostas foram englobadas nessa categoria afirmaram explicitamente a possibilidade de controvérsias na ciência. Ao justificarem essa possibilidade, os participantes construíram respostas que se contrapõem a uma concepção empírico-indutivista e ateórica de ciência, apontando a existência de diferentes interpretações, concepções, teorias ou modelos, e explicações diferentes para o mesmo conjunto de dados. Destacaram-se a visão manifestada acerca dessa temática pelos participantes PP1, PP2, PP7 e PP18. Esses indivíduos apontaram mais claramente na direção de que a controvérsia era decorrente das interpretações de cada grupo de cientistas, sendo essas influenciadas por diferentes pressupostos teóricos. As concepções desses indivíduos se aproximam das visões mais atuais em epistemologia da ciência acerca dessa temática, pois levam em consideração que a observação se dá a partir de ideias apriorísticas (GIL PÉREZ et al., 2001). No decorrer da análise, somente o indivíduo PP15 teve sua resposta classificada na categoria “São apenas hipóteses”. O fato dessa resposta se limitar à frase que nomeou essa categoria impediu uma análise mais detalhada. Do total de participantes da pesquisa, 16,7% tiveram suas repostas enquadradas na categoria “A divergência é causada por problemas nos dados / métodos”. Nesse caso, mesmo a questão explicitando que os cientistas tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados, os indivíduos PP4, PP5 e PP13 atribuíram a existência da controvérsia acerca da extinção dos dinossauros a fontes de pesquisa diferentes, a métodos diferentes ou a dados incompletos, respectivamente. Tem-se ainda, na categoria seguinte, o indivíduo PP16 que manifestou a crença de que “no final essa divergência vai ser resolvida e as partes chegarão a um entendimento único”, ou seja, para ele, a controvérsia seria superada com o passar do tempo. As respostas à questão 4 foram analisadas em conjunto com as questões 5 e 7 que problematizaram concepções socialmente neutras e empírico-indutivistas acerca da ciência, nas quais se descarta a influencia de fatores extra-científicos e/ou de pressupostos teóricos. As questões trazem, respectivamente, a possibilidade de 124 separação entre sujeito e objeto e a observação neutra como ponto de partida das investigações científicas. Na questão 5, já explicitada em outro bloco, pediu-se aos participantes que discutissem a afirmação: “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. As respostas foram enquadradas e analisadas segundo as categorias “Não é possível separar sujeito-objeto”, “É possível separar sujeito-objeto”, “Não se referiu à separação sujeito-objeto” e “Não compreendeu / respondeu”. Percebeu-se no decorrer da análise que a maioria dos participantes “Não se referiu à separação sujeito-objeto” (55,5%). Além disso, 11,1% “Não compreendeu / respondeu”. Dos 6 participantes que se referiram à possível separação sujeito-objeto, apenas PP2 e PP6 tiveram suas repostas enquadradas na categoria “Não é possível separar sujeito-objeto”. Eles explicitaram oposição a uma visão ingênua de ciência socialmente neutra, apontando em suas respostas a impossibilidade de separar o homem dos fenômenos naturais ou da sociedade. Já os participantes PP10, PP15, PP16 e PP18 (22% do total de participantes da pesquisa) manifestaram concepções deformadas acerca dessa temática. Suas respostas afirmam a possibilidade de separar o sujeito do objeto. Na sétima questão, solicitou-se um posicionamento dos participantes acerca da seguinte afirmação: “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. A análise baseou-se em 4 categorias: “As investigações científicas começam pela observação”, “As investigações científicas nem sempre começam pela observação”, “As investigações científicas não começam pela observação” e “Não compreendeu / respondeu”. Em princípio, notaram-se resultados negativos, isto é, dissonantes da concepção de que as observações científicas são interpretações influenciadas por pressupostos teóricos: 55,5% dos participantes apresentaram uma concepção empírico-indutivista e ateórica de ciência; suas respostas estavam de acordo com a categoria “As investigações científicas começam pela observação”. Outros 11,1% foram enquadrados na categoria “As investigações científicas nem sempre começam pela observação”. 125 Um fato preocupante é que os resultados dos indivíduos PP5, PP7, PP8, PP9, PP13, PP15 e PP18 para esse bloco apontam certo grau de coerência com as visões distorcidas também apresentadas por eles acerca da “Metodologia científica”. Esses indivíduos já haviam manifestado uma concepção algorítmica de ciência, concordando com a existência do “método científico” ou de um “método geral estabelecido como padrão”. Nesse sentido, converge-se para o que tem sido apontado pela literatura da área. Essas concepções ingênuas de ciência não seriam independentes, autônomas, mas sim, formariam um esquema conceitual relativamente integrado, isto é, demonstrariam um padrão de coerência, associando visões deformadas entre si (DRIVER e OLDHAM, 1986; CHALMERS, 1993). Já a categoria “As investigações científicas não começam pela observação” concentrou apenas 16,7% dos participantes. Comparando os blocos “Metodologia científica” e “Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos”, nota-se que somente os indivíduos PP1 e PP4 sustentaram visões coerentes entre si e que se opõe às concepções ingênuas de ciência. Ambos reconheceram a inexistência do “método científico” (inclusive discordando da sequência iniciada pela observação) e explicitaram que os fenômenos são observados à luz de pressupostos teóricos. 5.1.1.4 Bloco “Fatores extra-científicos” Esse bloco englobou a questão 8 do instrumento: “Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos”. 126 Tabela 4: Bloco “Fatores extra-científicos” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Fatores extra- científicos Q8 A ciência reflete valores sociais e culturais 44,4 PP1, PP2, PP7, PP11, PP15, PP16, PP17, PP18 A ciência não reflete valores sociais e culturais 33.3 PP3, PP4, PP9, PP10, PP13, PP14 A ciência influencia os valores culturais e/ou sociais 11,1 PP5, PP8 A ciência é universal, pois vivemos no mesmo universo e no mesmo planeta 11,1 PP7, PP15 Não respondeu 11,1 PP6, PP12 Nesse bloco, procurou-se avaliar se os indivíduos manifestariam uma concepção de ciência contextualizada, reconhecendo que posições morais, religiosas, políticas etc. influenciam no processo de investigação científica, de modo que a ciência como produção cultural humana não pode, nem pretende ser neutra. As respostas se dividiram em 5 categorias: “A ciência reflete valores sociais e culturais” (44,4%%), “A ciência não reflete valores sociais e culturais” (33,3%), “A ciência influencia os valores sociais e/ou culturais” (11,1%), “A ciência é universal, pois vivemos no mesmo universo e no mesmo planeta” (11,1%) e “Não respondeu” (11,1%). A maioria das repostas dos indivíduos que explicitamente disseram “A ciência reflete valores sociais e culturais”, ao mesmo tempo, explicaram que tal fato se deve a uma relação inevitável entre a ciência, tecnologia e sociedade. Das 8 respostas enquadradas nessa categoria, 7 manifestaram uma visão de ciência contextualizada, reconhecendo a influência de “fatores extra-científicos” sobre o empreendimento científico, ou seja, o contexto histórico, social e cultural de cada época possui forte relação com essa atividade humana. O indivíduo PP16 considerou que essa influência existe e apontou-a categoricamente como negativa, podendo “deixar o cientista cego, não vendo os fatos como eles realmente acontecem”. É importante notar, ainda, que para esse participante, é possível que tais influências sejam neutralizadas por indivíduos capazes de fazê-lo. Assim, a ciência pode ser neutra, dependendo da habilidade de quem a pratica em manter-se alheio à sociedade. 127 Já as respostas classificadas na categoria “A ciência não reflete valores sociais e culturais”, em geral, justificaram essa visão deformada em torno do fato de que a ciência e os fenômenos naturais existem independentemente dos fatores sociais e culturais. Esse grupo corresponde a 33,3% das repostas dos indivíduos. Como se pode notar, o percentual de respostas que manifestaram uma visão ingênua de ciência socialmente neutra e descontextualizada é alto. Esses apregoam que a neutralidade da ciência existe e é um ideal a ser atingido. Ainda acerca desse bloco, têm-se dois aspectos interessantes a serem destacados: dois participantes (PP5 e PP8) demonstraram em suas respostas reconhecer a relação entre ciência e sociedade, mas explicitaram apenas a influência da primeira sobre a segunda; e outros dois participantes (PP7 e PP15) tiveram uma interpretação diferente acerca dessa questão, principalmente, no que se refere à universalidade da ciência. Suas respostas foram enquadradas na primeira e também numa quarta categoria, “A ciência é universal, pois vivemos no mesmo universo e no mesmo planeta”. Dessa forma, esse foi o único item que teve seu percentual de respostas superior a 100% quando somados os percentuais de cada categoria. 5.1.2 RESULTADOS: PARTE 2- HFC NO ENSINO A análise da parte 2 do pré-teste seguiu formato semelhante à realizada quanto às questões sobre NdC: para cada bloco construiu-se uma tabela com os resultados classificados nas categorias de análise propostas, e, em seguida, discutiu-se sobre os mesmos. Não é demais lembrar que se considera no contexto da presente dissertação a HC como uma área de pesquisa que investiga o que foi proposto ou aceito como conhecimento em épocas distintas, imerso seu contexto particular. Isto é, não estuda apenas o que hoje é aceito como atividade científica, mas sim o que em algum momento da História e de algum modo foi aceito como ciência (ALFONSO- GOLDFARB, 1995). No que tocante à inserção da HFC no Ensino considera-se como sendo uma possibilidade para discutir, de forma explícita e contextualizada sobre NdC, na medida em que episódios históricos permitem o acesso a exemplos para se discutir como a ciência funciona (MATTHEWS, 1994; PEDUZZI, 2001; 128 MARTINS, 2006; HÖTTECKE e SILVA, 2011; MCCOMAS, 2008). Para mais detalhes acerca dessa discussão consultar Capítulo 2. As oito questões sobre HFC e sua inserção no contexto educacional foram divididas em quatro blocos: “O que é História da Ciência”, “Relação entre História da Ciência e Ensino”, “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino” e “Materiais instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino”. A intenção foi coletar informações sobre a visão dos participantes acerca da HFC. Por meio das respostas, avalia-se como esses indivíduos concebem o que seria a própria História da Ciência, se conseguem ou não distingui-la fora da sua relação com o contexto educacional, se compreendem aspectos relacionados à utilização da HFC no Ensino, bem como se sentem seguros para utilizarem abordagens histórico-filosóficas em sala de aula. É possível perceber, ainda, que visões sobre a Natureza da Ciência emergem das respostas a essa etapa do instrumento de pesquisa. Coletar informações sobre a visão dos participantes acerca da HFC foi fundamental, por exemplo, para revelar possíveis falhas na formação dos professores, para “mapear” a compreensão atual dos participantes acerca do papel da HFC no Ensino, bem como do que é a própria HC, identificar como esses indivíduos pensam a transposição da HFC para cotexto educacional, etc. 5.1.2.1 Bloco “O que é História da Ciência” O primeiro bloco englobou apenas a questão 1 do instrumento: “O que é História da Ciência para você?”. Os participantes tiveram suas respostas ao primeiro questionamento distribuídas em 8 categorias. As respostas dos indivíduos parecem expressar ora uma tendência mais “internalista”, quando se referem a elementos da própria ciência (cientistas, fatos, fenômenos naturais etc.), ora de direcionamento mais “externalista”, ao se referirem a elementos externos a ciência (história de determinado “assunto”, o contexto social etc.). Considerou-se pouco adequado, no entanto, explicitar esses termos nos enunciados dessas categorias de forma a rotulá-las segundo tais perspectivas. Isso porque muitas respostas parecem fragmentadas, sendo difícil compreender o que os indivíduos tencionaram expressar. Desse modo, torna-se arriscado dizer que de fato suas visões apontam em uma ou outra direção, ou mesmo nas duas. 129 Tabela 5: Bloco “O que é História da Ciência” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE O que é História da Ciência Q1 HC são os fatos e acontecimentos científicos históricos 22,2 PP6, PP11, PP13, PP14 HC são as concepções de cientistas do passado 5,6 PP3 HC é a analise ou estudo dos fatos e acontecimentos históricos da ciência em seu contexto social, político e/ou econômico etc. 55,6 PP1, PP2, PP4, PP7, PP8, PP9, PP10, PP15, PP16, PP17 HC é o ramo da história que estuda o desenvolvimento da ação das pesquisas científicas 5,6 PP18 Outros 5,6 PP5 Não respondeu 5,6 PP12 Na categoria “HC são os fatos e acontecimentos históricos” foram classificadas as respostas dos indivíduos (PP6, PP11, PP13, PP14) que afirmaram explicitamente que a HC consiste nos “fatos históricos”, nas “descobertas antigas” ou nas “invenções” dos estudiosos em cada período da História. Esse tipo de visão sobre a HC pode se relacionar, no contexto educacional, a uma mera divulgação pelo professor de produtos da ciência, descobertos ou inventados por indivíduos geniais que trabalham de forma isolada. Deixa-se transparecer, nesse caso, visões deformadas da ciência: aproblemática, empírico-indutivista, ateórica, individualista e elitista (GIL PÉREZ et al., 2001). Particularmente, para o indivíduo PP6, HC seria “resgatar fatos ocorridos que têm relevância para o pensamento humano”. Dependendo do que se entende como “relevância”, esse tipo de concepção poderia implicar, no contexto educacional, a postura inadequada de destacar “o que deu certo”, deixando transparecer que ideias já não aceitas não contribuíram para a construção da ciência. Na segunda categoria (5,6%), “HC são as concepções de cientistas do passado”48, o indivíduo PP3 expressou uma compreensão que parece indicar a ciência como resultado de acumulação de contribuições individuais e não como um 48 Nessa categoria boa parte das respostas é de tendência internalista. 130 trabalho coletivo, cooperativo, o que nos remete a visões individualistas, elitistas, acumulativas e de crescimento linear da ciência (GIL PÉREZ et al., 2001). Já a maioria dos participantes (PP1, PP2, PP7, PP8, PP9, PP10, PP15, PP16, PP17) teve suas respostas classificadas na terceira categoria “HC é a análise ou estudo dos fatos e acontecimentos históricos em seu contexto social, político e/ou econômico etc”. As respostas desses indivíduos expressam com certa clareza uma visão externalista (o que não se pôde notar com tal discernimento em outros casos). Apontaram numa direção que se aproxima de concepções epistemológicas atuais sobre NdC49, indicando a importância de considerar a ciência de forma contextualizada. Para PP1, por exemplo, “História da Ciência significa, pessoalmente, entender o contexto social, filosófico, econômico, emocional de como a ciência foi se desenvolvendo com o passar dos anos, com o passar dos séculos”. Respostas desse tipo parecem ser opor a uma visão ingênua de ciência descontextualizada e socialmente neutra. Já para o indivíduo PP4, a “Historia da ciência é uma abordagem histórica de um determinado assunto científico, que tenha sido contribuído por vários povos, em diferentes épocas”. Indica-se, assim, oposição à concepção individualista e elitista, na medida em que se reconhece o papel do trabalho coletivo e cooperativo no empreendimento científico. Na categoria “HC é o ramo da história que estuda o desenvolvimento das ações das pesquisas científicas” foi classificada a resposta de PP18. Esse indivíduo expressou que a HC estuda o desenvolvimento da ciência, mas não explicou como, na visão dele, a atividade científica se desenvolve: de modo relacionado ao contexto histórico ou não, se linearmente ou por meio de crises e rupturas, etc. Em função dessa particularidade preferiu-se, nesse caso, inseri-lo em uma categoria específica. Já o indivíduo PP5 (categoria “Outros”) respondeu de forma vaga a esse item, enquanto que PP12 não respondeu a essa etapa do instrumento de pesquisa. 5.1.2.2 Bloco “Relação entre História da Ciência e Ensino” Agregaram-se nesse bloco os itens 2 e 3 da segunda parte do instrumento. De forma semelhante ao bloco anterior, esse conjunto de questões permitiu: coletar informações sobre a visão dos participantes acerca da HFC, identificar concepções 49 As ideias científicas são afetadas pelo contexto social e histórico (MCCOMAS et al., 1998, p. 513). 131 deformadas sobre a natureza do empreendimento científico, avaliar a visão dos participantes acerca da relação entre HFC e o ensino de ciência. Iniciando esse conjunto de questões, solicitou-se aos participantes (no item 2) que respondessem a seguinte pergunta: “Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica?”. As respostas foram classificadas em 6 categorias. Na primeira categoria, “Uma aula com abordagem histórica deve apresentar personagens e/ou contribuições de personagens da História da Ciência”, foram classificadas as respostas dos indivíduos PP4, PP7 e PP8 (16,6% dos participantes). A utilização da História da Ciência no contexto educacional segundo essa perspectiva pode transmitir concepções ingênuas de ciência, tanto elitistas quanto aproblemáticas. Propostas didáticas dessa natureza sugerem que a ciência é construída por “gênios” isolados. Apresentam-se os conhecimentos prontos, elaborados por esses “gênios”, desconsiderando os problemas que se encontram na origem de tais conhecimentos. Tabela 6: Bloco “Relação entre História da Ciência e Ensino” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Relação entre História da Ciência e Ensino Q2 Uma aula com abordagem histórica deve apresentar personagens e/ou contribuições de personagens da História da Ciência 16,6 PP7, PP4, PP8 Uma aula com abordagem histórica deve acrescentar um conteúdo histórico 33,3 PP3, PP4, PP11, PP13, PP14, PP15 Uma aula com abordagem histórica deve discutir o contexto histórico acerca de determinado tema 22,2 PP2, PP10, PP17, PP18 Uma aula com abordagem histórica deve contextualizar historicamente determinado tema científico 11,1 PP1, PP9 Outros 11,1 PP5, PP6 Não respondeu 11,1 PP12, PP16 Q3 A HC deveria ser utilizada na forma de disciplina 11,1 PP7, PP8 A HC deveria ser utilizada para proporcionar uma melhor compreensão do 27,8 PP1, PP2, PP15, PP16, PP17, PP18 132 funcionamento da ciência A HC deveria ser utilizada para mostrar filósofos, pensadores, contribuições e/ou experimentos do passado 16,6 PP4, PP9, PP13 A HC deveria ser utilizada como uma forma de abordagem para problematização 11,1 PP3, PP6 A HC deveria ser utilizada para mostrar o desenvolvimento da ciência e/ou de determinado conteúdo 11,1 PP11, PP10 Outros 11,1 PP5, PP14 Não respondeu 11,1 PP12 Já os indivíduos PP3, PP450, PP11, PP14 e PP15 (27,8%) tiveram suas respostas enquadradas na categoria “Uma aula com abordagem histórica deve acrescentar um conteúdo histórico”. Todos esses participantes manifestaram, como ideia central em suas respostas, que não compreendem a HFC como abordagem, mas sim como um conteúdo a mais para ser ensinado51: “Uma aula de física com história [...]” (PP4); “Uma aula que necessariamente deve conter conteúdos históricos sobre a física” (PP11); “Seria uma aula que além do desenvolvimento da matemática que a física exige, mas também com um pouco da historia” (PP15). Na classificação seguinte, “Uma aula com abordagem histórica deve discutir o contexto histórico acerca de determinado tema”, foram classificadas as respostas dos participantes PP2, PP10, PP17 e PP18. Preferiu-se destacar as respostas desses indivíduos em uma categoria separada a fim de apontar-se que essa compreensão pode implicar o risco de que uma aula de Física contextualizada historicamente se transforme em uma aula de História. Isso porque, ao menos pela forma como se expressaram os indivíduos a discussão, para eles, deveria ser sobre o referido contexto. Na quarta categoria, “Uma aula com abordagem histórica deve contextualizar historicamente determinado tema científico” foram classificadas 11,1% das respostas dos participantes (PP1 e PP9). Os indivíduos que tiveram suas repostas 50 O indivíduo P4 teve sua resposta classificada nas duas primeiras categorias, pois para ele, esse conteúdo a mais para ser ensinado deveria mostrar a contribuição de vários pensadores e filósofos na construção de um determinado conhecimento. Nesse item o somatório das respostas supera 100%. 51 Resultado semelhante foi também obtido por Martins (2007). 133 classificadas nessa categoria apontam na direção de compreender a HFC como uma abordagem e não como um conteúdo a mais para ser ensinado, ou seja, a HFC seria, para eles, uma possibilidade de ensinar ciência (e/ou sobre ciência) de maneira contextualizada. Essa compreensão se opõe a uma visão de ciência descontextualizada e socialmente neutra. Cabe uma ressalva em relação à resposta do indivíduo PP9, segundo a qual essa contextualização deveria ocorrer “mediante a curiosidade de cada aluno que assiste à aula”. Ainda acerca do item 2, os indivíduos PP5 e PP6 tiveram suas respostas classificadas na categoria “Outros”, bem como, PP12 e PP16 não responderam a esse item. Na terceira questão, os participantes foram levados a refletir sobre a seguinte pergunta: “Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino?”. As respostas a esse item foram distribuídas em 7 categorias. Na categoria “A HC deveria ser utilizada na forma de disciplina” estão os participantes PP7 e PP8. Analisando em bloco especificamente as questões desses indivíduos, identificou-se que eles pareciam considerar a HFC como uma possibilidade de contextualizar o Ensino de Física (item1), porém afirmaram que uma aula com abordagem histórica deveria apresentar personagens e suas contribuições (item 2), bem como na questão 3 expressaram que a HFC deveria ser utilizada na forma de disciplina. Revelaram uma imagem ingênua de ciência elitista e individualista e indicaram não compreender a HFC como possibilidade para o ensino contextual da Física. Um resultado a priori positivo foi que 27,8% dos participantes (PP1, PP2, PP15, PP16, PP17 e PP18) tiveram suas respostas classificadas na categoria “A HC deveria ser utilizada para proporcionar uma melhor compreensão do funcionamento da ciência”. Esses indivíduos manifestaram respostas que se aproximam dos referenciais teóricos nos quais se apoiam a presente dissertação, quer seja, a compreensão da HFC no Ensino como possibilidade para ensinar sobre NdC de forma contextual. Destaca-se, ainda, que particularmente os indivíduos PP1, PP2, PP17 e PP18 apresentaram certa coerência em suas respostas, manifestando a tendência a essa mesma compreensão também nos itens anteriores. Já PP4, PP9 e PP13 tiveram suas respostas classificadas como “A HC deveria ser utilizada para mostrar filósofos, pensadores, contribuições e/ou experimentos do passado”. Em suas respostas ao item 3, esses mesmos indivíduos 134 manifestaram uma imagem elitista e aproblemática. PP13, por exemplo, já havia inclusive explicitado outras respostas “inadequadas” ao definir HFC como sendo “As invenções e descobertas antigas” (questão 1), ao considerar que numa aula com abordagem histórica deveria ser acrescentado o conteúdo histórico (questão 2) e ao recomendar que HFC deveria ser utilizada para “mostrar simulações práticas do que aconteceu no passado” (questão 3). Já PP9, no entanto, havia apresentado nos itens 1 e 2 concepções que se aproximavam do que atualmente se concebe como HC e sua inserção no ensino (ver análise dos itens anteriores). Outro resultado interessante foi que 11,1% dos participantes (PP3 e PP6) consideraram que “A História da Ciência deveria ser utilizada como forma de abordagem para problematização”. No entanto, uma ressalva importante deve ser destacada a respeito desse resultado aparentemente positivo. Apesar de explicitarem certa compreensão da HFC como abordagem, os mesmos indivíduos manifestaram uma imagem individualista e elitista de ciência no primeiro item dessa parte do instrumento de pesquisa. Esse fato pode levantar suspeitas quanto à natureza da problematização defendida por eles. Na quinta categoria, “A HC deveria ser utilizada para mostrar o desenvolvimento da ciência e/ou de determinado conteúdo”, concentraram-se as respostas de 11,1% dos participantes (PP10 e PP11). Esses indivíduos destacaram a importância da utilização da HFC para ilustrar o desenvolvimento da ciência. Como não indicaram ou deixaram transparecer como compreendem esse “desenvolvimento”, não se deve afastar a possibilidade de sustentem uma visão acumulativa de crescimento linear, ignorando crises, rupturas e reformulações no desenvolvimento científico. Não é demais salientar, ainda, que o papel da HFC no ensino não deve ser meramente ilustrativo, segundo a literatura da área. Entende-se a HFC como abordagem contextualizada para se ensinar ciência e/ou sobre ciência. 5.1.2.3 Bloco “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino” O bloco “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino” foi composto pelas questões 4 e 5 da segunda parte do pré-teste. Nessas questões objetivou-se investigar como os indivíduos preparariam aulas utilizando uma abordagem histórica (questão 4) e se sentiriam seguros para fazer uso de tal abordagem (questão 5). Vale salientar ainda que as respostas permitiram mais uma 135 vez coletar informações acerca das concepções de ciência sustentadas pelos participantes, sendo possível confrontá-las com os resultados obtidos em itens anteriores. Tabela 7: Bloco “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino Q4 Faria uma aula apresentando personagens e/ou contribuições de personagens da HC 11,1 PP8, PP16 Faria uma aula contando a história de determinado conteúdo 5,6 PP14 Faria uma aula relacionando diferentes temas, conteúdos e/ou épocas 16,6 PP3, PP6, PP17 Faria uma aula contextualizando historicamente (problemas, contexto social etc.) determinado tema científico 11,1 PP1, PP18 Pesquisaria sobre personagens e/ou contribuições de personagens da HC 5,6 PP9 Pesquisaria sobre a história de determinado conteúdo 22,2 PP11, PP7, PP5, PP10 Pesquisaria material adequado para preparar a aula com esse tipo de abordagem 16,6 PP2, PP13, PP15 Outros 5,6 PP4 Não respondeu 5,6 PP12 Q5 Não se sente seguro para utilizar a HC em suas aulas de Física 72,2 PP1, PP2, PP5, PP6, PP7, PP8, PP9, PP10, PP11, PP13, PP14, PP15, PP16 Se sente seguro para utilizar a HC em suas aulas de Física 22,2 PP3, PP4, PP17, PP18 Não respondeu 5,6 PP12 Quanto à primeira questão desse bloco, após uma análise detalhada, as respostas dos participantes foram distribuídas em 9 categorias. Os primeiros resultados registrados sobre esse item referem-se às visões manifestadas pelos participantes PP8 e PP16 (correspondente a 11,1% dos participantes). Foram classificadas na categoria “Faria uma aula apresentado personagens e/ou 136 contribuições de personagens da HC”, indicando que tenderiam a conduzir a aula referida aula transmitindo uma imagem elitista e aproblemática de ciência. PP8 já havia manifestado resposta dessa natureza ao afirmar que em sua aula de Física com abordagem histórica prepararia uma “vídeo-aula falando sobre os gigantes da física para que os alunos se familiarizassem com o assunto”. Já o indivíduo PP16, que em outras questões havia manifestado concepções sobre a NdC mais adequadas sob o ponto de vista do que se aceita atualmente, por outro lado, nesse item, demonstrou que sua aula corria o risco de se deter a “nomes e datas”. Ao analisar a resposta do participante PP9, classificada na quinta categoria (“Pesquisaria sobre personagens e/ou contribuições de personagens da HC”), encontrou-se resultado semelhante ao anterior, pois esse indivíduo manifestou em sua resposta o risco de transmitir visões elitistas e aproblemáticas acerca da ciência. A diferença entre essa categoria de classificação e a anterior é que PP8 e PP16 descreveram como seria a aula propriamente dita, já o participante PP9 descreveu como seria sua preparação para a aula. A análise desse item também permitiu-nos identificar que um indivíduo (PP14) manifestou que “faria uma aula observando a história do assunto, dos físicos envolvidos”. Nesse caso, novamente, corre-se o risco de transmitir visões elitistas e aproblemáticas de ciência. Outro resultado obtido é que 22,2% dos participantes (PP5, PP7, PP10 e PP11) tiveram suas respostas classificadas numa sexta categoria, “Pesquisaria sobre a história de determinado conteúdo”. As ideias expressas nas respostas desses indivíduos apontam na direção dos mesmos riscos explicitados no parágrafo anterior. Já as respostas dos indivíduos PP3, PP6 e PP17 ao item 5 pareceram apontar na direção do que é atualmente a HC e do que se pensa sobre a sua inserção no ensino. Tiveram suas respostas classificadas na categoria “Faria uma aula relacionando diferentes temas, conteúdos e/ou épocas”. Entende-se, no entanto, que os resultados de suas aulas dependeriam da forma como esses (futuros) professores conduziriam as discussões. Uma abordagem contextual adequada poderia, por exemplo, contribuir para que os alunos compreendessem a ciência como um processo de construção humano, fruto da cooperação entre estudiosos, bem como para a problematização de visões deformadas da ciência (empírico-indutivista e ateórica, ahistórica, exclusivamente analítica etc.). No que se refere à coerência com as respostas aos itens anteriores, têm-se que os indivíduos 137 PP3 e PP6 já haviam afirmado (no item 3) que a HFC deveria ser utilizada como abordagem; bem como PP17, havia defendido que a HFC deveria ser utilizada para uma compreensão mais atual acerca do funcionamento da ciência. Outro resultado positivo obtido durante a análise foi que dois participantes (PP1 e PP18) tiveram suas respostas classificadas na categoria “Faria uma aula contextualizando historicamente (problemas, contexto social etc) determinado tema científico”. Levando em consideração também suas respostas aos itens 1, 2 e 3, esses indivíduos manifestaram um esquema conceitual coerente acerca da natureza da atividade científica, o qual se aproxima da nova epistemologia da ciência, afastando-se das visões deformadas. Na sétima categoria têm-se os indivíduos PP2, PP13 e PP15. Eles explicitaram preocupação acerca do material a ser utilizado na preparação desse tipo de aula. Suas respostas foram classificadas na categoria “Pesquisaria material adequado para preparar a aula com esse tipo de abordagem”. O indivíduo PP2 ainda reforçou que pesquisaria material “onde todo contexto histórico da época fosse abordado”. Na questão 5 os participantes tiveram de refletir acerca da seguinte pergunta: “Você se sente seguro para utilizar a História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê?”. A análise das respostas permitiu classificá-las em 3 categorias: “Não se sente seguro para utilizar a HC em suas aulas de Físicas” (72,2% dos participantes), “Se sente seguro para utilizar a HC em suas aulas de Física” (22,2% dos participantes) e “Não respondeu” (5,6% dos participantes). Na primeira categoria foram classificadas as respostas dos participantes que afirmaram não se sentirem seguros para utilizar a HC em suas aulas de Física (PP1, PP2, PP5, PP6, PP7, PP8, PP9, PP10, PP11, PP13, PP14, PP15 e PP16). Com exceção dos participantes PP10 e PP14, todos os outros indivíduos explicitaram que essa falta de segurança se devia à formação deficiente para utilização desse tipo de abordagem. Tal resultado reforça a identificação da existência de lacunas relacionadas à formação dos professores quanto ao uso da HC no Ensino, isto é, quanto à transposição didática da HC. Reafirma-se, assim, a importância de iniciativas semelhantes a da presente dissertação (sensibilizar os docentes acerca da necessidade de discutirem sobre NdC, produzir material instrucional de cunho 138 histórico-filosófico adequado aos professores e instrumentalizá-los para utilizarem esse tipo de material na realização de iniciativas semelhantes no Ensino Médio). Por fim, na categoria “Se sente seguro para utilizar a HC em suas aulas de Física” estão os participantes PP3, PP4, PP17 e PP18. Desses, apenas os indivíduos PP4 e PP18 explicitaram uma justificativa para sua segurança: já tiveram instruções acerca do uso da HFC em aulas de Física. Um fato preocupante é que os participantes PP3 e PP4 afirmaram se sentirem seguros para utilizar a HFC no Ensino, embora tenham apresentado concepções consideradas inadequadas sob o ponto de vista da nova epistemologia da ciência em dois dos 4 itens anteriores. 5.1.2.4 Bloco “Materiais instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino” O bloco “Materiais instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino” foi composto pelas questões 6, 7 e 8 da segunda parte do pré-teste. Essas questões trataram do conhecimento e da avaliação dos professores e futuros professores acerca dos materiais que poderiam auxiliá-los no uso da HFC no Ensino de Física. Objetivou-se investigar onde os indivíduos pesquisariam esse tipo de material, se conheciam livros didáticos do Ensino Médio que fazem uso desse tipo de abordagem e como avaliavam sob essa mesma perspectiva os materiais didáticos de que dispunham. Na primeira questão desse bloco, as respostas dos participantes foram classificadas em 5 categorias: “Para utilizar a HC procuraria auxílio em livros” (44,4% dos participantes), “Para utilizar a HC procuraria auxílio na Internet” (61,1% dos participantes), “Para utilizar a HC procuraria auxílio em artigos e/ou revistas” (11,2% dos participantes), “Para utilizar a HC procuraria auxílio em dissertações e teses” (5,6% dos participantes) e “Não respondeu / Não compreendeu / Não sabe” (16,6% dos participantes). Vale salientar que as respostas de alguns indivíduos, como PP1 e PP3, por exemplo, foram classificadas em mais de uma categoria, justificando o somatório superior a 100%. Tabela 8: Bloco “Materiais Instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino” BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Materiais Q6 Para utilizar a HC 44,4 PP3, PP5, PP6, 139 Instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino procuraria auxílio em livros PP8, PP9, PP14, PP17, PP18 Para utilizar a HC procuraria auxílio na Internet 61,1 PP1, PP2, PP3, PP6, PP7, PP8, PP9, PP10, PP11, PP13, PP18 Para utilizar a HC procuraria auxílio em artigos e/ou revistas 11,2 PP1, PP14 Para utilizar a HC procuraria auxílio em dissertações e teses 5,6 PP4 Não respondeu / Não compreendeu / Não sabe 16,6 PP12, PP15, PP16 Q7 Conhece livros do EM que realizam abordagem histórica dos conteúdos da Física 16,6 PP2, PP11, PP14 Não conhece livros do EM que realizam abordagem histórica dos conteúdos da Física 77,8 PP1, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP8, PP9, PP10, PP13, PP15, PP16, PP17, PP18 Não respondeu 5,6 PP12 Q8 Não conhece materiais didáticos que utilizam HC 27,7 PP5, PP7, PP11, PP16, PP18 Pouco se utiliza HC nos livros didáticos 22,2 PP1, PP8, PP6, PP2 Pouco se utiliza HC nos materiais didáticos 33,3 PP3, PP9, PP10, PP13, PP15, PP17 Os materiais didáticos que utilizam HC são de difícil compreensão 5,6 PP4 Os materiais didáticos que utilizam HC são bons 5,6 PP14 Não respondeu 5,6 PP12 Os participantes cujas respostas foram enquadradas na primeira categoria (PP3, PP5, PP6, PP8, PP9, PP14, PP17 e PP18) explicitaram os livros como fontes de pesquisa que poderiam auxiliá-los no uso da HFC em suas aulas. Esse resultado pode ser positivo se esses professores ou futuros professores observarem alguns cuidados, como, por exemplo, identificar a quem se dirigem as obras consultadas, quem são seus autores e se transmitem concepções deformadas sobre o empreendimento científico. 140 Já a maioria dos indivíduos (PP1, PP2, PP3, PP6, PP7, PP8, PP9, PP10, PP11, PP13 e PP18) explicitou a Internet como fonte de pesquisa acerca desse tipo de material. Apenas o indivíduo PP18 explicitou que buscaria sites confiáveis. Acredita-se que esse seja um cuidado básico necessário, já que o acesso rápido e fácil a informações pode levar (futuros) professores a cometerem inúmeros equívocos. Durante a análise desse item percebeu-se que apenas 11,1% dos participantes (PP1 e PP14) afirmaram que suas fontes de pesquisa seriam artigos e/ou revistas. O indivíduo P1, por exemplo, explicitou que sua pesquisa ocorreria em revistas especializadas em Ensino de Física. Ainda acerca da questão 6, outro resultado negativo foi notado. Somente o indivíduo PP4 teve sua resposta classificada na quarta categoria. Ele afirmou que pesquisaria “teses de mestrado e doutorado na área de ensino e de alguns historiadores da ciência que contribuem para o ensino”. Seria relevante para o Ensino de Física que esse tipo de atitude fosse recorrente. Dissertações de mestrado e, principalmente, teses de doutorado, costumam ser frutos de ampla revisão da literatura específica da área. As respostas para esse item também foram discutidas em conjunto com as respostas dos itens 7 e 8 que tratavam, respectivamente, do conhecimento acerca dos livros didáticos do EM que abordam HFC e da avaliação dos materiais didáticos disponíveis sob a mesma perspectiva. Na questão 7, solicitaram-se aos participantes que respondessem à seguinte afirmação: “Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro.” As respostas puderam ser analisadas com base nas categorias “Conhece livros didáticos do EM que realizam abordagem histórica dos conteúdos da Física”, “Não conhece livros didáticos do EM que realizam abordagem histórica dos conteúdos da Física” e “Não respondeu” (o participante PP12). Somente 16,6% dos participantes apresentaram respostas de acordo com a categoria “Conhece livros didáticos do EM que realizam abordagem histórica dos conteúdos da Física” (PP2, PP11 e PP14). O indivíduo PP2, por exemplo, fez ainda o seguinte comentário acerca da forma como a abordagem é realizada nos livros de determinada editora: “esses livros trazem uma breve leitura sobre o tema a ser trabalhado em cada Unidade do livro (Mecânica, Física Térmica, Óptica, etc.) sendo 141 abordado o contexto histórico e os personagens envolvidos nos estudos”. Já 77,8% dos participantes “Não conhece livros didáticos do EM que realizam abordagem histórica dos conteúdos da Física” Por fim, na questão 8, os participantes tiveram de expressar sua avaliação a respeito dos materiais didáticos atuais e o uso da HFC: “Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física?”. O objetivo da questão foi coletar informações acerca da visão dos (futuros) professores e futuros professores sob essa perspectiva. Um percentual significativo dos participantes (27,7%) teve suas repostas classificadas na categoria “Não conhece materiais didáticos que utilizam HC”. Os indivíduos PP5, PP7, PP16 e PP18 haviam também expressado no item anterior que não conheciam livros didáticos do Ensino Médio que utilizassem HFC. Particularmente o indivíduo PP11 afirmou no item 7 que conhecia um livro didático do Ensino Médio. Acredita-se que ele não tenha se sentido seguro para avaliar tal obra sob a perspectiva da inserção da História da Ciência. Já os 22,2% dos participantes (PP1, PP2, PP6 e PP8), que tiveram suas repostas classificadas na segunda categoria (“Pouco se utiliza HC nos livros didáticos”), revelaram o pouco espaço dado para esse tipo de discussão nos livros didáticos. O indivíduo PP1 expressou: “Quase nenhum dos livros que já utilizei como fonte de preparação de aula usa HC como ferramenta de aprendizagem do conteúdo”. Ele completou sua resposta detalhando a forma como geralmente tal abordagem é realizada: “A parte histórica é colocada como um anexo em alguns capítulos, e mesmo assim, na sua grande maioria, de forma cronológica, se preocupando raras vezes com os fatores externos ao cientista e ao desenvolvimento das teorias”. Os indivíduos que tiveram suas respostas enquadradas na categoria “Pouco se utiliza HC nos materiais didáticos” (PP3, PP9, PP10, PP13, PP15 e PP17) se expressaram de forma semelhante aos da categoria anterior. A diferença está no fato de esses participantes terem se referido, de forma mais geral, aos materiais didáticos e não especificamente aos livros didáticos. O percentual de respostas classificadas nessa categoria foi de 33,3%. Reforçando ainda mais esse lamentável cenário acerca dos materiais didáticos, temos o indivíduo PP4. Ele expressou uma crítica à transposição didática nos materiais didáticos que utilizam HFC no Ensino. Sua resposta foi enquadrada na 142 categoria “Os materiais didáticos que utilizam HC são de difícil compreensão”. A resposta desse participante chamou a atenção para os cuidados necessários durante a transposição didática dos trabalhos historiográficos, produzidos por historiadores da ciência, para os materiais instrucionais destinados à formação de professores, bem como, principalmente, para os materiais didáticos destinados aos alunos do Ensino Médio. Ainda acerca desse item, apenas o indivíduo PP14 avaliou de forma positiva os materiais didáticos disponíveis. Sua resposta foi classificada na categoria “Os materiais que utilizam HC são bons”. Interpretando os resultados obtidos nesse bloco de questões, reafirmou-se a existência de uma lacuna quanto à produção de materiais didáticos sob a perspectiva do uso da HFC no Ensino, bem como uma insatisfação dos professores e futuros professores quanto à qualidade disponível ao Ensino Médio. Pode-se dizer acerca do pré-teste que os indivíduos, de maneira geral, manifestaram concepções distorcidas acerca tanto da NdC quanto da inserção da HFC no Ensino. Essas visões se afastam das mais atuais acerca dessas temáticas. 143 CAPÍTULO 6: RESULTADOS DA ANÁLISE DO PÓS-TESTE No presente Capítulo apresenta-se e discute-se a segunda parte dos resultados da pesquisa. Versam-se sobre o pós-teste que tratou, assim como o pré- teste, de aspectos da NdC e da inserção da HFC no Ensino. Os objetivos da aplicação desse instrumento de pesquisa estiveram relacionados à coleta de informações sobre a visão dos participantes acerca das referidas temáticas para avaliar os impactos da oficina. 6.1 COMPOSIÇÃO E METODOLOGIA DE ANÁLISE O pós-teste utilizado na presente pesquisa foi composto de uma parte inicial contendo o cabeçalho do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais, título da oficina, identificação do ministrante e da coordenadora da oficina. Na sequência, o instrumento trouxe quatro itens que contemplaram conteúdos semelhantes aos do primeiro instrumento de pesquisa (pré-teste). O questionário foi enviado por e-mail exclusivamente aos dezoito participantes que haviam acompanhado todos os períodos presenciais da oficina, bem como haviam realizado todas as três atividades não presenciais (resposta ao pré-teste, leitura dos textos de referência sobre História do Vácuo e NdC e identificação ao longo dos mesmos de aspectos de NdC abordados). Somente o indivíduo PP8 não respondeu ao pós-teste. Vale salientar ainda que a resposta a esse instrumento contabilizou uma hora de atividade não presencial das seis previstas para a oficina. Os objetivos “gerais” de sua aplicação foram investigar os impactos das reflexões e das atividades promovidas durante a oficina, bem como possíveis falhas e lacunas nessa intervenção didática voltada para a formação de professores. O primeiro objetivo é fundamental para avaliar as contribuições trazidas por essa iniciativa no contexto do presente trabalho e estava correlacionado aos objetivos específicos da oficina: Sensibilizar os participantes para a temática NdC e para o uso da HFC no Ensino; Problematizar explicitamente conteúdos de NdC e visões ingênuas acerca da ciência via episódios específicos da História do Vácuo; Discutir possíveis obstáculos a serem enfrentados durante a transposição didática da História e Filosofia da Ciência; Refletir sobre exemplos de propostas didáticas para o 144 Ensino Médio que discutem sobre NdC por meio da História e Filosofia da Ciência; Orientar a elaboração de propostas de intervenções didáticas pelos participantes visando a abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos de NdC no Ensino médio por meio dos episódios da História do Vácuo contemplados no material de subsídio; Socializar as propostas didáticas e discutir no grande grupo. Já o segundo objetivo “geral” é relevante para detectar possíveis lacunas nas reflexões conduzidas durante a oficina. A identificação dessas possíveis falhas pode contribuir para o planejamento de outras intervenções com objetivos semelhantes no contexto de formação de professores. 6.2 ANÁLISE DO PÓS-TESTE A análise realizada foi de cunho essencialmente qualitativo. Assim como no pré-teste, as questões foram avaliadas tanto isoladamente, quanto por bloco temático (“Natureza da Ciência”, “História da Ciência no Ensino”). É importante destacar ainda que as categorias de análise foram elaboradas tendo em vista ideias centrais das respostas dos participantes. Entretanto, diferentemente do pré-teste, esse instrumento abordou as duas temáticas de forma unificada (as questões 1 e 2 tratavam de NdC e as questões 3 e 4, de HFC no Ensino). Para facilitar a compreensão pelo leitor, optou-se por elaborar separadamente uma tabela para cada uma das quatro questões que compõem o pós-teste. 6.2.1 BLOCO “NATUREZA DA CIÊNCIA” A tabela a seguir mostra, para o bloco “Natureza da Ciência”, as questões que o compõe, as categorias de análise propostas e a classificação das respostas obtidas: Tabela 9: Bloco “Natureza da Ciência” - 1 BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Natureza da Ciência Q1 As discussões não abalaram as concepções sobre a NdC, pois já tinha conhecimento acerca da temática 22,2 PP7, PP13, PP14, PP15 As discussões não 27,7 PP1, PP3, PP4, 145 abalaram as concepções sobre a NdC, mas ampliaram o conhecimento acerca da temática PP17, PP18 As discussões abalaram em parte as concepções acerca da temática 11,2 PP2, PP16 As discussões abalaram as concepções acerca da temática 33,3 PP5, PP6, PP9, PP10, PP11, PP12 Não respondeu 5,6 PP8 Na questão 1, solicitaram-se aos participantes que se manifestassem a respeito da seguinte pergunta: “Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: ‘o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado’; ‘a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações’; ‘não há nenhum método científico único universal’; ‘as observações são dependentes de pressupostos teóricos’; ‘o desacordo entre os cientistas sempre é possível’; ‘o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais’. Sua visão sobre essas questões de NdC foram ‘abaladas’ com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos”. Solicitou-se, numa primeira parte do questionamento, a auto avaliação dos participantes quanto ao impacto da oficina em relação às suas visões de NdC. Em seguida, numa segunda parte, solicitou-se que expressassem “visão” atual acerca dos seis conteúdos de NdC enfaticamente discutidos durante a oficina. Esse item do pós-teste foi, portanto, analisado em dupla perspectiva. Inicialmente, na presente seção, as duas partes que compõem o questionamento foram analisadas do ponto de vista da auto avaliação do participante. Complementarmente, numa segunda perspectiva, a resposta de cada indivíduo a esse item foi comparada ao seu pré-teste. A intenção foi investigar se aquilo que o indivíduo reconheceu estava de acordo com o que se pôde identificar em termos de possíveis mudanças quando a comparação foi realizada. Retornando, portanto, à primeira perspectiva, as respostas apresentadas foram analisadas com base nas categorias “Não abalaram, pois já tinha conhecimento acerca da temática”, “Não abalaram, mas ampliaram o conhecimento 146 acerca da temática”, “Abalaram em parte as concepções acerca da temática”, “Abalaram as concepções acerca da temática” e “Não respondeu”. De forma geral, os 22,2% dos participantes (PP7, PP13, PP14 e PP15) cujas respostas foram enquadradas na primeira categoria indicaram explicitamente que as discussões ocorridas durante a oficina não contribuíram para abalar suas concepções acerca da temática NdC. Ao justificarem suas respostas, alguns indivíduos expressaram espontaneamente que já haviam tido contato com essa temática em momento anterior à oficina. Esse fato traz certa preocupação tendo em vista que todos esses indivíduos manifestaram visões inadequadas em pelo menos um dos itens do pré-teste. O indivíduo PP15, por exemplo, afirmou que sua “visão” não foi abalada, pois “já tinha pago uma disciplina na universidade, que antemão já teria visto estes aspectos”. Esse mesmo indivíduo não reconheceu a inexistência do “método científico”, nem a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos quando questionado no pré-teste. Já os participantes PP1, PP3, PP4, PP17 e PP18 (correspondente a 27,7 %) tiveram suas respostas englobadas na categoria “Não abalaram, mas ampliaram o conhecimento acerca da temática”. Expressaram claramente que as discussões ocorridas no decorrer da oficina não foram conflitantes, mas contribuíram de forma a “fundamentar”, “acrescentar” ou “esclarecer” alguns conteúdos de NdC. O indivíduo PP18, por exemplo, ao se referir à influência de fatores extra-científicos afirmou que a oficina proporcionou a ele “observar mais nitidamente esses fatores de influência sobre as produções científicas”. Na categoria “Abalaram em parte as concepções acerca da temática” têm-se as respostas dos participantes PP2 e PP16. Cada um deles explicitou o aspecto de NdC “abalado” com as discussões no decorrer da oficina. O indivíduo PP2, por exemplo, quando perguntado sobre esses possíveis “abalos” em sua visão acerca da temática, respondeu: “Um pouco. Por ter tido um pouco de contato com esses temas ao longo da graduação, alguns desses conceitos não foram novidades. No entanto, um deles em especial (“a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”) me chamou mais atenção e me fez refletir sobre alguns exemplos que facilmente encontramos ao longo da história da ciência [...]”. Já PP16, afirmou que “o aspecto que sofreu um ‘abalo’, pode-se dizer assim, foi aquele que tratava do ‘método científico único, universal’, pois pensava existir tal método e pelo que entendi existem vários métodos e não um único e universal”. 147 Na categoria “Abalaram as concepções acerca da temática”, notou-se um resultado satisfatório para o contexto do presente trabalho: a maior parte das respostas dos participantes concentrou-se nessa classificação (33,3%). Foram classificadas as respostas dos indivíduos (PP5, PP6, PP9, PP10, PP11 e PP12), os quais manifestaram explicitamente que sua “visão” acerca dos conteúdos de NdC abordados durante a oficina foi “abalada”. Limitou em parte a análise da auto avaliação (bem como a comparação com o pré-teste) o fato de que somente o participante PP5 manifestou sua visão atual acerca de todos os seis aspectos. O indivíduo PP9 manifestou-se apenas acerca da inexistência do “método científico” e PP6, acerca da “provisoriedade” e dos “fatores extra-científicos”. No entanto, um dado positivo e bastante interessante foi que o indivíduo PP12 explicitou uma reflexão aprofundada, contrapondo a influência de sua formação acadêmica durante o curso de graduação e a influência das discussões durante a oficina para “sua construção” acerca de como a ciência funciona. Esse indivíduo explicitou: “durante toda a vida acadêmica fomos induzidos a pensar de uma forma completamente diferente do que foi abordado na oficina, como se a ciência fosse uma coisa perfeita e imutável, agora vejo de um ângulo diferente sobre esse aspectos podendo abranger mais sobre o tema e não aceitar as coisas como se fossem verdades absolutas”. Pode-se notar acerca do item 1, um resultado satisfatório referente ao “abalo” causado pela oficina ao possibilitar o contato dos professores e futuros professores com visões coetâneas acerca da NdC. Considerou-se significativo que para 66,7% dos participantes as discussões realizadas na oficina tenham influenciado em suas visões sobre a NdC (abalaram, abalaram em parte, fundamentaram melhor). Ademais, os 27,7% que negaram esse tipo de impacto da oficina, justificaram que já estavam familiarizados com esse tipo de discussões. Vale destacar, ainda, que nenhum indivíduo manifestou-se contrário à perspectiva de que a oficina poderia ter esse impacto. Agregou-se a esse bloco o item 2 do presente instrumento. Os participantes tiveram de refletir acerca da seguinte pergunta: “Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique”. Como resultado da análise tem-se a tabela abaixo: 148 Tabela 10: Bloco “Natureza da Ciência” - 2 BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE Natureza da Ciência Q2 Abordaria a temática NdC nas aulas 72,2 PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP9, PP10, PP12, PP13, PP14, PP15, PP17, PP18 Talvez abordasse a temática NdC nas aulas 5,6 PP11 Já aborda a temática NdC nas aulas 5,6 PP1 Gostaria de abordar a temática NdC nas aulas, mas reconhece que teria dificuldades 11,2 PP2, PP16 Não respondeu 5,6 PP8 Nesse item, objetivou-se avaliar a sensibilização desses indivíduos, pós- oficina, para a abordagem da NdC em suas aulas.52 As respostas foram analisadas com base nas categorias “Abordaria a temática NdC nas aulas”, “Talvez abordasse a temática NdC nas aulas”, “Já aborda a temática NdC nas aulas”, “Gostaria de abordar a temática NdC nas aulas, mas reconhece que teria dificuldades” e “Não respondeu”. A maioria dos indivíduos (PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP9, PP10, PP12, P13, PP14, PP15, PP17 e PP18) teve sua resposta classificada na primeira categoria. Indicaram explicitamente que estavam sensíveis quanto à abordagem de discussões acerca da natureza da atividade científica em suas aulas. Alguns indivíduos expressaram a finalidade com que abordariam as discussões sobre NdC em suas aulas: preparar o educando para a sociedade (PP9), “fugir” do tradicionalismo (PP13 e PP15), evitar estereótipos deformados acerca da ciência (PP18). Outros ressaltaram em que momento a utilizariam: em todos os conteúdos ministrados (PP3), sempre que for possível relacionar a NdC com o conteúdo ministrado (PP5), sempre que o conteúdo permitir (PP7). Outros, ainda, justificaram o porquê da abordagem de NdC a partir das possíveis contribuições para o Ensino: estimularia a criticidade dos alunos (PP12), romperia com a ideia de que a ciência se desenvolve linearmente (PP17), mostraria a História (PP4), auxiliaria na compreensão dos conteúdos de Física (PP6 e PP10). 52 A comparação entre o pré e o pós-teste pode contribuir no sentido de que se possa dizer se essa sensibilização poderia estar relacionada a possíveis impactos acerca da oficina. 149 Na categoria “Já aborda a temática NdC nas aulas” foi classificada a resposta do indivíduo PP1. Esse participante afirmou que já realizava discussões sobre NdC em suas aulas. Nesse caso particular, ressalta-se que esse indivíduo manifestou visões coetâneas em vários itens do pré-teste (tanto sobre NdC quanto sobre HFC no Ensino), reforçando a formação de um esquema conceitual relativamente integrado que demonstram um padrão de coerência “adequado” em suas respostas, o qual, de acordo com a afirmação do próprio participante, se reflete no planejamento de suas aulas. Na categoria “Talvez abordasse a temática NdC nas aulas” foi classificada apenas a resposta do indivíduo PP11. Esse participante reconheceu a relevância desse tipo de reflexão, explicitando oposição a uma imagem ingênua de ciência que se desenvolveria linearmente, mas demonstrou insegurança para conduzi-la. Essa categoria tangencia a quarta categoria estabelecida na análise: “Gostaria de abordar a temática NdC nas aulas, mas reconhece que teria dificuldades”. PP2 e PP16, classificados nessa categoria, manifestaram o interesse em abordar discussões sobre NdC em suas aulas, mas afirmaram que a falta de preparo para lidar com os obstáculos acerca da transposição da HFC para o contexto educacional discutidos durante a oficina (FORATO, 2009) traria dificuldades. Atribuíram esse despreparo à lacuna na formação acadêmica. Nota-se, portanto, que todos os 17 participantes que responderam ao pós- teste (PP8 não respondeu a nenhuma questão) mostraram-se sensibilizados quanto à relevância da abordagem de conteúdos de NdC em sala de aula. Entre esses, no entanto, 3 mostraram-se inseguros quanto a fazê-lo, o que demonstra a necessidade de outras intervenções com objetivos semelhantes aos contemplados pela oficina no contexto de formação dos professores. 6.2.2 BLOCO “HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA NO ENSINO” O bloco “História e Filosofia da Ciência no Ensino” foi composto pelas questões 3 e 4 do instrumento de pesquisa. Essas questões trataram, respectivamente, da visão dos participantes da oficina acerca da HFC como uma possibilidade para abordagem de NdC, da avaliação desses indivíduos no que se refere à disponibilidade de materiais históricos semelhantes aos utilizados na oficina, aos conhecimentos de outros aspectos de NdC e à competência para elaboração de 150 propostas didáticas em si. No decorrer da presente seção discutem-se as questões que compõe o bloco “História e Filosofia da Ciência no Ensino”, as categorias de análise propostas e a classificação das respostas dos participantes para cada item. Na primeira questão os participantes foram solicitados a comentar a seguinte afirmação: “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. As respostas foram classificadas em 7 categorias: “A HC é uma ferramenta para ensinar sobre NdC de forma contextualizada” (61,1%), “A HC é necessária para discutir ciência” (5,6%), “A HC possibilita ensinar Física sem cálculos matemáticos” (5,6%), “A HC possibilita aproximar o aluno das grandes descobertas científicas” (5,6%), “A HC possibilita maior envolvimento e maior aprendizado do aluno” (5,6%), “A HC possibilita compreender o comportamento da natureza ao longo da história” (5,6%), “Não compreendeu / Não respondeu” (11,2%). Abaixo segue a tabela que resume a referida classificação: Tabela 11: Bloco “História da Ciência no Ensino” - 1 BLOCO QUESTÃO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIPANTE História da Ciência no Ensino Q3 A HC é uma ferramenta para ensinar sobre NdC de forma contextualizada 61,1 PP1, PP2, PP5, PP7, PP9, PP10, PP11, PP15, PP16, PP17, PP18 A HC é necessária para discutir ciência 5,6 PP14 A HC possibilita ensinar física sem cálculos matemáticos 5,6 PP4 A HC possibilita aproximar o aluno das grandes descobertas científicas 5,6 PP13 A HC possibilita maior envolvimento e maior aprendizado do aluno 5,6 PP12 A HC possibilita compreender o comportamento da natureza ao longo da história 5,6 PP6 Não respondeu 11,2 PP3, PP8 As respostas enquadradas na primeira categoria (PP1, PP2, PP5, PP9, PP10, PP11, PP15, PP16, PP17 e PP18) manifestam concordância com o argumento sustentado pela oficina: a HFC para a abordagem de mensagens sobre a NdC possibilitaria uma compreensão mais “adequada” acerca de como a ciência 151 funciona. Considera-se um impacto positivo da oficina tendo em vista que os indivíduos PP5, PP9, PP10, PP11, PP15 e PP16 havia se manifestado inadequadamente acerca dessa temática no pré-teste. Já os indivíduos cujas respostas foram classificadas nas cinco categorias seguintes (28%) manifestaram-se de maneira confusa acerca da compreensão da HFC como uma possibilidade para discutir contextualizadamente sobre NdC, divergindo da perspectiva que se procurou enfatizar durante a oficina. Esse resultado aponta para a necessidade de outras intervenções com objetivos semelhantes. O indivíduo PP14, por exemplo, explicitou que a HFC seria condição necessária para discutir ciência; PP4 referiu-se a HFC como uma possibilidade para “ensinar física sem cálculos”; PP13 manifestou uma visão empírico-indutivista relacionada à ideia de descoberta científica; PP12 afirmou que a HFC possibilitaria maior envolvimento e aprendizado por parte dos alunos; e o indivíduo PP6 relacionou a HFC com o comportamento da natureza ao longo da História. Esse último manifestou uma interpretação particular e bastante curiosa acerca da HFC e da NdC, afirmando, por exemplo, que a HFC possibilita compreender como “[...] a natureza se comportou durante a história [...]” e “[...] através destas informações, expor, de uma maneira mais didática, aos alunos que a natureza é mutável e que essas mudanças são fundamentais para o desenvolvimento do conhecimento”. Observa-se que esses indivíduos manifestaram uma visão ingênua e distorcida acerca do papel da HFC no Ensino. Agregou-se a esse bloco o item 4 do presente instrumento. Os participantes tiveram de refletir acerca da seguinte pergunta: “Pensando na ‘reprodução’ do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor; Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência; Competência para a elaboração da proposta didática em si”. A tabela a seguir expõe os três tópicos discutidos acerca desse item, bem como as categorias específicas para cada tópico: 152 Tabela 12: Bloco “História da Ciência no Ensino” - 2 BLOCO QUESTÃO TÓPICO CATEGORIA PERCENTAGEM (%) PARTICIP História da Ciência Q4 Disponibilidade de materiais históricos para subsídio ao professor Existe uma carência desse tipo de material 61,1 PP1, PP2, PP4, PP9, PP10, PP11, PP12, PP13, PP14, PP15, PP17 Não sabe onde pesquisar esse tipo de material 5,6 PP16 Não possui esse tipo de material 11,2 PP7, PP18 Citou materiais, mas não se posicionou acerca deles 5,6 PP6 Não compreendeu / Não respondeu 16,6 PP3, PP5, PP8 Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Tem pouco conhecimento acerca desses conteúdos 50 PP2, PP5, PP7, PP9, PP10, PP11, PP12, PP14, PP18 Possui conhecimento acerca desses conteúdos 11,2 PP15, PP16 Não se posicionou acerca de outros conhecimento sobre NdC 11,2 PP1 Outros 16,6 PP4, PP6, PP13 Não respondeu / Não sabe 11,2 PP8, PP17 Competência para elaboração de proposta didática em si Não se sente competente para elaborar a proposta didática 44,4 PP5, PP7, PP9, PP10, PP12, PP14, PP16, PP17, É possível elaborar esse tipo de proposta 22,2 PP2, PP6, PP11, PP18 É difícil elaborar esse tipo de proposta 22,2 PP1, PP4, PP13, PP15 Não respondeu 5,6 PP8 O tópico “Disponibilidade de materiais históricos para subsidiar professores” foi analisado com base em 5 categorias: “Existe uma carência desse tipo de material” (61,1%), “Não sabe onde encontrar material desse tipo” (5,6%), “Não 153 possui esse tipo de material”(16,6%), “Citou materiais, mas não se posicionou acerca deles” (5,2%%) e “Não compreendeu / Não respondeu”(16,6%). Na primeira categoria foi classificada a maioria das respostas dos participantes (PP1, PP2, PP4, PP9, PP10, PP11, PP12, PP13, PP14, PP15 e PP17). Os indivíduos que tiveram suas respostas enquadradas nessa categoria manifestaram alguma referência explícita a “pouca disponibilidade de material”, “carência de material” ou “são raros os materiais”, por exemplo. Esse resultado reforçou um dos pressupostos para o presente trabalho: a existência de uma lacuna no que se refere á disponibilidade de materiais didáticos para subsidiar interessados no uso da HFC no Ensino tendo em vista discutir mensagens de NdC. Já o indivíduo PP16 teve sua resposta classificada na categoria “Não sabe onde pesquisar materiais desse tipo”. Esse participante foi categórico quando respondeu a esse item: “Quanto a materiais históricos não sei onde encontrá-lo, na verdade nunca tive essa preocupação antes da oficina [...]”. Diante de parte da resposta percebeu-se um resultado positivo acerca da oficina: possibilitar aos professores o contato com discussões sobre HFC e NdC, bem como sensibilizá-los para a importância de reflexões desse tipo. Na categoria “Não possui esse tipo de material” foram classificadas 11,2% das respostas (PP7 e PP18). Ao se manifestarem acerca do primeiro tópico, esses indivíduos expressaram não dispor desse tipo de material para consulta. Já o indivíduo PP6 apenas citou tipo de materiais que eventualmente poderiam subsidiar iniciativas semelhantes as da oficina, mas não se posicionou quanto a como se sente em relação a esse tópico. Sua resposta foi classificada na categoria “Citou materiais, mas não se posicionou acerca deles” (5,6%). Sintetizando os resultados obtidos acerca do item “Disponibilidade de materiais históricos para subsídio ao professor”, pôde-se perceber que todos os indivíduos (unanimidade entre os participantes) manifestaram suas respostas na direção da pouca disponibilidade desse tipo de material de apoio. No que se refere ao segundo tópico do item 4 (“Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência”), as respostas foram classificadas nas categorias “Tem pouco conhecimento acerca desses conteúdos” (50%), “Possui conhecimento acerca desses conteúdos” (11,2%), “Não se posicionou acerca de outros conhecimento sobre NdC” (11,2%), “Outros”(16,6%) e “Não respondeu / Não sabe” (11,2%). 154 Os indivíduos que tiveram suas respostas enquadradas na primeira categoria “Tem pouco conhecimento acerca desses conteúdos” (PP2, PP5, PP7, PP9, PP10, PP11, PP12, PP14, PP18), explicitaram um déficit quanto a conhecimentos desses conteúdos. Tal resultado reforça a necessidade de outras intervenções na formação de professores com o objetivo de discutir sobre NdC. Outros indivíduos (PP15, PP16) revelaram possuir conhecimento acerca dos conteúdos de NdC (segunda categoria). Fato que reforça a preocupação acerca desses indivíduos e a necessidade de outras intervenções na formação de professores, tendo em vista que haviam se manifestado ingenuamente acerca da “metodologia científica” e da relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos, por exemplo. Por fim, os participantes tiveram de se manifestar acerca de como se sentem sobre a competência para elaboração de proposta didática em si, no item 4. As respostas foram classificadas 4 categorias: “Não se sente competente para elaborar a proposta didática” (44,4%); “É possível elaborar esse tipo de proposta”; (22,2%); “É difícil elaborar esse tipo de proposta” (22,2%); “Não respondeu” (5,6%). Os indivíduos PP5, PP7, PP9, PP10, PP12, PP14, PP16, PP17 tiveram suas respostas classificadas na primeira categoria. Esses indivíduos explicitaram a existência de lacunas na sua formação quanto aos conteúdos de NdC. Já os indivíduos PP2, PP6, PP11, PP18 (22,2%) manifestaram a possibilidade de elaborar propostas com objetivos semelhantes a da oficina, mas revelaram certa insegurança em suas respostas. Outros indivíduos (PP1, PP4, PP13, PP15) cujas respostas foram classificadas na categoria “É difícil elaborar esse tipo de proposta”, manifestaram-se categoricamente acerca das dificuldades de discutir sobre NdC por meio da HFC. Em síntese, os principais dados obtidos no pós-teste foram: Considerou-se relevante que para expressiva parcela, 66,7% dos participantes da pesquisa, as reflexões realizadas na oficina tenham influenciado em suas visões acerca do empreendimento científico. Os 27,7% que negaram o “abalo” de suas visões após a oficina, justificaram que já estavam familiarizados com essas discussões. Nenhum indivíduo manifestou-se contrário à perspectiva de que a oficina poderia ter impacto positivo. 155 Os participantes mostraram-se inseguros quanto a conhecerem outros mensagens de NdC, além das seis enfatizadas durante a oficina. Os dezessete indivíduos que responderam ao pós-teste (somente um não respondeu) mostraram-se sensibilizados quanto à relevância da abordagem de conteúdos referentes a essa temática em sala de aula. 61,1% dos participantes, manifestaram compreender a HFC como uma ferramenta para ensinar sobre NdC de forma contextualizada, incluindo indivíduos que haviam manifestado concepções simplistas e/ou distorcidas no pré-teste. Os participantes, de forma unânime, se mostraram insatisfeitos quanto à disponibilidade de materiais históricos de referência para subsidiar professores na elaboração de propostas didáticas. Diante do cenário sintetizado acima se têm que esses dados reforçam a necessidade de disponibilizar materiais de referência para professores, bem como a importância de intensificar intervenções de formação docente com objetivos semelhantes aos contemplados pela oficina. Essas informações também evidenciam que a intervenção didática produziu resultados satisfatórios, mas que iniciativas desse tipo precisariam ser intensificadas. No capítulo seguinte discute-se acerca da análise das propostas elaboradas pelos participantes durante a oficina. 156 CAPÍTULO 7: RESULTADOS DA ANÁLISE DAS PROPOSTAS DIDÁTICAS ELABORADAS PELOS PARTICIPANTES DURANTE A OFICINA Como descrito no Capítulo 4, a oficina destinada à formação de professores foi estruturada em atividades presenciais e não presenciais. O pré-teste e o pós- teste, analisados nos Capítulos 5 e 6, respectivamente, fazem parte das atividades não presenciais. A análise apresentada no presente Capítulo refere a uma das atividades presenciais da oficina: a materialização das propostas didáticas elaboradas pelos participantes. Essas deveriam, segundo se solicitou, realizar a abordagem de conteúdos de NdC por meio da História do Vácuo no Ensino Médio. A etapa de elaboração orientada das propostas ocorreu na manhã do último dia de oficina. Os participantes tiveram como subsídio os três textos históricos destinados aos professores acerca da História do Vácuo e NdC, elaborados no contexto da presente dissertação (Apêndice A). Também lhes serviam como subsídio reflexões ocorridas durante as outras etapas da oficina (ver Capítulo 4). Haviam sido discutidos, por exemplo, propostas didáticas específicas para o Ensino Médio que visam ensinar sobre NdC por meio de episódios da História da Ciência (Apêndices D e E). Durante a etapa de elaboração, lembrou-se aos participantes a importância de refletir constantemente durante a elaboração das propostas acerca dos desafios e obstáculos previstos pela literatura da área referentes à transposição da HFC para o contexto educacional (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Na tarde do último dia de oficina, os participantes foram convidados, num momento de culminância, a socializarem suas propostas e a discutirem acerca dos desafios enfrentados por eles no decorrer da elaboração. 7.1 METODOLOGIA DE ANÁLISE O uso da HFC no ensino de ciências visando discutir sobre a NdC de forma explícita e contextualizada exige lidar com requisitos de naturezas diversas. Ao construir uma narrativa histórica deve-se constantemente evitar os riscos da pseudo- história (ALLCHIN, 2006). Na seleção dos conteúdos de NdC consideram-se as recomendações consensuais entre especialistas para a educação científica 157 (LEDERMAN, 2007; GIL PEREZ et al., 2001; MCCOMAS et al., 1998; PUMFREY, 1991). Além disso, busca-se contemplar as exigências da transposição didática da HFC para uma compreensão mais adequada acerca da atividade científica tendo em vista as discussões atuais em epistemologia da ciência (FORATO, 2009). A análise das propostas formuladas pelos participantes durante a oficina foi baseada na listagem de desafios e obstáculos identificados por Forato (2009) acerca da transposição da didática da HC para o contexto educacional. Ampliada no contexto da presente dissertação, essa listagem serviu como referência na elaboração de quatorze critérios de avaliação, os quais nortearam as discussões detalhadas das propostas. Tabela 13 – Tabela contendo os 14 critérios utilizados para avaliação das propostas elaboradas pelos participantes durante a oficina A) Qual o objetivo geral da proposta? Foi expresso com clareza? B) Quais os objetivos específicos da proposta? Foram expressos com clareza? Apresenta(m) coerência com o objetivo geral? C) Escolheu as mensagens da Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas? D) As mensagens de Natureza da Ciência escolhidas são coerentes com os objetivos? E) Selecionou os aspectos históricos a enfatizar em cada episódio? Eles se relacionam com as mensagens de NdC selecionadas? F) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos históricos? G) O contexto não científico é abordado? Qual o nível de detalhamento? H) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos? I) Utilizou trechos de fontes primárias para o aluno? A utilização foi adequada? J) Apresentou textos e/ou atividades para os alunos? A formulação discursiva estava adequada ao nível de escolaridade visado? L) Levou em consideração as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas? M) Há dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas? N) Apresentou adequadamente conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente? O) Agregou ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagogicamente adequadas? Vale salientar, no entanto, que o objetivo de discutir com os participantes da oficina acerca dos referidos obstáculos (FORATO, 2009) não tinha como pretensão que esses indivíduos conseguissem superar os desafios da transposição da HFC para o contexto educacional durante a construção de suas propostas didáticas. Julga-se relevante, então, para efeito dessa análise, repetir os objetivos da oficina destinada à formação de professores: Sensibilizar os participantes para a temática NdC e para o uso da HFC no Ensino; Problematizar explicitamente conteúdos de NdC e visões ingênuas acerca da ciência via episódios específicos da História do Vácuo; 158 Discutir possíveis obstáculos a serem enfrentados durante a transposição didática da História e Filosofia da Ciência; Refletir sobre exemplos de propostas didáticas para o Ensino Médio que discutem sobre NdC por meio da História e Filosofia da Ciência; Orientar a elaboração de propostas de intervenções didáticas pelos participantes visando a abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos de NdC no Ensino médio por meio dos episódios da História do Vácuo contemplados no material de subsídio; Socializar as propostas didáticas e discutir no grande grupo. No que se refere a facilitar a compreensão por parte do leitor, os resultados serão expostos em forma de tabela. Para cada um dos cinco grupos da oficina (os quais são compostos por 4 ou 5 participantes) apresentam-se as respectivas informações coletadas seguidas das reflexões acerca das mesmas. Os grupos foram numerados e identificados. Assim, “G1” sempre estará associado ao grupo 1, por exemplo. Além disso, os critérios também foram identificados. Utilizaram-se letras maiúsculas. Dessa forma, “A” corresponde ao primeiro critério, por exemplo. Alguns desses itens (como os critérios A e B) foram discutidos de forma conjunta. Destaca-se ainda que a análise das propostas didáticas elaboradas durante a oficina fornecerá dados para uma triangulação com os resultados obtidos no pré e pós-teste acerca de conteúdos específicos referentes à NdC e à HFC. 7.2 RESULTADOS DAS ANÁLISES DAS PROPOSTAS DIDÁTICAS Nessa seção inicia-se a análise das propostas didáticas elaboradas pelos participantes da oficina no contexto da presente dissertação. As propostas na íntegra seguem nos Anexos ao presente Capítulo. 7.2.1 GRUPO 1 Como se mencionou anteriormente, os participantes da oficina foram divididos em 5 grupos. G1 foi composto por 4 indivíduos, identificados no Capítulo 4 como PO1, PO2, PO3 e PP1. Somente o indivíduo PP1 participou de todos os momentos da oficina e da pesquisa. Os outros não responderam ao pré e pós-testes, mas participaram de pelo menos três momentos presenciais da oficina. 159 O grupo optou por apresentar a proposta didática em slides (Power Point), acompanhada de uma versão escrita detalhada e de dois textos “elaborados” para tratar dos dois episódios históricos selecionados. Na apresentação apontaram o objetivo geral, os objetivos específicos e as seis atividades que compunham a proposta pedagógica (linha do tempo, discussão do texto 1 e leitura extraclasse, discussão do texto 2 e leitura extraclasse, discussão acerca da natureza da atividade científica, leitura compartilhada dos textos 1 e 2 em, construção em grupo do jornal histórico), além das sugestões de seções para o jornal histórico. Na versão escrita, o grupo estruturou e detalhou objetivos, conteúdos, recursos, informações sobre tempo previsto e a dinâmica de cada uma das seis atividades. Abaixo segue o Slide utilizado pelo grupo durante a apresentação para sintetizar parte da proposta didática. Figura 25 – Slide utilizado pelo grupo 1 para sintetizar sua proposta durante a apresentação por meio de uma tabela Inicia-se a análise propriamente dita por meio da tabela abaixo, a qual resume os resultados qualitativos relativos à proposta didática elaborada pelo grupo 1. 160 Tabela 14: Análise da proposta do Grupo 1 GRUPO PART CRITÉRIOS COMENTÁRIOS G1 PO1, PO2, PO3 e PP1 A) Qual o objetivo geral da proposta? Foi expresso com clareza? Objetivo geral: “Propiciar a problematização e reflexão sobre aspectos da Natureza da Ciência utilizando o episódio da História do Vácuo, com ênfase no confronto entre as ideias de Aristóteles e dos pensadores da Idade Média”. O propósito da intervenção didática foi claramente expresso B) Quais os objetivos específicos da proposta? Foram expressos com clareza? Apresenta(m) coerência com o objetivo geral? Objetivos específicos: “Ao final desta atividade pretende-se que os alunos tenham refletido sobre os seguintes questões de NdC: O conflito entre os cientistas é sempre possível, Observações são influenciadas teoricamente, A ciência tem caráter provisório”. Os objetivos específicos foram claramente expressos e estavam corentes com o objetivo geral. C) Escolheu as mensagens da Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas? Escolheu 3 mensagens: “O conflito entre os cientistas sempre é possível” (explícita); “Observações são influenciadas teoricamente” (explícita); “A ciência tem caráter provisório” (implícita). Nos textos “elaborados”53 pelo grupo 1 para tratar dos dois episódios com os alunos são abordadas outras duas mensagens acerca da NdC: O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais; Os cientistas são criativos na invenção de conceitos e explicações. D) As mensagens de Natureza da Ciência escolhidas são coerentes com os objetivos? As 3 mensagens acerca da NdC estão em concordância com os objetivos geral e específicos da proposta. Outras duas mensagens acerca da NdC que aparecem nos textos “elaborados” pelo grupo (destinados aos alunos) para tratar dos episódios históricos não estavam entre os objetivos da proposta didática. E) Selecionou os aspectos históricos a enfatizar em cada episódio? Eles se relacionam com as mensagens de NdC selecionadas? Selecionou como aspectos históricos a enfatizar as ideias aristotélicas sobre o Vácuo e as críticas ao pensamento aristotélico durante o período do medievo. Existem coerência entre os aspectos históricos e as mensagens de NdC selecionadas, embora sejam abordados, no nosso entendimento, conteúdos históricos desnecessários. F) Qual o nível de Em vários trechos dos textos “elaborados” 53 O termo “elaborados” apareceu entre aspas, pois os indivíduos desse grupo fizeram recortes do texto “Uma breve história do vácuo” (de subsídio ao professor) sem realizarem uma transposição didática para o Ensino Médio. Essa questão será abordada detalhadamente nas discussões acerca do critério J mais adiante. 161 aprofundamento dos aspectos históricos? pelo grupo são aprofundados aspectos históricos desnecessários, tendo em vista especificamente os propósitos pedagógicos das atividades e o público alvo (alunos do EM), como por exemplo, a teoria aristotélica acerca do movimento. Além disso, os aspectos históricos não vêm acompanhados de explicações mais claras para os alunos do EM. G) O contexto não científico é abordado? Qual o nível de detalhamento? O contexto não científico é abordado. De acordo com a proposta didática do grupo utilizariam a atividade 1 (Linha do tempo) para auxiliar na localização temporal dos episódios históricos. A proposta não sobrevaloriza o contexto não científico em detrimento ao científico. H) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos? Em vários trechos, os textos “elaborados” pelo grupo aprofundam aspectos epistemológicos, como por exemplo: hipóteses, evidências empíricas e elaboração de teorias. O grupo parece não se preocupar se os alunos do EM já haviam ou não estudado tais conteúdos. I) Utilizou trechos de fontes primárias para o aluno? A utilização foi adequada? Os textos “elaborados” a serem utilizados como apoio aos alunos do EM trazem 10 trechos de fontes primárias. As fontes primárias não vêm acompanhadas de explicações mais claras e discussões adequadas ao EM. J) Apresentou textos e/ou atividades para os alunos? A formulação discursiva estava adequada ao nível de escolaridade visado? Os textos “elaborados” pelo grupo podem vir acompanhados de explicações mais claras, na perspectiva de contribuir para a autonomia do aluno no entendimento acerca das mensagens de NdC, dos conteúdos históricos e dos aspectos epistemológicos. L) Levou em consideração as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas? A proposta não tinha como objetivo discutir acerca de diferentes concepções de ciência em épocas distintas, mas não apresentou elementos que desconsiderassem essas diferenças. M) Há dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas? A proposta não apresentou anacronismo. N) Apresentou adequadamente conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente? Os conteúdos históricos necessitam de uma seleção mais adequada, tendo em vista os objetivos da proposta e o nível de escolaridade dos alunos (Ensino Médio). O) Agregou ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagogicamente adequadas? A proposta didática apresenta um recurso interessante como atividade final: jornal histórico. A sala seria dividida em grupos para construção de seções do jornal. O primeiro critério trouxe os seguintes questionamentos: “Qual o objetivo geral da proposta? Foi expresso com clareza?” Tencionou-se com esse critério avaliar se os componentes dos grupos conseguiram definir e expressar claramente o 162 propósito geral da intervenção didática elaborada por eles: ensinar ciência, sobre ciência ou os dois de modo correlacionado. Vale à pena lembrar que explicitamente solicitou-se aos participantes durante a oficina que as propostas didáticas elaboradas pro eles deveriam ter a NdC como preocupação central. Os componentes do G1 explicitaram com clareza que objetivavam ensinar aos alunos do Ensino Médio sobre ciência, ou seja, optaram por discutir por meio da proposta didática a natureza da atividade científica. Dessa forma, o grupo demonstrou-se sensibilizado quanto a relevância da temática NdC no contexto educacional. O critério “B) Quais os objetivos específicos da proposta? Foram expressos com clareza? Apresenta(m) coerência com o objetivo geral?”, segundo item da análise, pôde ser analisado em conjunto com o critério anterior. Avaliou-se se os grupos haviam definido e expressado os objetivos específicos da proposta didática, e se houve coerência entre esses e o objetivo geral. Pode-se perceber que o grupo definiu os objetivos (geral e específicos) de forma articulada e coerente com as orientações ocorridas durante a oficina (ensinar sobre a natureza da atividade científica). O terceiro critério de avaliação “C) Escolheu as mensagens de Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas?” visou identificar se as mensagens acerca da NdC, além de selecionadas, foram explicitadas nas propostas de cada grupo. Ao elaborar uma proposta didática para ensinar sobre NdC é fundamental ter clareza acerca de quais concepções sobre a ciência se deseja ensinar (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). O G1 selecionou três mensagens de NdC, as quais foram explicitadas nos objetivos específicos de sua proposta: “O conflito entre os cientistas sempre é possível”, “Observações são influenciadas teoricamente” e “A ciência tem um caráter provisório”. Ao longo dos textos “elaborados” para os alunos com o intuito de tratar de NdC por meio dos episódios históricos, as duas primeiras mensagens acerca da NdC foram discutidas explicitamente, seguindo as orientações da oficina. Porém, a terceira mensagem foi abordada de modo exclusivamente implícito, contrariando as indicações de que a abordagem desses conteúdos deve ser preferencialmente explícita (ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN, 2000; FORATO, 2009b; MCCOMAS, 2008). 163 Percebeu-se que na seleção desses três aspectos, o grupo pareceu ter bastante clareza quanto à relação intrínseca entre o objetivo pedagógico tencionado (objetivo geral) e o tempo estimado para a aplicação da proposta didática (8 aulas de 50 minutos cada). Destacou essa ligação tanto na versão escrita quanto em momentos da apresentação, o que encontra ressonância em recomendações expressas pela literatura (FORATO, 2009). Observou-se na análise da proposta que outras duas mensagens acerca da NdC (além das citadas pelo grupo nos objetivos específicos) apareceram nos textos “elaborados” destinados aos alunos: “O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”; “Os cientistas são criativos na invenção de conceitos e explicações”. Supõe-se que o grupo optou por não discutir essas mensagens, já que essas não estavam previstas entre os objetivos da proposta didática, mas apareciam realçadas em itálico em meio ao texto. No item D avaliou-se a coerência entre seleção das mensagens de Natureza da Ciência e os objetivos. O propósito desse critério foi analisar se houve coerência entre a escolha de mensagens acerca atividade científica e os propósitos da intervenção explicitados por cada grupo. No que se refere a esse critério, observaram-se escolhas harmoniosas já que entre os objetivos específicos da proposta construída pelo Grupo 1 estavam as reflexões sobre as 3 mensagens de NdC selecionadas. De acordo com o critério E, os grupos foram avaliados quanto aos aspectos históricos enfatizados em cada episódio e a relação entre esses aspectos e as mensagens de NdC selecionadas. O objetivo foi analisar se os grupos enfatizaram aspectos históricos adequados tendo em vista a contextualização das mensagens de NdC selecionadas. Entende-se que a escolha dos aspectos históricos a destacar pode influenciar na almejada compreensão sobre a natureza do empreendimento científico. Já de acordo com o critério F as propostas foram avaliadas quanto ao nível de aprofundamento dos aspectos históricos. Esse critério pode ser analisado conjuntamente ao anterior, levando-se em conta que o público-alvo da proposta didática é formado por alunos do Ensino Médio. Seguindo orientações da oficina e demonstrando sensibilização quanto ao uso da HFC no Ensino, o grupo 1 explicitou a escolha dos episódios históricos. No primeiro texto foram discutidas as ideias aristotélicas sobre o vácuo, enquanto o 164 segundo trouxe à tona as críticas ao pensamento aristotélico acerca do vácuo durante o medievo. Percebeu-se, a priori, que as mensagens de NdC escolhidas podem, de fato, ser ilustradas pelos aspectos históricos destacados. Porém, a análise atenta dos materiais “elaborados” pelo grupo para utilização no Ensino Médio, indica a alusão a aspectos históricos que podem ser considerados “desnecessários” tendo em vista o objetivo geral da proposta expresso pelo grupo (figura 25).54 SEQUÊNCIA DIDÁTICA Objetivo Geral: Propiciar a problematização e reflexão sobre aspectos da Natureza da Ciência utilizando o episódio da história do vácuo, com ênfase no confronto entre as ideias de Aristóteles e dos pensadores da Idade Média. Figura 26 – Slide utilizado pelo grupo 1 para apresentar o objetivo geral da sua proposta Percebeu-se em vários trechos dos textos “elaborados” pelo grupo 1 que esses aspectos históricos “desnecessários” excediam também quanto ao nível de aprofundamento tendo em vista os propósitos pedagógicos das atividades e o contexto educacional ao qual as mesmas se dirigem. Três das quatro páginas do texto acerca das ideias sobre o vácuo (Anexo B) tratavam da teoria aristotélica sobre o movimento dos corpos. Tendo em vista que o objetivo geral da proposta foi discutir sobre NdC tornam-se pertinente, portanto, os seguintes questionamentos: Seria mesmo relevante que, nessas circunstâncias, os alunos discutissem acerca da teoria aristotélica sobre o movimento dos corpos? Havia necessidade de enfatizar esse complexo aspecto histórico? Considerou-se pouco adequado o aprofundamento no texto de aspectos da teoria de Aristóteles sobre o movimento dos corpos. Na construção da intervenção didática é necessário manter o foco nos objetivos gerais e específicos, avaliando 54 É importante ressaltar que o termo “desnecessário” refere-se ao contexto dessa proposta específica. Os mesmos aspectos históricos podem ser considerados fundamentais no âmbito de outras propostas. 165 criteriosamente o nível aprofundamento das informações explicitadas à luz desses objetivos, os quais se relacionam intrinsecamente ao contexto educacional visado (FORATO, 2009). Pode-se notar, ainda, que, nos textos elaborados pelo G1, o aprofundamento de aspectos “desnecessários” se choca com a ausência de explicações mais claras sobre os aspectos históricos que se relacionam diretamente com as mensagens de NdC selecionadas. Nesse sentido, precisariam ser explorados episódios históricos fundamentais citados, os quais podem mostrar-se obscuros para o aluno do EM: os argumentos aristotélicos contrários ao vácuo e as críticas a esses argumentos na Idade Média. Outro critério avaliado foi “G) O contexto não científico é abordado? Qual o nível de detalhamento?” Na apresentação inicial da proposta didática do grupo 1 não foi destacado com um dos objetivos em termos de NdC mostrar ciência como uma atividade humana, influenciada pelo contexto sociocultural. No entanto, o grupo demonstrou explicitamente essa preocupação ao apresentar o uso de linha do tempo como atividade 1 (ver Anexo B): “uma visão de ciência construída por diversos povos, no contexto sociocultural de cada época”. Na seção “Dinâmica da atividade”, destacou que na linha temporal constariam os pensadores e eventos históricos relevantes para auxiliarem a localização temporal. Esses elementos indicam que o grupo tencionou em sua proposta abordar o contexto não científico, mas sem supervalorizá-lo em relação ao científico. O critério H referiu-se aos aspectos epistemológicos. A proposta de cada grupo foi avaliada na perspectiva do seguinte questionamento: Qual o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos? O grupo 1 pareceu desconsiderar que os alunos do Ensino Médio muito possivelmente nunca haviam estudado sobre temas epistemológicos e não lhes seriam familiares, portanto, expressões como formulação de hipóteses, evidências empíricas, argumentos racionais e elaboração de teorias. Esses aspectos epistemológicos são importantes para a compreensão das mensagens de NdC selecionadas pelo grupo 1. Estavam presentes nos textos propostos pelo grupo, o qual parece não ter se preocupado em explicá-los e/ou discuti-los. Avaliaram-se também as propostas dos grupos participantes da oficina quanto à utilização ou não de trechos de fontes primárias para o aluno e sua adequação em 166 caso de uso (critério I). Vale salientar que os grupos foram orientados durante a oficina quanto a optar ou não pelo uso de fontes primárias na elaboração da proposta didática voltada para o Ensino Médio. A fim de que se possa compreender a análise realizada, retomam-se aqui alguns aspectos abordados na discussão realizada na oficina. A reflexão constante é fundamental para aqueles que desejam realizar a transposição didática para o Ensino Médio de trechos de fontes primárias. Segundo Forato (2009), os desafios de utilizar essas fontes tem início desde os trabalhos de interpretação pelos historiadores da ciência. A autora reforça a existência dos desafios da utilização das fontes primárias por meio de um exemplo: “Compreender Aristóteles falando sobre a luz e seu sistema de mundo, certamente requereu muitos anos de dedicação dos especialistas” (FORATO, 2009, P. 104). Na perspectiva das dificuldades existentes na utilização desse tipo de fonte avaliou-se cada grupo. Na proposta didática do grupo 1, percebeu-se claramente problemas quanto à inserção adequada dessas fontes nos textos histórico- pedagógicos elaborados. Foram utilizados 10 trechos de fontes primárias ao longo dos dois textos sugeridos pelo grupo, o que parece uma recorrência excessiva a essas fontes, especialmente considerando o contexto educacional ao qual a proposta se dirige. Além disso, considerando que o trabalho de interpretação de trechos de fontes primárias não é trivial mesmo para o historiador da ciência, sua transcrição para os textos histórico-pedagógicos é pouco recomendável na forma como o grupo a realizou, isto é, sem trechos explicativos “contornem” o intrínseco caráter obscuro das mesmas. Na avaliação da proposta didática, buscou-se analisar também a utilização de textos e/ou atividades destinadas aos alunos do Ensino Médio e a adequação da formulação discursiva ao nível de escolaridade visado. Percebeu-se que o grupo 1 teve dificuldades na transposição didática da História da Ciência apresentada nos textos de subsídio ao professor para os dois textos históricos-pedagógicos propostos para o Ensino Médio. O nível da formulação discursiva desses textos é elevado. Foram “elaborados” a partir de recortes de trechos do texto “Uma breve história do vácuo”, o qual é voltado para professore. Esses trechos não sofreram reformulação discursiva para que pudessem se mostrar adequado para o contexto de aplicação visado. 167 Observou-se, ainda, a utilização de termos e expressões provavelmente desconhecidos para os alunos do EM, sem explicações ou contextualizações nos próprios textos que possibilitem a compreensão dos mesmos. Sendo assim, impede- se certa autonomia do aluno na leitura. Nesse sentido, os textos elaborados pelo grupo 1 vão de encontro ao que vem sendo recomendado pela literatura da área, segundo a qual a autonomia no entendimento da maior parte das novas expressões estaria relacionada à aceitação do material didático pelos estudantes(FORATO, 2009, P.106). Já os critérios L, M e N foram tratados conjuntamente. Esses itens avaliavam se as propostas elaboradas durante a oficina levaram em consideração as diferenças entre a concepção de ciência e pensadores em distintas épocas e a abordagem adequada de conteúdos da história da ciência de difícil compreensão na atualidade. A proposta do grupo 1 não apresentou problemas quanto à presença de interpretações anacrônicas. Não há, por exemplo, trechos nas duas narrativas históricas elaboradas que explicitem tal equívoco. Entende-se, ainda, que o grupo não se preocupou em problematizar as diferentes concepções de ciência em épocas distintas, por esse não ser um dos propósitos da intervenção didática sugerida. Quanto ao critério N, observou-se quanto à proposta do grupo 1 que os conteúdos históricos necessitariam de uma seleção e de uma abordagem mais adequada, tendo em vista os objetivos explicitados (ver Anexo B) e o nível de escolaridade visado. De acordo com os argumentos já citados na presente análise, acredita-se que, considerando o contexto educacional do EM, por um lado, nas duas narrativas “elaboradas”, há excesso de conteúdos históricos (tendo em vista os objetivos propostos), bem como, por outro lado, faltam explicações para termos pouco usuais e para fontes primárias obscuras utilizadas. Seria necessária a reelaboração dos textos, a qual implicaria maior reflexão sobre desafios e riscos na transposição didática (FORATO, 2009): recortes adequados, omissão de informações históricas desnecessárias, contextualização de conteúdos e fontes primárias. Ainda no que se refere a esse item, notou-se como aspecto positivo que o grupo 1 pareceu se preocupar em discutir explicitamente os aspectos de NdC por meio de outra atividade além dos textos. Na atividade 5, sugere-se que os alunos do EM contraponham os dois episódios abordados nos textos elaborados por meio de 168 um debate (ver Anexo B). Tal estratégia poderia contribuir para minimizar as dificuldades de compreensão acerca das mensagens de NdC e dos conteúdos de História da Ciência selecionados. Por fim, as propostas elaboradas pelos grupos foram avaliadas acerca da opção pelo uso de ficção nos episódios históricos para criar atividades de ensino pedagogicamente adequadas. O propósito foi analisar se os grupos agregaram situações fictícias aos episódios históricos selecionados sem gerar uma pseudo- história (ALLCHIN, 2004). No caso do G1, a proposta didática apresentou um recurso interessante como atividade final: o jornal histórico. A sala seria dividida em grupos para construção de seções do jornal (ver Anexo B), o qual traria, por exemplo, matérias sensacionalistas enfatizando visões deformadas da ciência. 7.2.2 GRUPO 2 O grupo 2 foi composto por quatro indivíduos, sendo eles PP2, PP3, PP4 e PP5. Apresentou sua proposta utilizando processador de texto Word, acompanhada de uma versão impressa. Nessa versão escrita (ver Anexo C), os indivíduos explicitaram o objetivo geral, os objetivos específicos, detalhes da proposta pedagógica como conteúdos e atividades, cena de peça teatral que seria encenada pelos estudantes e texto de apoio aos mesmos. Inicia-se a presente análise expondo a tabela que apresenta resumo da avaliação da proposta didática elaborada pelo grupo 2. Tabela 15: Análise da proposta do Grupo 2 GRUPO PART CRITÉRIOS COMENTÁRIOS 2 PP2, PP3, PP4, PP5 A) Qual o objetivo geral da proposta? Foi expresso com clareza? Objetivo geral: “promover a reflexão e o debate a respeito do movimento, utilizando aspectos de natureza da ciência e história da ciência”. O grupo teve certa dificuldade ao redigir o objetivo geral da proposta. No decorrer da análise, percebe-se com mais clareza que o grupo tinha o propósito de ensinar sobre ciência. B) Quais os objetivos específicos da proposta? Foram expressos com clareza? Apresenta(m) coerência com o objetivo geral? Objetivos específicos: “Ao final desse curso, pretende-se que os alunos reflitam sobre alguns componentes da visão contemporânea da natureza da ciência: A natureza não fornece dados suficientemente simples que permitam interpretações sem ambiguidades; Observações são influenciadas teoricamente; O desacordo entre os cientistas sempre é possível”. 169 Observamos coerência entre os específicos e parte do objetivo geral (“utilizar NdC”). Pode-se dizer que há objetivos específicos relacionados ao “debate a respeito do movimento”, caso se entenda que o grupo se referia à NdC, quando se expressou dessa forma no objetivo geral. Esses fatores apontam para um possível problema da redação do objetivo geral e reforçam o entendimento de que o propósito do grupo era ensinar sobre ciência. C) Escolheu as mensagens da Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas? Escolheu 3 mensagens: “A natureza não fornece dados suficientemente simples que permitam interpretações sem ambiguidades” (implícita), “Observações são influenciadas teoricamente” (explícita), “O desacordo entre os cientistas sempre é possível” (explícita). D) As mensagens de Natureza da Ciência escolhidas são coerentes com os objetivos? As 3 mensagens acerca da NdC estão em concordância com os objetivos geral e específicos da proposta. E) Selecionou os aspectos históricos a enfatizar em cada episódio? Eles se relacionam com as mensagens de NdC selecionadas? Selecionou episódios históricos acerca do vácuo referente aos pré-socráticos (eleatas e atomistas). Os aspectos históricos enfatizados estão coerentemente relacionados com as mensagens de NdC selecionadas. F) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos históricos? O texto elaborado pelo grupo para ser utilizado como apoio aos alunos do EM aborda aspectos históricos relacionados aos pré-socráticos quanto à existência ou não do vácuo, porém a falta de explicações mais claras não contribui para a autonomia no entendimento acerca da visão teórica de cada escola (eleata e atomista). A cena da peça teatral a ser encenada pelos alunos do EM pareceu apontar numa direção adequada tendo em vista os objetivos específicos da proposta e o público-alvo ao qual se destina. G) O contexto não científico é abordado? Qual o nível de detalhamento? A proposta não apresentou informações acerca do contexto não científico e não expressou esse aspecto entre os objetivos. H) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos? Em vários trechos, o texto elaborado pelo grupo para ser utilizado como apoio aos alunos do EM trata de aspectos epistemológicos, como por exemplo: visão teórica, construção do conhecimento e evidência empírica. O grupo pareceu não se preocupar se os alunos do EM já haviam ou não estudado tais conteúdos. Na cena da peça teatral não são aprofundados aspectos epistemológicos. I) Utilizou trechos de fontes primárias para o aluno? A utilização foi adequada? O grupo optou por não trazer trechos de fontes primárias na proposta elaborada. J) Apresentou textos e/ou atividades para os alunos? A formulação discursiva estava O texto elaborado pelo grupo poderia vir acompanhado de explicações mais claras na perspectiva de contribuir para a 170 adequada ao nível de escolaridade visado? autonomia do aluno no entendimento acerca das mensagens de NdC, dos conteúdos históricos e epistemológicos. A cena da peça teatral apresenta linguagem coloquial. Entende-se que a formulação discursiva estava adequada ao público alvo. L) Levou em consideração as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas? A proposta não tinha como objetivo discutir acerca das diferentes concepções de ciência em épocas distintas, mas não apresentou elementos que desconsiderassem essas diferenças. M) Há dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas? A proposta não apresentou anacronismo. N)Apresentou adequadamente conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente? Os conteúdos históricos foram selecionados coerentemente, tendo em vista os objetivos da proposta. O) Agregou ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagogicamente adequadas? Apresenta um recurso interessante como atividade final: peça teatral. Alunos seriam selecionados para encenar debate entre Leucipo (atomista) e Zenão (eleata) sobre o movimento de uma flecha. A análise seguiu a sequência dos 14 critérios estabelecidos anteriormente, bem como seus respectivos objetivos. À primeira vista, o objetivo geral da proposta didática elaborada pelo Grupo 2 seria ensinar ciência e sobre ciência de modo correlacionado: “promover a reflexão e o debate a respeito do movimento utilizando aspectos da natureza da ciência e história da ciência”. Ensinar ciência e sobre ciência de modo correlacionado foi uma das possibilidades discutidas durante a oficina, mas os participantes foram orientados e “desafiados” a optarem por ensinar sobre ciência, o que deveria nortear a construção de toda a proposta. No decorrer tanto da apresentação quanto da versão escrita, percebeu-se que elementos fundamentais da proposta, como os objetivos específicos e o texto de apoio aos alunos, por exemplo, seriam preponderantemente coerentes com ensinar sobre ciência. Os episódios históricos “a respeito do movimento” seriam utilizados como contextualização para mensagens de NdC. Considerou-se que esse seria o enfoque da intervenção didática elaborada. O grupo parece ter tido certa dificuldade para expressar com clareza o objetivo geral da proposta, o que não se repetiu quando expressou seus objetivos específicos. Avaliando o critério B, percebeu-se que o grupo definiu os objetivos específicos de forma articulada e coerente com o ensino de NdC. E, de fato, toda a proposta retrata a perspectiva de ensinar sobre ciência. 171 A análise em conjunto dos critérios A e B indica que os indivíduos que compõem o G2 se demonstraram sensibilizados em relação à temática NdC e ao uso da HFC no Ensino. Considera-se esse resultado positivo tendo em vista que “sensibilizar” os participantes acerca dessas temáticas foi um dos objetivos da oficina. No que se refere ao critério C, escolha e abordagem das mensagens da Natureza da Ciência, identificou-se a opção do grupo por ensinar três mensagens de NdC, listadas nos objetivos específicos da proposta: “A natureza não fornece dados suficientemente simples que permitam interpretações sem ambiguidades”; “Observações são influenciadas teoricamente”; “O desacordo entre os cientistas sempre é possível”. No decorrer do texto de apoio aos alunos “elaborado” pelo grupo para tratar dos episódios históricos, as duas últimas mensagens foram abordadas explicitamente, seguindo também as orientações da oficina. Já a primeira mensagem foi abordada implicitamente. Na cena da peça teatral elaborada pelo grupo, as três mensagens sobre NdC foram tratadas implicitamente. Assim como o grupo 1, também o grupo 2 não seguiu à risca as orientações quanto a abordá-las de forma preferencialmente explícita (ABD-EL-KHALICK; LEDERMAN, 2000; FORATO, 2009b; MCCOMAS, 2008). A proposta elaborada pelo G2 também foi avaliada no que concerne à coerência entre a escolha de mensagens sobre a atividade científica e os propósitos da intervenção didática (critério D). No que se refere a esse critério, a coerência foi clara, tendo em vista que nos objetivos específicos estavam as reflexões sobre as mensagens de NdC selecionadas. Pelo critério E, o grupo 2 foi avaliado quanto à seleção dos aspectos a enfatizar em cada episódio e sua relação com as mensagens de NdC selecionadas. Os componentes desse grupo escolheram episódios históricos acerca do vácuo relacionados aos pré-socráticos, mostrando-se sensibilizados quanto ao uso da HFC no contexto educacional. O recorte histórico realizado pelo grupo priorizou a oposição entre as escolas eleata e atomista quanto à compreensão sobre a construção do conhecimento. Na perspectiva desse recorte, entende-se que os aspectos históricos enfatizados pelo grupo estavam relacionados com as mensagens de NdC selecionadas, e poderiam contribuir para uma compreensão 172 “mais adequada” dos alunos sobre o empreendimento científico, tendo em vista as discussões mais atuais em epistemologia da ciência. A presente análise também levou em consideração o nível de aprofundamento dos aspectos históricos (critério F). Analisando o texto elaborado pelo grupo, pôde-se perceber que seus componentes realizaram um bom recorte histórico. No entanto, pôde-se notar que faltaram explicações sobre os conetúdos históricos e epistemológicos tendo em vista o contexto educacional ao qual o texto se destina. Essa lacuna pode impossibilitar, por exemplo, a autonomia do aluno no entendimento das concepções das escolas pré-socráticas sobre a possibilidade de conhecimento. Ilustra-se na presente análise a complexidade das informações históricas e filosóficas sobre os eleatas, expressas no primeiro parágrafo do texto de apoio aos alunos: Nas ideias de pré-socráticos, como Parmênides de Eleia, a rejeição ao mundo observável como irracional e contraditório permaneceu. Para ele, a razão se opunha à sensação, sendo a primeira o caminha único para o conhecimento. O que de fato existia e podia ser captado pela razão era necessariamente imutável. O que vemos e tocamos (sentimos) não passariam apenas de um engano das nossas sensações. As mudanças que observamos em nosso mundo não existiriam, seriam irreais e ilusórias. Não há no texto elaborado pelo grupo referências a quem era Parmênides, nem explicações quanto ao que seria a obscura afirmação de que o mundo observável deveria ser rejeitado como irracional e contraditório. Nesse sentido, percebe-se que diversas informações históricas e filosóficas foram enunciadas, mas não discutidas. Entende-se que a redação seria desmotivante para o aluno, que possivelmente rejeitaria a leitura do texto por não compreender as informações apresentadas. Em contrapartida, avaliou-se que a cena da peça teatral foi elaborada seguindo formulação discursiva adequada ao contexto educacional visado. Essa poderia ser uma estratégia didática interessante para discutir explicitamente os aspectos de NdC selecionados. Poderia, ainda, minimizar os problemas notados quanto ao nível de aprofundamento dos aspectos históricos no texto de apoio aos alunos. Entretanto, convém destacar que dificulta avaliar a potencialidade dessa atividade o fato de se tratar de uma única cena. O grupo 2 alegou, durante etapa de socialização das propostas na oficina, que a intenção de elaborar uma peça completa, não pôde ser concretizada por escassez de tempo. 173 Pelo critério G avaliou-se a proposta didática quanto à abordagem e nível de detalhamento do contexto não científico. O grupo 2 não apresentou qualquer atividade que fizesse referência à abordagem de tal contexto, o que, de fato, não estava listado dentre os objetivos tencionados para a intervenção. Prosseguindo, avaliou-se também a proposta do grupo no que se refere ao nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos (critério H). Assim como G1, também G2 pareceu desconsiderar que não seriam familiares aos alunos do E M expressões como “visão teórica” e “evidência empírica”. O grupo se referiu a aspetos epistemológicos sem explicações ou discussões que contribuiriam para uma compreensão mais adequada das mensagens de NdC selecionadas. Pelo critério I, analisou-se a proposta do G2 sobre a utilização ou não de trechos de fontes primárias para o aluno e sua adequação em caso de uso. Seus componentes optaram por não utilizar trechos de fontes primárias na proposta didática elaborada, possibilidade que havia sido discutida no decorrer da oficina. Avaliou-se também o uso de textos e/ou atividades para os alunos do Ensino Médio e a formulação discursiva desses materiais. Tal como G1, percebeu-se que G2 também apresentou dificuldades quanto ao nível da formulação discursiva do texto didático elaborado. A transposição didática da HFC nesse texto precisaria ser mais cuidadosa tendo em vista o contexto de aplicação ao qual se propõe. Conforme citou-se anteriormente, embora os componentes desse grupo tenham realizado um bom recorte (poucas mensagens de NdC e conteúdos históricos são compatíveis), não foram exploradas explicações e discussões que poderiam contribuir para a autonomia o aluno do EM na compreensão de termos, expressões e frases não habituais a eles. Tome-se como exemplo o primeiro parágrafo do trecho elaborado pelo G2 sobre os atomistas (ver Anexo C): Não foram os eleatas os únicos a relacionar vácuo e movimento, Em oposição à parte dessas ideias, os atomistas, entre eles Leucipo e Demócrito, resgatavam a importância do sensorial e concebiam que a construção do conhecimento poderia se dar com auxílio dos sentidos. Eles, também, recorriam a argumentos filosóficos para estabelecer o que era imperceptível sensorialmente. Diante do trecho extraído da proposta, questiona-se, na presente análise, se o aluno compreenderia o significado da afirmação “resgatavam a importância do sensorial”, considerando que essa informação não é contextualizada por meio de exemplo, nem explicada, discutida ou retomada ao longo do texto. Lembrando que, 174 como aponta a literatura, um texto que permita a autonomia no entendimento tende a apresentar melhor aceitação entre os estudantes (FORATO, 2009, p. 106). Avaliou-se também a proposta do G2 no que se refere a considerar as diferenças entre a concepção de ciência e pensadores em distintas épocas e a abordagem adequada de conteúdos da história da ciência de difícil compreensão na atualidade (critérios L, M e N). A análise não identificou no texto, nem na cena da peça teatral elaborados pelo grupo, interpretações anacrônicas acerca da ciência e dos pensadores da época. Já os conteúdos históricos foram selecionados de forma coerente com os objetivos da intervenção didática. Entretanto, não foram tratados adequadamente, visto que ao citar conteúdos relacionados à “visão teórica de cada escola”, por exemplo, faltaram elementos explicativos e de contextualização ao longo do texto. Considerou-se, na presente análise, que o texto apresenta conteúdos de difícil compreensão para uma pessoa atualmente (como a afirmação eleata de que o mundo sensorial deveria ser rejeitado por ser contraditório), os quais deveriam ser cercados de mais cuidados em sua transposição didática (FORATO, 2009). Por fim, quanto ao critério O, ressalta-se que os componentes do G2 optaram por agregar ficção aos episódios históricos para criar a cena de uma peça teatral, conforme discussões ocorridas durante a oficina.55 Na atividade proposta alunos do EM encenariam um debate fictício entre Leucipo (atomista) e Zenão (Eleata), no qual cada escola iria se referir ao “(suposto) movimento de uma flecha”. Pelo que se pôde notar, tentou-se explorar o potencial didático do teatro para tratar conteúdos históricos e mensagens de NdC de forma a contribuir para a compreensão de ambos. 7.2.3 GRUPO 3 O grupo 3 foi composto por 4 indivíduos, sendo eles PP6, PP7, PP8 e PP9. Os componentes optaram por apresentar sua proposta utilizando processador de texto Word, acompanhada de uma versão impressa. Nessa versão escrita (Anexo 55 Na oficina, os participantes tiveram contato com propostas didáticas e estratégias pedagógicas para a abordagem de conteúdos de NdC por meio da HFC. A utilização de recursos teatrais foi discutida nessa ocasião. Abordou-se a importância de não perder de vista os riscos inerentes à transposição didática da HFC. Nesse caso, situações fictícias precisariam ser avaliadas frente aos riscos da pseudo-história (FORATO, 2009). 175 D), os indivíduos explicitaram o objetivo geral, os objetivos específicos e detalhes da proposta pedagógica, como perguntas sobre os experimentos de Berti e de Torricelli para discussão com os alunos do EM. Apresentaram também parte de um texto de apoio aos alunos do Ensino Médio, o qual, segundo os participantes, não teria sido concluído por insuficiência de tempo na oficina. Expôs-se tabela que resume os resultados da análise da intervenção didática elaborada pelo Grupo 3. Tabela 16: Análise da proposta do Grupo 3 GRUPO PART CRITÉRIOS COMENTÁRIOS 3 PP6, PP7, PP8, PP9 A) Qual o objetivo geral da proposta? Foi expresso com clareza? Objetivo geral: “promover a discussão e reflexão a respeito do desenvolvimento do entendimento sobre o vácuo a partir do experimento de Torricelli”. O objetivo geral foi expresso, mas, ao contrário, do que foi recomendado, não manifestou a intenção explícita de discutir sobre NdC. B) Quais os objetivos específicos da proposta? Foram expressos com clareza? Apresenta(m) coerência com o objetivo geral? Objetivos específicos: “Ao término da(s) aula(s) pretende-se que o aluno tenha analisado os argumentos presenciados na história sobre a existência do vácuo; Fazer com que os alunos entendam a importância dos experimentos para a compreensão e comprovação teórica; Tentar fazer com que os alunos entendam que na ciência existe a contradição de pensamentos entre cientistas; Promover o estudo da história da ciência como ferramenta de reflexão de aspectos da natureza”. O grupo pareceu apresentar dificuldade quanto à redação dos objetivos específicos e mesmo quanto à compreensão sobre NdC. Ao apresentar os objetivos específicos da proposta chega a transitar pr visões ingênuas de NdC. C) Escolheu as mensagens da Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas? “Escolheu” uma mensagem: “Tentar fazer com que os alunos entendam que na ciência existe a contradição de pensamentos entre cientistas”. O grupo refletiu dificuldade em compreender a mensagem “o desacordo entre os cientistas sempre é possívvel”. Não foi possível avaliar se a mensagem de NdC seria abordada explícita ou implicitamente. A escolha da mensagem não pareceu consciente. D) As mensagens de Natureza da Ciência escolhidas são coerentes com os objetivos? A única mensagem de NdC contida na proposta foi expressa nos objetivos específicos, mas sua escolha não pareceu ser consciente nem sua redação adequada. A proposta estava incompleta e apresentava concepções inadequadas sobre a atividade 176 científica tendo em vistas as discussões mais atuais em epistemologia da ciência. E) Selecionou os aspectos históricos a enfatizar em cada episódio? Eles se relacionam com as mensagens de NdC selecionadas? Selecionou episódios históricos acerca do vácuo referente ao experimento do barômetro de mercúrio. Os episódios históricos selecionados seriam coerentes com a mensagem de NdC acerca do desacordo entre os cientistas. F) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos históricos? Não foi possível avaliar o nível de aprofundamento dos aspectos históricos. O grupo não produziu texto e/ou atividade pedagógica para os alunos. G) O contexto não científico é abordado? Qual o nível de detalhamento? A proposta não apresentou informações acerca do contexto não científico e não expressou esse aspecto entre os objetivos. H) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos? A proposta apenas apresentou uma única mensagem de Natureza da Ciência mal redigida em meio a objetivos específicos “distorcidos”. I) Utilizou trechos de fontes primárias para o aluno? A utilização foi adequada? Não foi possível avaliar se o grupo optaria por utilizar trechos de fontes primárias. J) Apresentou textos e/ou atividades para os alunos? A formulação discursiva estava adequada ao nível de escolaridade visado? Apresentou apenas 3 perguntas sobre os episódios acerca do experimento de Berti e do barômetro de mercúrio. Diante da proposta incompleta as perguntas pareceram sem sentido. O grupo não apresentou na proposta os subsídios aos alunos do EM para as discussões. L) Levou em consideração as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas? A proposta não tinha como objetivo discutir acerca das diferentes concepções de ciência em épocas distintas, mas não apresentou elementos que desconsiderassem essas diferenças. M) Há dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas? A proposta não apresentou anacronismo. N) Apresentou adequadamente conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente? Não foi possível avaliar a apresentação dos conteúdos históricos. Como dito, o grupo não produziu textos e/ou atividades pedagógicas para os alunos. O) Agregou ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagogicamente adequadas? O grupo não fez referência à utilização de situações fictícias nos episódios históricos. A proposta traz apenas 3 questionamentos que seriam utilizados para discussão acerca dos episódios dos experimentos de Berti e de Torricelli. Pôde-se identificar o objetivo geral da proposta do G3, como sendo: “promover a discussão e reflexão a respeito do desenvolvimento do entendimento sobre o vácuo a partir do experimento de Torricelli”. Avaliando mais detalhadamente 177 o objetivo (critério A), expressaram o objetivo geral sem manifestar a intenção explícita de discutir sobre a NdC. Considerou-se que tiveram dificuldades de expressar claramente os propósitos da intervenção didática. O grupo não deixou claro, nem no decorrer da apresentação da proposta, o que consistiria a discussão acerca do “desenvolvimento do entendimento sobre o vácuo”. Importante ressaltar que um enfoque inadequado acerca desse “desenvolvimento” poderia transmitir uma visão ingênua de ciência que se desenvolve linearmente, por exemplo. As dificuldades do grupo na elaboração da proposta perpassaram a redação do objetivo geral, e podem ser percebidas também em outras instâncias. Avaliando o critério B percebeu-se novamente que o Grupo 3 não definiu os objetivos específicos de forma clara e adequada. Para facilitar a compreensão por parte do leitor, os objetivos específicos da intervenção elaborada pelo Grupo foram transcritos: Objetivos específicos: 1) Ao término da(s) aula(s) pretende-se que o aluno tenha analisado os argumentos presenciados na história sobre a existência do vácuo; 2) Fazer com que os alunos entendam a importância dos experimentos para a compreensão e comprovação teórica; 3) Tentar fazer com que os alunos entendam que na ciência existe a contradição de pensamentos entre cientistas; 4) Promover o estudo da história da ciência como ferramenta de reflexão de aspectos da natureza. Observou-se que a análise desse critério reforçou a avaliação citada acerca do item A: o grupo teria tido bastante dificuldade em estabelecer as intenções da proposta didática. No objetivo 1, por exemplo, o Grupo não explicou em detalhes o que significaria a intenção de conduzir os alunos numa análise acerca dos argumentos históricos “sobre a existência do vácuo”. Na redação do objetivo 2: “[...] que os alunos entendam a importância dos experimentos para a compreensão e comprovação teórica”, há indícios da manifestação de uma visão deformada acerca da atividade científica. Nesse caso, os componentes do Grupo não parecem conceber a associação intrínseca entre teoria e experimento, não identificando que experimentos são analisados à luz de pressupostos teóricos. Nota-se, ainda, que esse objetivo específico pode indicar a compreensão da experimentação como essência do empreendimento científico à experimentação. Já a redação do objetivo 3, “contradição de pensamentos entre os cientistas” parece materializar uma compreensão fragmentada da concepção de NdC enunciada na oficina como “o desacordo entre os pesquisadores é sempre possível”. 178 Diante dessa análise, considerou-se problemática a definição dos objetivos da proposta do G3. Entendeu-se que teria sido fundamental que os indivíduos componentes do G3 passassem por mais discussões sobre a temática NdC, o que parece apontar a insuficiência das discussões promovidas na oficina para que circunstâncias de compreensão dessas mensagens fossem alcançadas pelo grupo. Analisando a proposta, de acordo com o critério C (escolha e abordagem das mensagens da NdC), identificou-se apenas uma mensagem explícita nos objetivos específicos: “[...] Tentar fazer com que os alunos entendam que na ciência existe a contradição de pensamentos entre cientistas”. Em meio às dificuldades descritas na análise dos critérios A e B, ficou difícil saber se o grupo de fato compreendeu o significado da mensagem que procurou enunciar, já que a redação da mensagem foi fragmentada e não se descreveu como seria a discussão acerca desse conteúdo. Avaliou-se a proposta elaborada pelo G3 também quanto à coerência entre a escolha de mensagens sobre a atividade científica e os propósitos da intervenção didática (critério D). Como se afirmou na presente análise, as referências à NdC nos objetivos específicos são fragmentadas e não sugerem a compreensão adequada das mensagens pelo próprio grupo. Pelo critério E, a intervenção do grupo foi avaliada quanto à seleção dos aspectos históricos a enfatizar em cada episódio e a relação deles com as mensagens de NdC selecionadas. Os componentes optaram por episódios históricos acerca do experimento do barômetro de mercúrio. A potencialidade desses episódios para discutir acerca do desacordo entre os cientistas (objetivo 3 da proposta) é evidente, mas haveria a necessidade de uma abordagem adequada para contextualizar tal mensagem. Tendo em vista o fato de que a proposta didática estava incompleta, faltando informações sobre como os componentes conduziriam as discussões, tornou-se inviável avaliar se a abordagem pretendida pelo grupo seria adequada. Outros critérios (F, G, H, I, L, M e N) também tiveram sua análise prejudicada em função da ausência de materiais didáticos preparados para os alunos: não foi possível avaliar o nível de aprofundamento dos aspectos históricos, nem como seria a abordagem dos aspectos epistemológicos. Não foi possível afirmar se o grupo trataria do contexto não científico (aparentemente não, pela ausência dessa preocupação entre os objetivos específicos), bem como se optaria ou não pela utilização de trechos de fontes primárias. 179 Dos itens que tiveram a análise prejudicada retoma-se e destaca-se o critério J. Sob esse critério, observou-se que o G3 apenas produziu três perguntas como atividade pedagógica destinadas aos alunos do Ensino Médio, mas não indicou como iria discuti-las: “1. Havia entendimento de como a coluna de água se mantinha no tubo do experimento de Berti? 2. Quais os argumentos de Torricelli para acreditar que o vácuo existia? 3. Os filósofos contemporâneos a Torricelli que negavam a existência do vácuo se convenceram da existência dele após o experimento e explicação de Torricelli?” O fato de o grupo não ter apresentado nenhum subsídio aos alunos para a discussão fizeram com que essas perguntas pudessem ser avaliadas quanto ao contexto dos objetivos da proposta tencionada pelo grupo. 7.2.4 GRUPO 4 O grupo 4 foi composto pelos indivíduos PP10, PP11, PP12 e PP13. Tal como os grupos 2 e 3, seus componentes realizaram a apresentação utilizando processador de texto Word, em particular, nesse caso, para discutir os textos “elaborados”56 por eles como subsídio para os alunos nas discussões. Destacamos o termo “elaborados” entre aspas tendo em vista tratarem-se apenas de um resumo do texto “Uma breve história do vácuo” (de apoio ao professor), o qual não teria passado por uma transposição didática adequada para o Ensino Médio. A formulação discursiva, por exemplo, não foi alterada tendo em vista o distinto contexto educacional. Durante a apresentação, o grupo entregou uma versão impressa do texto e a proposta didática do grupo, por sua vez, foi apresentada apenas oralmente. A não formalização de uma versão escrita dessa proposta, segundo o grupo, deveu-se à insuficiência de tempo durante a oficina. Essa lacuna prejudicou a avaliação de alguns critérios, como se mostra na presente análise. Tabela 17: Análise da proposta do Grupo 4 GRUPO PART CRITÉRIOS COMENTÁRIOS 4 PP10, A) Qual o objetivo geral da Infere-se que o objetivo tenha sido: 56 Também destacamos o termo (elaborados) entre aspas, pois os indivíduos desse grupo fizeram apenas um resumo do texto “Uma breve história do vácuo” (de apoio ao professor) sem realizarem uma transposição didática para o Ensino Médio. 180 PP11, PP12, PP13 proposta? Foi expresso com clareza? Promover a discussão acerca da NdC por meio da História do Vácuo, da Antiguidade a revolução científica dos séculos XVI e XVII. Na proposta apresentada oralmente não foi citado o objetivo geral. Resumiu-se à apresentação do texto histórico de apoio aos alunos elaborado pelo grupo. B) Quais os objetivos específicos da proposta? Foram expressos com clareza? Apresenta(m) coerência com o objetivo geral? Infere-se que os objetivos específicos tenham sido: Promover a discussão acerca das seguintes mensagens de NdC: O desacordo entre os cientistas sempre é possível; A observação depende dos pressupostos teóricos, O conhecimento científico tem caráter provisório”. Na proposta apresentada oralmente não foram citados os objetivos específicos. C) Escolheu as mensagens da Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas? Infere-se que os objetivos específicos tenham sido: Promover a discussão acerca das seguintes mensagens de NdC: O desacordo entre os cientistas sempre é possível; A observação depende dos pressupostos teóricos, O conhecimento científico tem caráter provisório”. A proposta não explicita a escolha das mensagens de NdC. D) As mensagens de Natureza da Ciência escolhidas são coerentes com os objetivos? ---------------------------- E) Selecionou os aspectos históricos a enfatizar em cada episódio? Eles se relacionam com as mensagens de NdC selecionadas? Os textos propostos são um resumo de “Uma breve história do Vácuo”, ilustrando brevemente a maioria dos episódios no texto destinado aos professores. F) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos históricos? Os textos propostos trazem excesso de informações sobre os episódios históricos relacionados à História do Vácuo, percorrendo da Antiguidade até a Revolução Científica. G) O contexto não científico é abordado? Qual o nível de detalhamento? Não há informações acerca do contexto científico. H) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos? Em vários trechos, os textos elaborados tratam implicitamente de aspectos epistemológicos sem aprofundá-los (visão teórica, construção do conhecimento e evidência empírica). Os textos propostos não explicitam mensagens de NdC I) Utilizou trechos de fontes primárias para o aluno? A utilização foi adequada? Os textos elaborados trazem dez trechos de fontes primárias. As fontes primárias não vêm acompanhadas de explicações mais claras e discussões adequadas ao EM. J) Apresentou textos e/ou atividades para os alunos? A formulação discursiva estava adequada ao nível de escolaridade visado? Os textos elaborados pelo grupo não trazem explicações claras na perspectiva de contribuir para a autonomia do aluno no entendimento acerca das mensagens de NdC, dos conteúdos históricos e dos 181 aspectos epistemológicos. L) Levou em consideração as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas? Os textos não apresentaram elementos que desconsiderassem essas diferenças. M) Há dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas? A proposta apresentou anacronismo. N) Apresentou adequadamente conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente? Os conteúdos históricos necessitam de uma seleção mais adequada, tendo em vista, principalmente, a quantidade excessiva de informações. O) Agregou ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagogicamente adequadas? Os textos elaborados fazem analogia com o filme Matrix ao tratarem da concepção de que nossas sensações trariam interpretações ilusórias sobre o mundo. A analogia pareceu interessante tendo em vista o público alvo da proposta, mas necessitaria ser bem explorada. Destacando de forma conjunta os quatro primeiros critérios (A, B, C e D), percebeu-se ausência de elementos fundamentais no que deveria ser uma proposta de intervenção didática. No decorrer da apresentação (o grupo não formalizou uma versão escrita da proposta), não foram definidos os objetivos geral e específicos, bem como não foi explicitada a escolha das mensagens de NdC. A análise dos textos “elaborados” para utilização no Ensino Médio, intitulados “O vácuo não existe!” e “O vácuo existe!”, parece indicar que o Grupo tencionou discutir aspectos específicos de NdC. “O desacordo entre os cientistas é sempre possível” parece ter sido um aspecto visado pelo grupo tendo em vista que os textos trataram, respectivamente, de argumentos contrários e argumentos favoráveis à existência do Vácuo. O aspecto “As observações são dependentes da teoria” parece ter sido visado quando os textos abordaram como as escolas eleata e atomista concebiam a construção do conhecimento científico a partir de diferentes pressupostos teóricos. Vale salientar que nenhuma das mensagens apareceu explicitamente nos textos, contrapondo-se à abordagem explícita indicada pela literatura da área (ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN, 2000; FORATO, 2009b; MCCOMAS, 2008), a qual foi debatida e recomendada durante a oficina. No que se refere ao critério E, identificou-se que os textos propostos pelo grupo pareciam ser um resumo de “Uma breve história do Vácuo”, pois ilustraram vários episódios históricos tratados no material instrucional destinado à formação de professores, o qual não é adequado seja em termos de densidade de conteúdo, 182 sejam em termos de formulação discursiva, para o contexto educacional do Ensino Médio. Os textos aprofundaram numerosos episódios históricos (critério F) relacionados à História do Vácuo, desde a Antiguidade até a Revolução Científica. Percebeu-se em análise que os “recortes” históricos não estavam adequados. Tratavam de um longo período da HC, tendo em vista o público alvo visado. É importante destacar que havia se discutido durante a oficina sobre a importância de que professores ficassem atentos às escolhas, omissões e simplificações necessárias na transposição didática da HFC para o contexto educacional. No entanto, como se sabe, essa tarefa não é trivial e requer ainda cuidados para se evitar uma pseudo-história (ALLCHIN, 2006). Questões como a seleção dos aspectos históricos a enfatizar, bem como o nível de aprofundamento desses aspectos são consideradas desafios pela literatura da área (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Quanto ao critério G, assim como não explicitou os propósitos da intervenção, o grupo também não se manifestou quanto a abordar ou não o contexto não científico. A julgar-se pelos textos “elaborados”, o grupo pareceu ter a intenção de discutir exclusivamente o contexto científico. Já os aspectos epistemológicos (critério H) em vários trechos dos textos pareceram ser tratados implicitamente. Termos como “visão teórica”, “construção do conhecimento” e “evidência empírica” são utilizados nos textos, sem o acompanhamento de explicações que facilitassem a compreensão por parte do leitor. Na presente análise considerou-se que, por outro lado, a abordagem adequada desses aspectos, tendo em vista o público alvo visado, poderia contribuir para uma compreensão menos ingênua acerca da natureza da atividade científica. Não houve indicações de quais conteúdos de NdC foram objetivos conscientes do grupo. Por outro lado, a redação dos textos pelo grupo sugere que as seguintes mensagens teriam sido selecionadas: “O desacordo entre os cientistas sempre possível” e “As observações são dependentes da teoria”. Os textos propostos pelo grupo como apoio aos alunos do Ensino Médio trouxeram dez trechos de fontes primárias (critério I). Esse pareceu ser um número excessivo de trechos para serem discutidos no contexto educacional do EM, visto 183 que o desafio quanto à utilização de fontes primárias inicia-se já na sua interpretação por historiadores da ciência (FORATO, 2009). Notou-se, ainda, que alguns trechos de fontes primárias transcritos são de difícil compreensão, e não vieram acompanhados de explicações claras e discussões adequadas aos alunos a quem se dirigem. Exemplifica-se a seguir a complexidade de uma das fontes utilizadas pelo Grupo 4: De um só caminho nos resta falar: do que é; e neste caminho há indícios de sobra de que o que é, é incriado e indestrutível, porque é completo, inabalável e sem fim. Não foi no passado nem será no futuro, uma vez que é agora, ao mesmo tempo, uno, contínuo; pois que origem lhe poderás encontrar? Como e de onde surgiu? Nem eu te permitirei dizer ou pensar [a partir daquilo que não é] pois não é para ser dito nem pensado o que não é. E que necessidade o teria impelido a surgir se viesse do nada, num momento posterior de preferência a um anterior? Portanto é forçoso ou que seja inteiramente, ou nada. Nem a força da verdadeira crença permitirá que, além do que é, possa algo surgir também do que não é; por isso a Justiça não solta as algemas de deixar nascer ou perecer, antes as segura. O caráter obscuro desse trecho sugere as dificuldades que os alunos do Ensino Médio teriam para ler e interpretar as várias fontes primárias transcritas pelo grupo. A falta de cautela na utilização das fontes primárias poderia contribuir negativamente no entendimento do aluno acerca das mensagens de NdC, dos conteúdos históricos e dos aspectos epistemológicos, bem como poderia causar rejeição à intervenção didática (FORATO, 2009, p. 104). No que se refere a considerar as diferenças entre a concepção de ciência e pensadores em distintas épocas e a abordagem adequada de conteúdos da história da ciência de difícil compreensão na atualidade (critérios L, M e N), não se identificaram nos textos elementos que desconsideram essas diferenças quanto à ciência. Por outro lado, encontrou-se tratamento anacrônico acerca de pensadores de épocas distintas, como por exemplo, num comentário referente à René Descartes: “ele acertadamente expressou (ao menos indiretamente) a insuficiência da concepção do peso do ar aliada às demonstrações experimentais como prova da existência do vácuo”. O grupo pareceu julgar, a partir de olhar coetâneo, as ideias dos pensadores. Além disso, apresentou uma visão ingênua de ciência empírico- indutivista, ao atribuir às demonstrações experimentais a capacidade de provar a existência do vácuo. 184 Ainda acerca do conjunto de critérios acima, pôde-se perceber que o grupo não manifestou preocupação quanto à abordagem de conteúdos de HC de difícil compreensão (critério N). No decorrer da análise identificou-se um tratamento inadequado desses conteúdos, tendo em vista o vasto detalhamento das informações históricas (da Antiguidade até a Revolução Científica dos séculos XVI e XVII). Como se citou anteriormente, o recorte necessitaria ser reformulado a partir da definição dos propósitos da intervenção didática. Sob o último critério (O), avaliaram-se os textos “elaborados” pelo G4 no que se refere à inserção de situações fictícias nos episódios históricos para criar atividades pedagogicamente adequadas. Identificou apenas o uso de uma analogia com o filme “Matrix” quando o grupo tratou da concepção eleata quanto ao caráter ilusório das sensações, conforme ilustrado abaixo: Na ficção, essa ideologia assemelhasse ao que o filme Matriz, quando as personagens se veem em um mundo perfeitamente perceptível, porém irreal (por ser resultado de uma programação de computador). A analogia entre o filme “Matrix” e a concepção dos eleatas acerca da negação ao mundo sensorial pareceu interessante para abordar tal conteúdo histórico tendo em vista o público alvo seriam alunos do Ensino Médio tencionado. Esse recurso precisaria, no entanto, ser bem discutido e explorado em atividade pedagógica. 7.2.5 GRUPO 5 O grupo 5 foi composto por 5 indivíduos, sendo eles PP14, PP15, PP16, PP17 e PP18. Utilizaram slides em PowerPoint para a apresentação da proposta pedagógica, trazendo informações sobre o tema escolhido, os objetivos gerais e específicos, o público alvo e alguns aspectos metodológicos, incluindo detalhes como tempo previsto para intervenção didática. Abaixo segue tabela contendo os principais resultados da análise da proposta de intervenção didática elaborada pelo Grupo 5. Tabela 18: Análise da proposta do Grupo 5 GRUPO PART CRITÉRIOS COMENTÁRIOS 5 PP14, PP15, A) Qual o objetivo geral da proposta? Foi expresso com Objetivo geral: “Levar os alunos a refletir sobre alguns aspectos da construção do 185 PP16, PP17, PP18 clareza? conhecimento através da análise dos debates históricos e desenvolver a capacidade crítica dos mesmos”. O propósito da intervenção didática foi claramente expresso B) Quais os objetivos específicos da proposta? Foram expressos com clareza? Apresenta(m) coerência com o objetivo geral? Objetivos específicos: “Compreender que linhas de pensamentos divergentes podem permanecer coerentes e racionalmente válidas; Verificar que a prevalência de uma determinada base filosófica em detrimento de outra pode ser explicada por uma preferência não neutra; Verificar a tendência científica/filosófica atualmente prevalente e discutir o porquê dessa prevalência”. Os objetivos específicos foram claramente expressos e estavam corentes com o objetivo geral. Julga-se pouco adequado apenas o uso do termo “verificar. C) Escolheu as mensagens da Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas? Escolheu 2 mensagens: “O desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “A ciência é uma atividade não neutra”. Não foi possível avaliar se as mensagens de NdC seriam abordadas explícita ou implicitamente. D) As mensagens de Natureza da Ciência escolhidas são coerente com os objetivos? As 2 mensagens acerca da NdC estão em concordância com os objetivos geral e específicos da proposta. E) Selecionou os aspectos históricos a enfatizar em cada episódio? Eles se relacionam com as mensagens de NdC selecionadas? Selecionou episódios históricos acerca do vácuo referente aos pré-socráticos (eleatas e atomistas). Os aspectos históricos a serem enfatizados estão coerentemente relacionados com as mensagens de NdC selecionadas. F) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos históricos? Não foi possível avaliar o nível de aprofundamento dos aspectos históricos. O grupo não produziu texto e/ou atividade pedagógica para os alunos. G) O contexto não científico é abordado? Qual o nível de detalhamento? A proposta não apresentou informações acerca do contexto não científico, mas o enfoque dado às discussões poderia possibilitar a abordagem de tal contexto tendo em vista o terceiro objetivo específico. H) Qual o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos? A proposta apenas explicitou as mensagens de Natureza da Ciência selecionadas. Não foi possível avaliar o nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos. I) Utilizou trechos de fontes primárias para o aluno? A utilização foi adequada? Não foi possível avaliar se o grupo optaria ou não por utilizar trechos de fontes primárias. J) Apresentou textos e/ou atividades para os alunos? A formulação discursiva estava adequada ao nível de escolaridade visado? O grupo não apresentou na proposta os subsídios aos alunos do EM para as discussões. Não foi possível avaliar a formulação discursiva. L) Levou em consideração as diferenças entre a concepção de ciência em distintas O enfoque dado às discussões poderia possibilitar a abordagem dessas discussões tendo em vista o terceiro objetivo específico. 186 épocas? A proposta não apresentou elementos que desconsiderassem essas diferenças. M) Há dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas? A proposta não apresentou anacronismo. N) Apresentou adequadamente conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente? Não foi possível avaliar a apresentação dos conteúdos históricos. Como dissemos anteriormente, o grupo não produziu textos e/ou atividades pedagógicas para os alunos. O) Agregou ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagógicas? O grupo não fez referência à utilização de situações fictícias nos episódios históricos. A análise iniciou-se pelos critérios A e B, que se referem à clareza dos objetivos gerais e específicos, bem como a coerência entre os mesmos. Abaixo seguem os slides utilizados pelo G5 para socializar os propósitos da intervenção sugerida: Objetivo geral: • Levar os alunos a refletir sobre alguns aspectos da construção do conhecimento através da análise dos debates históricos e desenvolver a capacidade crítica dos mesmos. Objetivos específicos: • Compreender que linhas de pensamentos divergentes podem permanecer coerentes e racionalmente válidas. • Verificar que a prevalência de uma determinada base filosófica em detrimento de outra pode ser explicada por uma preferência não neutra. • Verificar a tendência científica / filosófica atualmente prevalente e discutir o porquê dessa prevalência. Figura 27 – Slides utilizados pelo grupo 5 para apresentar os objetivos da sua proposta No decorrer da análise percebeu-se que o G5, assim como o G1, definiu claramente os objetivos (gerais e específicos) de forma articulada e coerente com as orientações ocorridas durante a oficina. O grupo demonstrou-se sensibilizado quanto à relevância da temática NdC no contexto educacional. Apenas o termo “verificar”, utilizado nos objetivos específicos, pareceu pouco adequado. No entanto, não foi possível identificar o sentido real do termo para o grupo. O terceiro critério da avaliação foi “C) Escolheu as mensagens de Natureza da Ciência? Elas são explícitas ou implícitas?” O G5 optou por discutir acerca de duas mensagens de NdC e as explicitou nos objetivos específicos de sua proposta: “Compreender que linhas de pensamentos divergentes podem permanecer coerentes e racionalmente válidas”; “Verificar que a prevalência de uma determinada 187 base filosófica em detrimento de outra pode ser explicada por uma preferência não neutra”. As mensagens sobre NdC podem ter formulação discursiva diferentes, mantendo o mesmo sentido, o que foi exemplificado durante a oficina. Considerou- se, então, que os dois aspectos escolhidos pelo G5 correspondem às seguintes mensagens sobre a atividade científica: “O conflito entre os cientistas sempre é possível” e “A ciência é uma atividade não neutra”. A última mensagem selecionada havia sido discutida em conjunto com várias outras durante a oficina, apesar de não ter sido enunciada explicitamente no material instrucional destinado aos professores. A opção do grupo pareceu apontar na direção de certa autonomia dos componentes do G5 acerca das escolhas das mensagens de NdC, bem como de relativa maturidade quanto a estabelecer relações entre os episódios históricos e as concepções de NdC . Em contrapartida, não foi possível avaliar pela proposta se as mensagens de NdC seriam abordadas de forma explícita ou implícita. A intervenção foi apenas esboçada. Faltaram explicações mais claras acerca de como se tencionava conduzir a proposta sugerida, bem como faltaram materiais didáticos elaborados pelo grupo e atividades pedagógicas destinadas aos alunos. De acordo com o critério D, o G5 foi avaliado quanto à coerência entre as mensagens de Natureza da Ciência escolhidas e os objetivos. Sob esse critério, observaram-se escolhas harmoniosas já que entre os objetivos específicos da proposta construída pelo Grupo 5 estavam as reflexões sobre as duas mensagens de NdC selecionadas. De acordo com o critério E, o G5 foi avaliado quanto aos aspectos históricos enfatizados em cada episódio e a relação entre esses aspectos e as mensagens de NdC selecionadas. Já de acordo com o critério F a proposta foi avaliada quanto ao nível de aprofundamento dos aspectos históricos. Esses critérios podem ser analisados conjuntamente, levando-se em conta que o público-alvo da proposta didática seria formado por alunos do Ensino Médio. Tomando como referência as orientações da oficina e demonstrando sensibilização quanto ao uso da HFC no Ensino, o G5 explicitou a escolha dos episódios históricos. Sinalizaram a intenção de elaborar dois textos histórico- pedagógicos. No primeiro seriam discutidas as ideias de eleatas sobre a inexistência 188 do vazio. O segundo traria à tona os argumentos dos atomistas quanto à existência do vácuo. Percebeu-se, a priori, que as mensagens de NdC escolhidas poderiam, de fato, ser ilustradas pelos aspectos históricos destacados. Porém, assim como a do G3, a proposta didática do G5 teve sua análise prejudicada, pois não foram apresentados detalhes acerca de como seriam as discussões sobre NdC, e a proposta de material didático não chegou a ser materializada. Assim, ficou prejudicada a avaliação do critério J: o grupo demonstrou a intencionalidade produzir textos e/ou atividades pedagógica destinadas aos alunos do Ensino Médio, mas não chegou a efetivá-la, o que decorreu da insuficiência do tempo durante a oficina (segundo justificou-se). Também em decorrência de a proposta didática não ter sido elaborada por completo, não foi possível, como indica a tabela 6, avaliar outros critérios.57 Após a análise da proposta de cada grupo separadamente, faz-se necessário retomar elementos que fundamentaram essa avaliação. As discussões durante a oficina foram conduzidas tendo em vista os propósitos dessa intervenção: Sensibilização quanto à temática NdC e a uso da HFC no Ensino; Problematização explicita de conteúdos de NdC e de visões ingênuas acerca da ciência via episódios específicos da História do Vácuo; Discussão dos obstáculos previstos pela literatura da área acerca da transposição didática da HFC; Reflexão sobre exemplos de propostas didáticas para o Ensino Médio que discutem sobre NdC por meio da HFC; Orientação e elaboração de propostas de intervenções didáticas pelos participantes, visando a abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos de NdC no Ensino médio por meio dos episódios da História do Vácuo contemplados no material de subsídio; Socialização das propostas didáticas e discussão no grande grupo. Assim como, durante essa etapa de elaboração de propostas didáticas, os indivíduos foram também lembrados quanto à importância de refletir constantemente acerca dos desafios e obstáculos previstos pela literatura da área referentes à transposição da HFC para o contexto educacional (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). 57 Pôde-se notar que a proposta não tinha como objetivo discutir acerca das diferentes concepções de ciência em épocas distintas. Por outro lado, não se identificaram, na descrição da proposta em si, interpretações anacrônicas quanto a esse aspecto. 189 Como resultados, pode-se dizer que dos cinco grupos formados, notou-se que apenas um grupo demonstrou dificuldade quanto a estabelecer como objetivo geral da proposta a abordagem de mensagens de NdC, a manifestar coerência entre os objetivos geral e específicos e. a escolher mensagens de NdC. De modo geral, identificaram-se resultados positivos entre os grupos quanto à seleção de aspectos históricos coerentes com as mensagens de NdC selecionadas (excetuando o grupo citado). Apenas um grupo demonstrou dificuldade quanto ao tratamento diacrônico de pensadores de outras épocas. Outros resultados foram identificados acerca da produção de materiais didáticos para os alunos. Os grupos que os produziram (dois grupos não produziram) manifestaram dificuldades quanto ao nível de aprofundamento dos aspectos históricos e epistemológicos. Não tiveram como preocupação, por exemplo, construir textos que permitissem a autonomia na compreensão de novos termos e conceitos. De maneira geral, observou-se que os materiais didáticos propostos podiam ser caracterizados como meros recortes do texto de subsídio ao professor (“Uma breve História do Vácuo”), os quais não passaram por uma transposição didática adequada tendo em vista a sua inserção no contexto educacional do Ensino Médio. Destaca-se, por exemplo, o uso pouco criterioso de trechos de fontes primárias que podem ser consideradas ainda pouco inteligíveis para o contexto educacional visado. Por outro lado, notou-se um aspecto positivo na medida em que os grupos que se empenharam na elaboração de material didático, ao mesmo tempo, utilizaram recursos de ficção interessantes para criar atividades de ensino pedagogicamente adequadas a partir dos episódios históricos (jornal histórico, cena de peça teatral, analogias com o filme Matrix). Na etapa de socialização das propostas, vários indivíduos apontaram como um aspecto negativo da intervenção, a pouca disponibilidade de tempo para discutir sobre o material instrucional e elaborar as propostas didáticas. Vale salientar, no entanto, que esse elemento não foi apontado explicitamente como justificativa para que o material didático destinado ao Ensino Médio representasse meros recortes do texto de subsídio ao professor, os quais não teriam passado por transposição didática, mantendo formulação discursiva inadequada ao público alvo, bem como fazendo uso ostensivo e pouco cauteloso de trechos de fontes primárias. As reflexões decorrentes da análise exposta no presente Capítulo, bem como os aspectos vivenciados durante a etapa de elaboração e socialização das mesmas 190 na oficina, ofereceram fundamentos para a elaboração de um texto de orientações para o professor, o qual passou a acompanhar o material “Uma breve História do Vácuo”. Assim, as considerações realizadas na oficina a respeito da transposição didática do conteúdo desse texto para o contexto educacional tornaram-se de certa forma acessíveis para os interessados em geral, não ficando restritas a uma intervenção didática isolada. Ademais, a própria intervenção elaborada e descrita em detalhes no Capítulo 4 pode ser reproduzida e avaliada em diferentes circunstâncias. 191 CAPÍTULO 8: PERFIL DOS GRUPOS NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE E TRIANGULAÇÃO Como indicou o Capítulo 7, na oficina, os participantes foram organizados em grupos para a elaboração de propostas didáticas que visavam a inserção da História do Vácuo para a discussão de conteúdos de NdC no Ensino Médio. Essas propostas foram analisadas no referido capítulo. No presente capítulo, apresenta-se uma segunda análise, essa composta da triangulação dos resultados obtidos no pré e pós-teste acerca de conteúdos específicos referentes à NdC e à HFC no Ensino, bem como das propostas elaboradas pelos participantes durante a oficina sob essa perspectiva. Essa triangulação foi possível na medida em que, a partir dos resultados individuais dos componentes de cada grupo no pré e pós-teste (Capítulos 5 e 6), traçou-se um perfil do grupo em cada uma dessas etapas da pesquisa. 8.1 GRUPO 1: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO O Grupo 1 foi composto por quatro indivíduos, identificados no Capítulo 5 como PO1, PO2, PO3 e PP1, dos quais, somente PP1 respondeu ao pré e pós- testes. Nesse caso, portanto, o perfil do Grupo 1 coincide com o de PP1, o qual retoma-se a seguir. Observou-se acerca do pré-teste sobre NdC que o Grupo 1 (nesse caso, PP1) apresentou, de maneira geral, visões adequadas acerca da atividade científica tendo em vista concepções epistemológicas coetâneas. Reconheceu a provisoriedade do conhecimento científico (tanto de teorias quanto de leis científicas) e a influência de pressupostos teóricos na observação, negou a existência de um “método científico” único, bem como manifestou uma visão que se opõe à concepção de ciência socialmente neutra, destacando que a atividade científica reflete valores sociais e culturais. Na segunda parte do pré-teste, acerca da visão sobre HFC e Ensino, o grupo também apresentou visões aceitas atualmente, trazendo afirmações significativas sobre o papel da HFC no ensino, inclusive reconhecendo-a como abordagem para conteúdos de NdC: “Uma aula com abordagem histórica deve contextualizar historicamente determinado tema científico”. “A HC deveria ser 192 utilizada para proporcionar uma melhor compreensão do funcionamento da ciência”. O mesmo comentário pode ser dirigido a outros aspectos do pré-teste como a própria compreensão do que seria a HC: “A HC estuda os fatos e acontecimentos históricos em seu contexto social, político e/ou econômico”. No que se refere ao pós-teste, o G1 (PP1) expressou que já tratava da temática NdC em suas aulas, bem como reforçou o reconhecimento da HFC como possibilidade para a abordagem de conteúdos acerca do empreendimento científico. Reconheceu a importância das discussões ocorridas durante a oficina na “ampliação” do conhecimento acerca “dos aspectos de NdC que foram trabalhados na oficina”. Essa afirmação, no entanto, não pôde ser investigada pela comparação das visões de NdC do G1 no pré e no pós-teste, tendo em vista que as mesmas não foram explicitadas pelo grupo no pós-teste. A triangulação dos perfis pré e pós-teste do grupo, com os resultados da análise da proposta do G1 (Capítulo 7) indica que a compreensão do que seria a HC e de aspectos relacionados à inserção da HFC no Ensino, bem como a sensibilização acerca da temática NdC, expressas tanto no pré como no pós-teste, encontram ressonância na proposta didática sugerida pelo grupo. A análise da proposta didática indicou, por exemplo, que o G1 expressou claramente como objetivo da proposta discutir sobre NdC por meio da História da Ciência, escolheu adequadamente episódios históricos coerentes com as três mensagens de NdC selecionadas58 e apresentou tratamento diacrônico acerca das diferentes concepções de ciência, de pensadores de distintas épocas e de conteúdos de HC que são de difícil compreensão para uma éssoa atualmente. Nesse sentido, portanto, pode-se dizer que as considerações expressas pelo grupo no pré e pós-teste de fato se refletem no estabelecimento de elementos importantes na proposta didática elaborada. Por outro lado, como se mencionou no Capítulo 7, algumas dificuldades foram notadas na proposta elaborada por G1: formulação discursiva, nível de profundidade dos aspectos históricos e epistemológicos e uso de fontes primárias. Vale destacar, no entanto, que não foi possível estabelecer relações entre o que o 58 Vale salientar que duas mensagens de NdC selecionadas pelo G1 para a proposta didática (Observações são influenciadas teoricamente; A ciência têm caráter provisório) haviam sido tratadas de modo “adequado” pelo grupo no pré-teste. Já acerca da terceira mensagem (O conflito entre os cientistas sempre é possível), não foi possível avaliá-la, pois não havia sido abordada pelo pré-teste. 193 grupo concebia a respeito dessas questões antes e após a oficina, tendo em vista que tais aspectos não foram objeto de investigação. 8.2 GRUPO 2: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO O Grupo 2 foi também composto por quatro indivíduos, identificados no Capítulo 5 como PP2, PP3, PP4 e PP5. Todos participaram da pesquisa, de modo que o perfil do grupo aqui apresentado refere-se aos quatro indivíduos. No pré-teste sobre NdC, observou-se que o Grupo reconheceu (unanimidade entre componentes) o caráter provisório do conhecimento científico. No entanto, no que se refere à influência de pressupostos teóricos na observação e à inexistência do “método científico” universal, o Grupo 2 manifestou visões distorcidas. Todos os componentes manifestaram visões ingênuas acerca de pelo menos um desses aspectos. Dois indivíduos explicitaram, ainda, uma visão ingênua de ciência neutra, desconsiderando a influência de valores sociais e culturais no empreendimento científico. Já no pós-teste, todos os indivíduos que compõe o G2 reconheceram que as discussões ocorridas durante a oficina foram importantes para “abalar” ou “ampliar” o conhecimento acerca da temática NdC. Um indivíduo citou o papel da criatividade na ciência. Outro indivíduo, que no pré-teste havia deixado transparecer concepções deformadas acerca da metodologia científica, no pós-teste, manifestou-se satisfatoriamente acerca de todas as seis mensagens de NdC, abordadas pela oficina. Já os outros dois indivíduos não manifestaram suas visões pós-oficina sobre nenhuma mensagem de NdC. No que se refere à segunda parte do pré-teste, acerca da visão sobre HFC e Ensino, somente um indivíduo reconheceu a HFC como abordagem para conteúdos de NdC. Um indivíduo apresentou respostas confusas, que não puderam ser compreendidas. Dois indivíduos manifestaram visões simplistas acerca da inserção da HFC no Ensino: acréscimo de conteúdo histórico, mostrar grandes pensadores, contribuições e experimentos. Pode-se dizer, portanto, em termos de perfil, que o grupo registrou no pós-teste dificuldades quanto à compreensão do que seria a inserção da HFC no Ensino. No pós-teste sobre HFC e Ensino, dois indivíduos, aquele que havia respondido de modo confuso a essa seção do pré-teste e um dos que haviam 194 manifestado uma visão simplista sobre a HFC no Ensino, manifestaram reconhecê- la como uma ferramenta para ensinar sobre NdC de forma contextualizada. Percebe-se, portanto, em termos de perfil, que o G2 registrou no pós-teste visões mais “adequadas” referentes à compreensão dos aspectos de NdC discutidos durante a oficina, bem como referente ao que seria a inserção da HFC no Ensino. A triangulação dos perfis pré e pós-teste do grupo, com os resultados da análise da proposta do G2 (Capítulo 7) indica que: a compreensão de aspectos relacionados á NdC e à inserção da HFC no Ensino, inclusive no papel tocante à inserção da temática NdC nesse contexto, pôde ser estabelecida satisfatoriamente; esses aspectos encontram ressonância na proposta didática sugerida pelo grupo. Isso porque, a proposta do G2 materializou de forma satisfatória essa compreensão: expressou claramente o objetivo de discutir sobre NdC; apresentou tratamento diacrônico acerca das diferentes concepções de ciência e selecionou adequadamente episódios históricos coerentes com as mensagens de NdC selecionadas, materializando, inclusive, uma visão adequada acerca da relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos, que anteriormente havia sido explicitada de forma ingênua no pré-teste. Importante destacar, por outro lado, que a proposta de G2 (em sua peça teatral embrionária) também apresentou dificuldades semelhantes às de G1, as quais não foram objetivo de investigação na presente pesquisa. 8.3 GRUPO 3: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO O G3 foi composto pelos indivíduos PP6, PP7, PP8 e PP9, identificados no Capítulo 5. A seguir apresenta-se o perfil do Grupo referente aos quatro indivíduos que o compõe. No que se refere ao pré-teste sobre NdC, observou-se que o G3 reconheceu (com unanimidade entre os participantes) a provisoriedade de teorias científicas tendo em vista concepções epistemológicas coetâneas. Já no que se refere à provisoriedade das leis científicas, apenas dois indivíduos a reconheceram. Os outros indivíduos afirmaram explicitamente que as Leis científicas são imutáveis. No entanto, no que se refere à inexistência do “método científico” universal, à influência de pressupostos teóricos na observação, bem como de fatores extra-científicos na ciência, o G3 manifestou visões ingênuas de ciência algorítmica, ateórica e 195 descontextualizada (GIL PÉREZ et al., 2001). Vale salientar que um indivíduo em especial não apresentou respostas compreensíveis a vários desses itens do pré- teste, bem como não respondeu a outros. Na segunda parte do pré-teste, todos os indivíduos manifestaram visões simplistas acerca da inserção da HFC no Ensino: acréscimo de conteúdo histórico, mostrar grandes pensadores, contribuições e experimentos. No entanto, cabe a seguinte ressalva: três indivíduos manifestaram em um dos itens indícios que apontavam para certa visão da HFC como uma possibilidade de contextualização para o ensino de ciências. Pode-se, afirmar, portanto, em termos de perfil, que o G3 manifestou no pré-teste dificuldades tanto acerca do entendimento das mensagens de NdC quanto sobre a compreensão da inserção da HFC no Ensino. Observando os pós-testes do G3, identificou-se que dois participantes manifestaram que suas concepções acerca da NdC foram “abaladas” pelas discussões ocorridas durante a oficina. Um indivíduo citou a influência de fatores extra-científicos59. Outro indivíduo, que no pré-teste havia explicitado concepções ingênuas acerca da metodologia científica, manifestou-se satisfatoriamente sobre esse aspecto no pós-teste. Somente um indivíduo60, tendo em vista que outro não respondeu ao pós-teste, expressou que suas concepções acerca da natureza da atividade científica não foram abaladas, pois já tinham conhecimento sobre a temática. No entanto, destaca-se certa preocupação referente à concepção ingênua, que havia sido manifestada no pré-teste desse último indivíduo acerca da “metodologia científica”, tendo em vista que esse participante não pareceu identificar a contraposição entre sua visão de ciência algorítmica e o que foi discutido enfaticamente durante toda a oficina acerca desse aspecto. Destacou-se a sensibilização dos indivíduos quanto a disposição para abordarem a temática NdC em suas aulas. Dois indivíduos explicitaram compreender a HFC como uma ferramenta para ensinar sobre NdC de forma contextualizada. Outro se apresentou confuso quanto a essa compreensão. Pode-se perceber, portanto, que o G3 manifestou visões coetâneas acerca da compreensão de mensagens de NdC, mas apresentou dificuldade quanto à maneira como compreendem a inserção da HFC no 59 Esse indivíduo não manifestou sua concepção acerca desse aspecto no pré-teste, mas foi possível trazer esse resultado como sendo positivo, pois o indivíduo reconheceu que esse aspecto foi abalado com as discussões durante a oficina. 60 Vale salientar que esse indivíduo manifestou-se positivamente quanto as discussões ocorridas durante a oficina. 196 Ensino. Resultado acerca da NdC a priori satisfatório tendo em vista que esses indivíduos haviam manifestado concepções distorcidas e/ou simplistas acerca dessa temática. A triangulação dos perfis pré e pós-teste do G3, com os resultados da análise da proposta indica dificuldades quanto à inserção da HFC no Ensino, expressas no pós-teste, encontram ressonância na proposta didática sugerida pelo grupo. A análise da proposta indicou, por exemplo, que o G3 apresentou bastante dificuldade em “materializar” o que foi discutido durante a oficina, acerca das temáticas NdC e HFC no Ensino. O Grupo não expressou com clareza seus objetivos, a escolha da única mensagem de NdC não pareceu consciente, bem como os subsídios para os alunos do Ensino Médio não foram elaborados. Nesse sentido, portanto, pode-se afirmar que as dificuldades expressas pelo grupo no pré e pós-teste de fato se refletem em elementos fundamentais na elaboração da proposta didática, apesar de ter se mostrado sensibilizado quanto às discussões ocorridas durante a oficina. Importante destacar, por outro lado, que a proposta de G3 também apresentou dificuldades semelhantes às de G1 e G2, as quais não foram objetivo de investigação na presente pesquisa. 8.4 GRUPO 4: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO O Grupo 4 foi composto pelos indivíduos PP6, PP7, PP8 e PP9, identificados no Capítulo 5. Todos participaram da pesquisa, de modo que o perfil do grupo aqui apresentado refere-se aos quatro indivíduos. Observou-se no pré-teste sobre NdC que no G4 prevaleceu entre os indivíduos o reconhecimento do caráter provisório do conhecimento científico. Somente um indivíduo manifestou-se contrário a esse caráter. No entanto, o G4 manifestou visões ingênuas de ciência em pelo menos um dos itens (questões) que compunham cada um dos blocos identificados (na análise do Capítulo 5) como influência de fatores extra-científicos, “metodologia cientifica” e relação entre de dependência entre observação e pressupostos teóricos. Na segunda parte do pré-teste, os indivíduos também manifestaram dificuldades quanto à compreensão de aspectos relativos à inserção da HFC no Ensino. Dois indivíduos manifestaram visões simplistas: acréscimo de conteúdo 197 histórico, mostrar grandes pensadores, contribuições e experimentos. Um indivíduo manifestou visões aceitas atualmente, inclusive reconhecendo a HC como possibilidade de tratar conteúdos de NdC: “Uma aula com abordagem histórica deve contextualizar historicamente determinados tema científico”. Pode-se afirmar, portanto, em termos de perfil, que o G4 manifestou no pré- teste dificuldades tanto acerca do entendimento das mensagens de NdC quanto da compreensão da inserção da HFC no Ensino. No que se refere ao pós-teste sobre NdC, todos os indivíduos que compõe o G4 reconheceram que as discussões ocorridas durante a oficina foram importantes para “abalar” o conhecimento acerca dessa temática. Um indivíduo citou a relevância do trabalho coletivo para a ciência. Outro indivíduo “ampliou” sua concepção inicial acerca do caráter provisório do conhecimento científico (já havia apontado numa direção de compreender adequadamente esse aspecto no pré- teste). A literatura da área tem apontado para a relevância de abordagens explícitas e contextualizadas de mensagens de NdC (FERREIRA e MARTINS, 2012; SOLOMON et al., 1992; EL-HANNI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009; ABDEL- KHALICK e LEDERMAN, 2000). Outros dois indivíduos afirmaram que as discussões ocorridas durante a oficina foram relevantes para “ampliar” sua compreensão acerca da temática, mas que já tinham conhecimento sobre NdC. Tendo em vista que esses indivíduos não explicitaram suas concepções pós-oficina acerca dos aspectos de NdC no pós-teste, essa afirmação não pôde ser investigada pela comparação com as visões de NdC manifestadas no pré-teste. Destaca-se, então, certa preocupação referente a esses últimos indivíduos, tendo em vista que pareceram não identificar a contraposição entre suas visões deformadas de ciência manifestadas no pré-teste (acerca da “metodologia científica”, da relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos e da influência de fatores extra-científicos) e o que foi discutido enfaticamente durante a oficina. No pós-teste sobre HFC e Ensino, dois indivíduos, incluindo um dos que haviam manifestado uma visão simplista sobre HFC no Ensino, indicaram reconhecê-la como uma ferramenta para ensinar sobre NdC de forma contextualizada, o que demonstra amadurecimento quanto à compreensão desse papel. Outros dois indivíduos manifestaram concepções simplistas acerca dessa temática. Um deles não havia respondido à segunda parte do pré-teste e outro já 198 havia explicitado esse tipo de visão ainda na primeira etapa. Identificou-se, dessa maneira, que, em termos de perfil, o G4 manifestou no pós-teste sensibilização parcial no que se referiu à possibilidade de inserção da HFC no Ensino para a abordagem da NdC. A triangulação dos perfis pré e pós-teste do G4, com os resultados da análise da proposta indica que: as relativas dificuldades acerca da compreensão de aspectos da NdC e da inserção da HFC no Ensino, expressas no pré e pós-testes, encontram correspondência na proposta didática sugerida pelo grupo. Isso porque, em sua proposta, o G4 apresentou dificuldade em expressar claramente os objetivos no tocante ao uso da HFC como ferramenta didática para ensinar sobre NdC. Nesse sentido, portanto, pode-se afirmar que as limitações expressas pelo grupo se refletem em elementos fundamentais na elaboração da proposta didática. Notou-se, por outro lado, que elementos sobre os quais o Grupo já estava seguro no pré-teste foram inseridos na oficina. A mensagem de NdC “A ciência é uma atividade não neutra” foi selecionada pelo G4 para a proposta didática e já havia sido tratada de modo “adequado” pelo grupo no pré-teste. 8.5 GRUPO 5: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO O Grupo 5 foi composto por cinco indivíduos, identificados no Capítulo 5 como PP14, PP15, PP16, PP17 e PP18. Todos também participaram da pesquisa, de modo que o perfil do grupo aqui apresentado refere-se aos cinco indivíduos. No pré-teste sobre NdC, observou-se que o G5 reconheceu (unanimidade entre componentes) o caráter provisório do conhecimento científico. Prevaleceu no G5, a visão de que a ciência reflete valores sociais e culturais (um indivíduo se opôs a essa concepção). Já no que se refere à influência de pressupostos teóricos na observação e à inexistência do “método científico” universal, o Grupo 5 manifestou visões distorcidas. Todos os componentes apresentaram concepções ingênuas acerca de pelo menos um desses aspectos. Na segunda parte do pré-teste, prevaleceu no grupo a compreensão adequada do que seria a HC, bem como do papel da HFC no Ensino, inclusive como possibilidade para tratar conteúdos de NdC: “A HC estuda os fatos e acontecimentos 199 históricos em seu contexto social, político e/ou econômico”; “A HC deveria ser utilizada para proporcionar uma melhor compreensão do funcionamento da ciência”. Pode-se dizer em termos de perfil que, de maneira geral, o G5 registrou no pré-teste dificuldades quanto à compreensão dos aspectos de NdC, mas manifestou visões atuais acerca do papel da HFC no Ensino. Já no pós-teste, o G5 reforçou (unanimidade entre os componentes) o reconhecimento da HFC como ferramenta para a abordagem de conteúdos acerca do empreendimento científico. O Grupo, também de maneira unânime, manifestou- se positivamente quanto às discussões ocorridas durante a oficina e explicitou, inclusive, que abordaria a temática NdC em suas aulas. Quatro indivíduos afirmaram que já tinham conhecimento acerca dessa temática. Fato preocupante tendo em vista que esses indivíduos haviam manifestado concepções inadequadas, por exemplo, acerca da metodologia científica. Outro indivíduo reconheceu que essas discussões contribuíram para “ampliar” seu conhecimento acerca da NdC, mais especificamente, no que tocante a esse aspecto, apontando na direção de visões mais adequadas. Afirma-se, portanto, em termos de perfil, que o G5 registrou no pós-teste sensibilização quanto à abordagem dos aspectos de NdC por meio da HC, apesar das concepções distorcidas, bem como manifestou visões coetâneas acerca do papel da HFC no Ensino. A triangulação dos perfis pré e pós-teste do G5, com os resultados da análise da proposta indica que: a compreensão dos conteúdos de NdC e à inserção da HFC no Ensino, inclusive no que se refere à inserção da temática NdC nesse contexto, pôde ser estabelecida de maneira satisfatória; esses elementos encontram ressonância na proposta didática sugerida pelo G5. Isso decorre do fato de que a proposta elaborado pelo Grupo 5 materializou satisfatoriamente essa compreensão: expressou claramente como objetivo da proposta discutir sobre NdC por meio da HC e selecionou adequadamente os episódios históricos coerentes com duas mensagens sobre NdC escolhidas: “O desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “A ciência é uma atividade não neutra”. O grupo havia se manifestado de forma parcialmente adequada acerca da relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos no pré-teste. Já acerca da possibilidade de desacordo, não possível avaliar tendo em vista que essa mensagem não estava contida no investigada no pré-teste. 200 Importante destacar, por outro lado, que o fato da proposta não trazer os subsídios para os alunos do Ensino Médio, assim como no caso do G3, impossibilitou a análise mais detalhada acerca da “materialização” da proposta. Finalizando as considerações acerca da triangulação dos dados obtidos no pré e pós-teste acerca de conteúdos específicos referentes à NdC e à HFC no Ensino, bem como das propostas elaboradas pelos participantes durante a oficina sob essa perspectivados perfis pré e pós-teste sintetizam-se os principais resultados dessa segunda análise: A triangulação das informações disponíveis, realizada para cada um dos Grupos 1, 2 e 3, indicou que a compreensão do que seria a HC e de aspectos relacionados à inserção da HFC no Ensino, bem como a sensibilização acerca da temática NdC, expressas tanto no pré como no pós-teste, encontraram ressonância nas propostas didáticas sugeridas pelos grupos. O objetivo de discutir sobre NdC por meio da HFC foi adequadamente expresso. Foram selecionados episódios históricos coerentes com as mensagens de NdC escolhidas. No caso do G2 houve, inclusive a superação de uma visão ingênua de ciência explicitada no pré-teste, a qual tornou-se objetivo na proposta didática: a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos. Já a triangulação referente aos grupos G3 e G4 indicou que: as relativas dificuldades acerca da compreensão de aspectos da NdC e da inserção da HFC no Ensino, expressas no pré e pós-testes, encontram correspondência em lacunas ou falhas nas propostas didáticas sugeridas pelos grupos. Houve dificuldade em expressar claramente os objetivos no tocante à utilização da HFC como uma abordagem para discutir sobre NdC. Notou-se, ainda, dificuldades na escolha (e compreensão) das mensagens de NdC (formulação discursiva bastante confusa). Tendo em vista a importância de compreender como se avaliam tanto o que foi realizado, como os resultados obtidos no decorrer dessa pesquisa, incluindo aspectos positivos, negativos e lacunas identificadas, torna-se fundamental retomar e sistematizar elementos constituintes da presente dissertação por meio das considerações finais (Capítulo 9). 201 CAPÍTULO 9: CONSIDERAÇÕES FINAIS O objetivo do presente Capítulo é apresentar as considerações finais acerca da presente dissertação. Julgou-se fundamental retomar e sistematizar elementos considerados relevantes para a compreensão de como se avaliam tanto o que foi realizado, como os resultados obtidos na pesquisa, incluindo aspectos positivos, negativos e lacunas identificadas. Foram tomados como ponto de partida para a dissertação, fundamentos teóricos acerca da HFC no Ensino e da Natureza da Ciência explicitados no Capítulo 2. Realizou-se uma revisão do tipo “estado da arte” de estudos nacionais e internacionais (como, por exemplo, PAULINO FILHO, 2003; PAGLIARINI, 2007; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012a; ACEVEDO et al., 2005; MCCOMAS et al., 1998; LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2002; LEDERMAN, 2006; LEDERMAN, 2012; PRAIA et al., 2007; LEDERMAN, 2006; HARRES, 1999a; HARRES, 1999b; MCCOMAS; ALMAZROA; CLOUGH, 1998; LEDERMAN, 1992; PUMFREY, 1991; MATTHEWS, 1995; CLOUGH e OLSON, 2008; GIL PÉREZ et al., 2001). A partir desses referenciais, definiu-se como objetivo atuar na formação docente a fim de problematizar visões ingênuas de ciência e discutir sobre a inserção da NdC no contexto educacional por meio da HFC. Foram selecionadas concepções coetâneas de ciência que se seriam tratadas em material instrucional e oficina voltada para a formação de professores: O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; Não há nenhum método científico único universal; As observações são dependentes da teoria; O desacordo entre os cientistas sempre é possível; O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais (MCCOMAS et al., 1998). De maneira correlacionada, foi destacada também a oposição às seguintes visões deformadas de ciência: empírico-indutivista e ateórica; rígida e algorítmica; aproblemática e ahistórica; exclusivamente analítica; acumulativa de crescimento linear; individualista e elitista; descontextualizada e socialmente neutra (GIL PÉREZ et al, 2001). No tocante a como abordar tais questões na formação docente, a opção ocorreu na medida em que se aprofundou a revisão de trabalhos sobre as temáticas NdC e HFC no Ensino (como ilustração acerca dessa revisão citam-se, por exemplo, 202 os trabalhos de FERREIRA et al., 2010; FERREIRA e MARTINS, 2012; SOLOMON et al., 1992; ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN, 2000; LEDERMAN, 2007; EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009). Optou-se por uma concepção coetânea acerca do papel da HFC no Ensino: a HFC como uma possibilidade para discutir sobre NdC de forma explícita e contextualizada. Destaca-se, portanto, que a seleção das concepções de ciência problematizadas e das mensagens de NdC contempladas, bem como a opção pela abordagem explícita e contextualizada dessas questões por meio da HFC, seguiram basicamente dois critérios, a saber, os referidos propósitos pedagógicos e o específico público alvo; critérios sobre os quais refletiu-se à luz da literatura da área. Compreendendo a História da Ciência na formação de professores como ferramenta instigadora para essas discussões, elegeu-se a História do Vácuo como tema “adequado” para contextualizá-las. Justificou-se, particularmente, a escolha dessa temática histórica específica por meio dos seguintes argumentos: riqueza histórica e alto potencial didático ainda pouco explorado para ensinar sobre ciência. Esses argumentos foram explicitados e discutidos no Capítulo 3 da presente dissertação. A revisão da literatura acerca dessa temática mostrou a escassez desse tipo de iniciativa no tocante à História do Vácuo. E, em contrapartida, foram destacados exemplares de episódios dessa temática histórica, mostrando a riqueza histórica da temática e sua potencialidade como contextualização para conteúdos de NdC. Ante a constatação dessa importante lacuna, procurou-se destacar a relevância do presente estudo. Tomando como ponto de partida a leitura de trabalhos historiográficos (fontes secundárias) e de textos originais de estudiosos (fontes primárias), investigaram-se episódios históricos relacionados ao desenvolvimento do conceito de Vácuo, com a intenção de colaborar com o ensino de mensagens de Natureza da Ciência e a problematização de visões ingênuas sobre o empreendimento científico.61 Atuou-se na confluência NdC-HFC na elaboração de material instrucional voltado para professores. Destaca-se, portanto, como primeiro produto da presente dissertação o material instrucional intitulado “Uma breve História do Vácuo”, composto por três textos históricos que retomam as discussões sobre o Vazio na 61 Aspectos relacionados às leituras realizadas foram detalhados no Capítulo 3. 203 Antiguidade, Idade Média e Revolução Científica do século XVI e XVI, e, simultaneamente as utilizam como contextualização para as mensagens de Natureza da Ciência selecionadas (Apêndice A). Materializou-se, portanto, no texto “Uma breve História do Vácuo” a concordância entre a presente dissertação e o que vem sendo recomendado pela literatura acerca da articulação entre os conteúdos históricos selecionados e as mensagens de NdC (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Outras reflexões recentes apresentadas por essa literatura foram fundamentais na composição dos referenciais teóricos que nortearam a elaboração do referido material instrucional, bem como a intervenção didática e a pesquisa realizadas. Destacou-se no Capítulo 2 que pesquisadores têm se dedicado a reflexões significativas quanto aos desafios e obstáculos relacionados à transposição dos conteúdos especializados da História da Ciência para a sala de aula, tendo em vista a abordagem da natureza do conhecimento científico (FORATO, 2009; HÖTTECKE, SILVA, 2010; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Esses desafios costumam ser vistos pela literatura no tocante à transposição da HFC para a Educação Básica. O processo de elaboração de materiais e propostas didáticas envolveria a construção de uma HFC apropriada ao contexto educacional. Precisariam ser levadas em conta questões como a seleção de mensagens da NdC e de aspectos históricos que se deseja enfatizar, a atenção quanto ao nível de aprofundamento dos aspectos históricos, do contexto não científico e dos aspectos epistemológicos. Decisões importantes, nesse caso, envolveriam enfatizar aspectos científicos ou enfatizar fatores externos à ciência, bem como avaliar questões como extensão ou profundidade. Importante também seria refletir acerca da quantidade de informação na forma de textos, utilizar formulação discursiva adequada. Seria preciso, ainda, atentar para a falta de pré- requisitos dos alunos em relação ao conhecimento físico, histórico, epistemológico e filosófico, e, fundamentalmente, para a falta de preparação do professor (FORATO, MARTINS & PIETROCOLA, 2012, p. 131). No contexto da presente dissertação, essas reflexões sobre desafios e obstáculos foram apropriadas para o contexto da elaboração de material instrucional voltado para professores. 204 O processo de pesquisa e leitura de fontes primárias permitiu vivenciar desafios inerentes à interpretação de fontes primárias, trazendo fundamentação necessária para superar o obstáculo referente à utilização de fontes primárias no texto para o professor. Entre outros obstáculos que se procurou superar durante a elaboração do material instrucional, ressaltam-se: seleção de episódios históricos adequados para a abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos de NdC; nível de detalhamento e aprofundamento adequado dos episódios históricos; nível de detalhamento do contexto não científico; nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos; formulação discursiva adequada ao contexto de formação de professores; existência de diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas e nas diferentes ciências; existência de conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão, mesmo para os professores; dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas. Considerou-se relevante, à luz desses desafios e obstáculos, elaborar material de referência para os professores tendo em vista a abordagem explícita e contextualizada de conteúdos de NdC e a problematização de visões ingênuas de ciência por meio de episódios da História do Vácuo. Por outro lado, partiu-se do pressuposto de que a existência de subsídios não representa garantia da utilização adequada desses recursos. Ainda no contexto da presente dissertação, tendo em vista a necessidade de instrumentalizar professores para a elaboração e o uso de estratégias didáticas visando a abordagem da NdC por meio de episódios da HFC, foi realizada, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, em junho de 2012, uma oficina para professores e licenciandos em Física. Essa intervenção didática, intitulada “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” constitui o segundo produto da presente dissertação. Contou com a participação de vinte e um indivíduos, dos quais dezoito foram também participantes da pesquisa empírica realizada no âmbito dessa dissertação de mestrado. As discussões durante a oficina foram conduzidas tendo em vista os propósitos dessa intervenção62: Sensibilização quanto à temática NdC e a uso da 62 Aspectos da intervenção didática são descritos em detalhe no Capítulo 4. 205 HFC no Ensino; Problematização explicita de conteúdos de NdC e de visões ingênuas acerca da ciência via episódios específicos da História do Vácuo; Discussão dos obstáculos previstos pela literatura da área acerca da transposição didática da HFC; Reflexão sobre exemplos de propostas didáticas para o Ensino Médio que discutem sobre NdC por meio da HFC; Orientação e elaboração de propostas de intervenções didáticas pelos participantes, visando a abordagem explícita e contextualizada dos conteúdos de NdC no Ensino médio por meio dos episódios da História do Vácuo contemplados no material de subsídio63; Socialização das propostas didáticas e discussão no grande grupo. No tocante à pesquisa empírica realizada, investigaram-se, antes do início das discussões na oficina, as concepções dos indivíduos acerca da NdC e da HFC no Ensino, por meio de instrumento de pesquisa composto de questões abertas (Apêndice B). A análise dos dados do pré-teste evidenciou que parcela considerável das concepções de NdC sustentadas pelos participantes se distanciou significativamente do que é considerado “adequado” tendo em vista as discussões atuais em epistemologia da ciência (MCCOMAS et al., 1998). Alguns pontos que caracterizam visões distorcidas da ciência puderam ser evidenciados: existência de um método científico único universal (ciência algorítmica); não reconhecimento de que pressupostos teóricos influenciam as observações (concepção ateórica); visão descontextualizada e socialmente neutra de ciência (GIL PÉREZ et al., 2001). Pôde- se perceber, inclusive, que essas concepções ingênuas de ciência não são independentes, autônomas, mas sim, formam um esquema conceitual relativamente integrado, como vem sendo apontado pela literatura (DRIVER e OLDHAM, 1986). Por outro lado, puderam-se notar, ainda, exemplos de convivência dessas concepções inadequadas com outras mais próximas às sustentadas atualmente: leis seriam imutáveis, enquanto teorias não. Tal convivência parece ser possível tendo em vista que os indivíduos não têm, em geral, possibilidade de refletir sobre essas questões. Somente um participante da pesquisa manifestou-se adequadamente em todo o pré-teste sobre NdC tendo em vista as discussões epistemológicas coetâneas. 63 O qual foi enviado previamente aos participantes da oficina. 206 Ainda no que se refere ao pré-teste também pôde-se evidenciar que parcela significativa dos participantes apresentou concepções simplistas ou ingênuas sobre o papel da HFC no Ensino: acréscimo de conteúdo histórico, mostrar grandes pensadores, contribuições e experimentos. Das respostas às questões do pré-teste voltadas para a temática HFC no Ensino, também emergiram visões dos participantes sobre a NdC. Deixaram transparecer visões individualistas e elitistas, afirmaram explicitamente que a HC consiste nos “fatos históricos”, nas “descobertas antigas” ou nas “invenções” dos estudiosos em cada período da História (GIL PÉREZ et al., 2001). Notou-se, por outro lado, de modo semelhante ao que ocorreu acerca das visões de NdC, exemplos da convivência de concepções consideradas não satisfatórias acerca da inserção da HFC no Ensino com concepções mais próximas às sustentadas atualmente. Tal convivência também parece ser possível tendo em vista as lacunas existentes quanto à inserção da própria HFC na formação de professores. Esses indivíduos também não têm, de maneira geral, oportunidade de refletir sobre o papel da HFC no Ensino, bem como costumam não se dar conta de possíveis incoerências em suas concepções. Isso foi notado, por exemplo, quando os indivíduos tiveram de se manifestar, em questões diferentes do pré-teste, acerca do que seria a própria HC e do que seria uma aula de Física com abordagem histórica. Assim, alguns participantes afirmaram explicitamente que a HC seria a análise ou estudo dos fatos e acontecimentos históricos da ciência em seu contexto social, político e/ou econômico. Por outro lado, indicaram que uma aula com abordagem histórica deveria apresentar personagens e/ou contribuições de personagens da HC. Considera-se que as informações contidas nas respostas dos participantes ao pré-teste sobre HFC no Ensino e NdC são relevantes no âmbito da presente pesquisa, reforçam o que vêm sendo apresentado em investigações dessa natureza, bem como são significativas para a elaboração de outras intervenções didáticas no contexto da formação docente64. 64 Pesquisas do tipo exploratórias podem ser consideradas pontos de partida para o planejamento didático tanto das intervenções em diferentes contextos, das disciplinas específicas de conteúdo histórico-filosófico, quanto dos currículos mais amplos dos cursos de graduação, que promovam a discussão de elementos de NdC e a instrumentação para a inserção da HFC no Ensino. 207 Assim como o pré-teste foi relevante para o momento pré-oficina, considerou- se fundamental aplicar um pós-teste de conteúdo semelhante com o objetivo de investigar os impactos das reflexões e atividades promovidas durante a oficina, bem como avaliar possíveis falhas e lacunas nessa intervenção didática voltada para a formação de professores. O primeiro objetivo é fundamental no que concerne a avaliar as contribuições trazidas por essa iniciativa específica. Já o segundo é relevante no sentido de contribuir para o planejamento de outras intervenções com objetivos semelhantes no contexto da formação docente. Evidenciaram-se resultados satisfatórios no tocante ao “impacto” causado pela oficina ao possibilitar o contato dos professores e futuros professores com visões mais atuais acerca da NdC. Considerou-se relevante que para expressiva parcela, 66,7% dos participantes da pesquisa, as reflexões realizadas na oficina tenham influenciado em suas visões acerca do empreendimento científico. Esses indivíduos, de fato, manifestaram-se adequadamente no pós-teste tendo em vista concepções epistemológicas coetâneas acerca das mensagens selecionadas. Ademais, os 27,7% que negaram o “abalo” de suas visões após a oficina, justificaram que já estavam familiarizados com essas discussões. Enfatiza-se, ainda, que nenhum indivíduo manifestou-se contrário à perspectiva de que a oficina poderia ter impacto positivo. Por outro lado, os participantes mostraram-se inseguros quanto a conhecerem outros mensagens de NdC, além das seis enfatizadas durante a oficina. Apenas dois participantes afirmaram ter conhecimento de outros conteúdos de NdC. Essas informações evidenciam, portanto, que a intervenção didática produziu resultados satisfatórios, mas que iniciativas desse tipo precisariam ser intensificadas. Todos os dezessete indivíduos que responderam ao pós-teste (somente um não respondeu) mostraram-se sensibilizados quanto à relevância da abordagem de conteúdos referentes a essa temática em sala de aula. Entre esses, no entanto, três mostraram-se inseguros quanto a fazê-lo, o que também reforça a necessidade de outras intervenções com objetivos semelhantes aos contemplados pela oficina no contexto de formação docente. No tocante à HFC no Ensino, o pós-teste evidenciou ainda outro resultado satisfatório acerca dos “impactos” causados pela oficina: parcela significativa, 61,1% dos participantes, manifestaram compreender a HFC como uma ferramenta para 208 ensinar sobre NdC de forma contextualizada, incluindo indivíduos que haviam manifestado concepções simplistas e/ou distorcidas no pré-teste. Notou-se, assim, no pós-teste, que parcela significativa dos participantes mostrou-se sensibilizada quanto à temática NdC e ao papel da HFC no Ensino para a abordagem desse tipo de conteúdo. Por outro lado, os participantes, de forma unânime, mostraram insatisfeitos quanto à disponibilidade de materiais históricos de referência para subsidiar professores na elaboração de propostas didáticas. Ademais, somente quatro indivíduos apontaram que se sentiam seguros para a transposição didática de outras temáticas históricas, diante da eventual disponibilidade de materiais de referência. Esses dados reforçam a necessidade de disponibilizar esse tipo de material para professores, bem como de intervir na formação docente. Durante a etapa de elaboração de propostas didáticas, na oficina, os indivíduos foram lembrados quanto à importância de refletir constantemente acerca dos desafios e obstáculos previstos pela literatura da área referentes à transposição da HFC para o contexto educacional (FORATO, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2009; FORATO, MARTINS e PIETROCOLA, 2012b). Essas questões haviam sido discutidas na oficina e serviram como base para a elaboração de quatorze critérios para a avaliação das propostas didáticas elaboradas pelos grupos (Capítulo 7). Dos cinco grupos formados, notou-se que apenas um grupo demonstrou dificuldade quanto a estabelecer como objetivo geral da proposta a abordagem de mensagens de NdC, bem como quanto a manifestar coerência entre os objetivos geral e específicos em suas propostas. Mais uma vez, esse foi o único grupo que demonstrou dificuldade na escolha de mensagens de NdC. De modo geral, identificaram-se resultados positivos entre os grupos quanto à seleção de aspectos históricos coerentes com as mensagens de NdC selecionadas (excetuando o grupo citado). Apenas um grupo demonstrou dificuldade quanto ao tratamento diacrônico de pensadores de outras épocas. Ressalta-se, no entanto, que os grupos que produziram materiais didáticos para os alunos (dois grupos não produziram) manifestaram dificuldades quanto ao nível de aprofundamento dos aspectos históricos e epistemológicos. Não se preocuparam, por exemplo, em construir textos que permitissem a autonomia na compreensão de novos termos e conceitos. De maneira geral, observou-se que os 209 materiais propostos podiam ser caracterizados como meros recortes do texto de subsídio ao professor (“Uma breve História do Vácuo”), os quais não passaram por uma transposição didática adequada tendo em vista a sua inserção no contexto educacional do Ensino Médio. Destaca-se, por exemplo, o uso pouco criterioso de trechos de fontes primárias que podem ser consideradas pouco inteligíveis para o contexto educacional visado. Por outro lado, notou-se um aspecto positivo na medida em que os grupos que se empenharam na elaboração de material didático, ao mesmo tempo, utilizaram recursos de ficção interessantes para criar atividades de ensino pedagogicamente adequadas a partir dos episódios históricos (jornal histórico, cena de peça teatral, analogias com o filme Matrix). Além da análise do pré-teste individual, do pós-teste individual e das propostas didáticas dos grupos, procedeu-se a triangulação dos resultados obtidos nessas instâncias. As informações presentes nas respostas individuais dos participantes foram relevantes para traçar os perfis no pré e pós-teste dos cinco grupos que se dedicaram, na oficina, à elaboração de propostas didáticas para a abordagem de conteúdos de NdC por meio da História do Vácuo. A triangulação das informações disponíveis, realizada para cada um dos Grupos 1, 2 e 3, indicou que a compreensão do que seria a HC e de aspectos relacionados à inserção da HFC no Ensino, bem como a sensibilização acerca da temática NdC, expressas tanto no pré como no pós-teste, encontraram ressonância nas propostas didáticas sugeridas pelos grupos. O objetivo de discutir sobre NdC por meio da HFC foi adequadamente expresso. Foram selecionados episódios históricos coerentes com as mensagens de NdC escolhidas. No caso do Grupo 2 houve, inclusive a superação de uma visão ingênua de ciência explicitada no pré- teste, a qual tornou-se objetivo na proposta didática: a relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos. Já a triangulação referente aos grupos G3 e G4 indicou que: as relativas dificuldades acerca da compreensão de aspectos da NdC e da inserção da HFC no Ensino, expressas no pré e pós-testes, encontram correspondência em lacunas ou falhas nas propostas didáticas sugeridas pelos grupos. Houve dificuldade em expressar claramente os objetivos no tocante à utilização da HFC como uma abordagem para discutir sobre NdC. Notou-se, ainda, dificuldades na escolha (e compreensão) das mensagens de NdC (formulação discursiva bastante confusa). 210 Quanto à análise das propostas, é importante destacar aqui que a oficina, ao discutir os obstáculos previstos pela literatura da área acerca da transposição da HFC para o contexto educacional, não tencionava que os participantes superassem tais desafios em suas propostas didáticas. Seria uma pretensão ingênua esperar que os participantes superassem tais desafios por meio de uma simples oficina, texto de orientação ou material instrucional. O objetivo de discuti-los relacionou-se a identificar como esses desafios se materializariam nas propostas, se os participantes tentariam enfrentá-los ou não, e em que medida seriam bem sucedidos em possíveis tentativas, bem como averiguar se outros obstáculos seriam notados. Essas questões poderiam apontar eventuais falhas no planejamento da oficina, bem como evidenciar aspectos que precisariam ser enfatizados em outras intervenções dessa natureza. Na etapa de socialização das propostas, vários participantes apontaram como um aspecto negativo da intervenção, a pouca disponibilidade de tempo para discutir sobre o material instrucional65 e elaborar as propostas didáticas. Vale salientar, no entanto, que esse fator não foi apontado explicitamente como justificativa para que o material didático destinado ao Ensino Médio representasse meros recortes do texto de subsídio ao professor, os quais não teriam passado por transposição didática, mantendo formulação discursiva inadequada ao público alvo, bem como fazendo uso ostensivo e pouco cauteloso de trechos de fontes primárias.66 As reflexões decorrentes da análise das propostas didáticas, bem como os aspectos vivenciados durante a etapa de elaboração e socialização das mesmas na oficina, ofereceram fundamentos para a elaboração de um texto de orientações para o professor, o qual passou a acompanhar o material “Uma breve História do Vácuo”. Assim, as considerações realizadas na oficina a respeito da transposição didática do conteúdo desse texto para o contexto educacional tornaram-se de certa forma acessíveis para os interessados em geral, não ficando restritas a uma intervenção didática isolada. Ademais, a própria intervenção elaborada e descrita em detalhes no Capítulo 4 pode ser reproduzida e avaliada em diferentes circunstâncias. 65 O qual havia sido enviado aos participantes antes do início da oficina. 66 É importante destacar ainda que as restrições de tempo para a implementação da referida oficina decorreram de particularidades do contexto docente em si. A oficina teve que lidar com o fator tempo didático (FORATO, 2009), tendo em vista que aumentar sua carga horária poderia torná-la inviável para os interessados. 211 Finalizando as Considerações Finais sintetizam-se as principais ações e resultados da presente dissertação: Pesquisou-se acerca da História do Vácuo tendo em vista contribuir para o Ensino de NdC e para a problematização de visões ingênuas de ciência; Atuou-se na transposição de trabalhos específicos de historiadores da ciência para o contexto de formação de professores; Produziu-se material instrucional destinado aos interessados em discutir sobre NdC por meio da História do Vácuo; Interveio-se na formação de professores com o objetivo de instrumentalizá-los quanto ao uso do material instrucional, discutindo acerca da NdC, da HFC no Ensino, dos obstáculos e desafios da transposição didática da HFC e do referido material instrucional, no tocante ao uso dos episódios históricos como contextualização para mensagens de NdC; Orientaram-se os participantes acerca da elaboração de propostas didáticas para o Ensino Médio tendo em vista discutir sobre NdC por meio da História do Vácuo; Identificaram-se perfis pré e pós-teste acerca da NdC e da HFC no Ensino; Elaborou-se texto de orientação aos interessados na transposição da HFC para o contexto educacional a partir do material instrucional. No presente Capítulo manifestaram-se as considerações finais acerca do percurso realizado durante a elaboração de materiais, intervenção didática e pesquisa empírica. Esse percurso apontou desafios semelhantes aos registrados pela literatura da área, no tocante às discussões sobre NdC e à inserção da HC no contexto de formação de professores, bem como permitiu vivenciar outros. Procurou-se enfrentar obstáculos acerca: da discussão sobre NdC no contexto da formação docente; da transposição de trabalhos específicos de historiadores da ciência para esse contexto de formação de professores a partir da elaboração de textos históricos; da aplicação do material instrucional elaborado em oficina oferecida a esse público específico, visando a orientação na transposição da HFC para o contexto educacional. Vivenciar tais desafios e obstáculos foi relevante para a análise dos dados da pesquisa empírica realizada durante essa intervenção. Essa vivência foi também fundamental para a elaboração das orientações ao professor, que passaram, então, a acompanhar os textos históricos. Permitiram-se, assim, informações profícuas no sentido de nortear o planejamento de outras intervenções na formação docente, bem como a elaboração de materiais instrucionais e/ou didáticos. À luz dessas informações, algumas dessas ações vêm sendo planejadas por membros do Grupo de Pesquisa sobre História do Vácuo no qual a presente dissertação se insere. 212 REFERÊNCIAS Parte 1- Estudos sobre o papel da HFC no Ensino, a temática Natureza da Ciência e exemplos de estudos sobre a inserção dessa temática no ensino através da HC. Parte 2 - Fontes primárias e secundárias em HC relacionadas aos conceitos de Vácuo e Pressão. Parte 1 ABD-EL-KHALICK, F.; LEDERMAN, N. The influence of History of Science Courses on Students' Views of Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching, vol. 37, (10), p. 1057-1095, 2000. ACEVEDO, J. A. et al. 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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA WESLEY COSTA DE OLIVEIRA ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO VOLUME 2 NATAL – RN 2013 WESLEY COSTA DE OLIVEIRA ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO VOLUME 2 Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática do Centro de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. Orientadora: Profa. Dra. Juliana M. Hidalgo Ferreira NATAL – RN 2013 WESLEY COSTA DE OLIVEIRA ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática do Centro de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. Aprovado em: ___/___/_____ ______________________________________________________ Profa. Dra. Juliana M. Hidalgo Ferreira - Orientadora Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN ______________________________________________________ Profa. Dra. Auta Stela de Medeiros Germano – Examinadora Interna Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN ______________________________________________________ Prof. Roberto de Andrade Martins – Examinador Externo Universidade Estadual da Paraíba – UEPB DEDICATÓRIAS A minha linda esposa, Klaryssa Gurgel, que constrói junto comigo uma base sólida para nossa família. Obrigado por participar de mais uma vitória nossa... Amo muito você! A minha avó, Ivanilda (in memoriam), que me proporcionou momentos de muito amor e carinho. Um ano de muitas saudades... Adora ser recebido pelos seus elogios, abraços e beijos. Ao eterno professor, Zanoni Tadeu (in memoriam), que me proporcionou momentos de muito aprendizado. Obrigado pelo exemplo de professor eternamente apaixonado pelo que faz! AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus, em primeiro lugar, pela oportunidade de vivenciar cada momento único, pelas orientações e respostas, pelas vitórias e, sem dúvida, por todas as pessoas a minha volta. Pois Ele é “o caminho, a verdade e a vida”. Agradeço a minha amada esposa Klaryssa Gurgel, também exemplo de profissionalismo na educação, pela paciência diante das dificuldades e pelo incentivo nos momentos de cansaço. Pois neste caminho vitorioso, encontrei a pessoa com que posso dividir todos os momentos de minha vida. Não é nada fácil ser casado (1 ano e oito meses) e fazer mestrado. Essa é mais uma vitória nossa. A ti, mais uma vez, meu eterno muito obrigado! É como sempre te digo: “Um sonho que se sonha só é, apenas, um sonho que se sonha só; mas um sonho que se sonha junto é uma realidade”. Agradeço a toda minha família: a meu pai, minha mãe e aos meus irmãos Wisley e Nathália. Nessas pessoas encontrei a definição do que é o amor em família e vivenciei características tão raras nos dias de hoje. Em meu pai, um exemplo de caráter e dedicação, minha mãe, de força e persistência, em meu irmão, de tranquilidade, e em minha irmã, de disciplina. Agradeço a meus avós, Zuleide, Basílio, Lourival e Ivanilda (em memória), e aos meus sogros, Gurgel e Selma, pelos exemplos de vida. Além de terem me dado os maiores presentes da minha vida, os meus pais e a minha esposa. Também agradeço aos meus tios e primos, que completam a grande família, pelas alegrias e pelos incentivos. A minha orientadora, pela paciência, dedicação e, principalmente, pelo apoio, que foram decisivos para que eu pudesse me encontrar enquanto pesquisador iniciante. Obrigado por ter me apresentado a Natureza da Ciência de forma tão apaixonada e a História da Ciência de forma tão “real”. A todos os professores da UFRN que tive contato durante esse mestrado profissionalizante e possibilitaram conhecimentos, orientações, exemplos e incentivos ao longo desse caminho. A todos os professores do IFRN (antigo CEFET-RN) com que troquei experiências durante minha graduação e que de alguma forma contribuíram para minha formação. Agradeço aos meus colegas de mestrado pelos momentos enriquecedores de discussões e a todos que de alguma forma contribuíram na construção desse trabalho. RESUMO Nas últimas décadas, a importância de incluir conteúdos de Natureza da Ciência (NdC) no ensino de ciências tem sido enfatizada. Diversos trabalhos tem se preocupado em investigar as concepções sobre NdC sustentadas por alunos e professores, bem como em elaborar, implementar e avaliar propostas cujos objetivos se relacionam a propiciar espaços de reflexão sobre essa temática no contexto educacional. Dada a complexidade desses conteúdos, estudos apontam a necessidade de abordagens explicitas e contextualizadas dos mesmos, sendo a História da Ciência (HC) um dos possíveis caminhos para essa inserção. Partiu-se da premissa de que, por meio de um estudo histórico, que visa discutir o significado e a base de nossas “crenças”, pode-se conhecer o processo de construção do que “acreditamos” e entender melhor o seu significado. A presente dissertação se insere nessa perspectiva, propondo, com o objetivo de colaborar com o ensino de conteúdos de NdC, explorar a História do Vácuo, temática de alto potencial didático ainda pouco utilizado. Apresentaram-se ações em diferentes frentes que originaram três produtos no âmbito do presente trabalho. Na primeira frente, inseriu-se a pesquisa e a produção de materiais instrucionais (três textos históricos) para subsidiar interessados na transposição da HFC para o contexto educacional a partir do referido material. A relevância dessa frente, em particular, se justifica pela existência de lacunas no que diz respeito à produção desse tipo de material para o contexto de formação de professores. Considerou-se, no entanto, que a elaboração de material instrucional acessível e de boa qualidade não é garantia de que esses recursos venham a ser empregados se não forem acompanhados de discussões, na formação dos professores, sobre como utilizá-los, contextos e obstáculos a serem enfrentados. Partindo desse pressuposto, a segunda vertente apresentada diz respeito à organização e implementação de uma oficina para licenciandos e professores de Física, tendo em vista a instrumentalização desses indivíduos para a elaboração e uso de estratégias didáticas para abordagem de aspectos de NdC por meio de episódios da História do Vácuo, bem como a elaboração do texto de orientação aos interessados em transpor o material instrucional para o Ensino Médio. Esse texto de orientação contempla as dificuldades previstas pela literatura da área (FORATO, 2009) e os principais desafios enfrentados pelos participantes acerca da transposição didática da HFC para o contexto educacional, que foram notados durante a oficina. A relevância dessa segunda frente, em particular, se justifica pela existência de lacunas no que diz respeito à inserção da temática NdC e da própria HFC na formação de professores. PALAVRAS-CHAVE: História e Filosofia da Ciência no Ensino; Natureza da Ciência; História do Vácuo; Formação de Professores. ABSTRACT In last decades, the importance of including the contents of the Nature of Science (NOS) in Science Education has been emphasized. Several studies have focused on investigating the conceptions of NOS, supported by students and teachers, as well as design, implement and evaluate proposals that aim to provide a reflection on this theme in the educational context. Considering the complexity of such content, studies indicate the need for explicit and contextualized approaches and the History of Science (HS) is one of the possible paths to this inclusion. We started from the premise that, through a historical study, that aims to discuss the meaning and the basis of our "beliefs", we can know the process of building on what we "believe" and better understand its meaning. This thesis is part of this perspective, proposing to explore the History of the Vacuum, a themed high didactic potential still little used, in order to collaborate with the teaching content of NOS. We present actions on different fronts that originated three products in the context of this research. On the first front, we insert the research and production of instructional materials (three historical texts) to subsidize people interested in the implementation of HPS for educational context through this material. The relevance of this front is justified by the existence of gaps with regard to the production of such material for the context of teacher training. However, we consider that the preparation of instructional material of good quality and accessible does not guarantee that these resources will be used, if they will not be accompanied by discussions in teacher training, on how to use them, contexts and obstacles to be faced. The second part presented refers to the organization and implementation of a workshop for undergraduate students in physics and physics teachers, considering the instrumentalization of these individuals to the preparation and use of teaching strategies to approach aspects of NOS through episodes of History of the Vacuum, as well as the preparation of the text orientation for people interested in implementing the instructional material for secondary education. This guidance text contemplates the difficulties anticipated by the literature of the area and the main challenges faced by the participants about the didactic transposition of HPS for the educational context they were noted during the workshop. The relevance of this second front, in particular, is justified by the existence of gaps with regard to the inclusion of the theme of NOS and the HPS teacher training. KEYWORDS: History and Philosophy of Science in Teaching, Nature of Science, History of the Vacuum; Teacher Training. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Cartaz utilizado na divulgação.............................................................88 Figura 2 Slides 4 e 7 utilizados na discussão da manhã do primeiro dia........91 Figura 3 Slides 35 e 42 utilizados na discussão do primeiro dia.......................92 Figura 4 Slides 58 e 59 utilizados na discussão do primeiro dia de oficina.....93 Figura 5 Slides 71 e 72 utilizados na manhã do primeiro dia de oficina..........94 Figura 6 Slide 12 utilizado na tarde do primeiro dia de oficina..........................96 Figura 7 Slides 13 e 36 utilizados na tarde do primeiro dia da oficina..............97 Figura 8 Slides 5 e 11 utilizados na manhã do segundo dia de oficina............98 Figura 9 Slides 29 e 37 utilizados na manhã do segundo dia de oficina..........99 Figura 10 Slides 45 e 46 utilizados na manhã do segundo dia...........................99 Figura 11 Cabeçalho e texto apresentado no pré-teste......................................102 Figura 12 Seção do pré-teste acerca dos dados pessoais e profissionais........103 Figura 13 Questões referentes ao bloco “Caráter provisório do conhecimento”.....................................................................................104 Figura 14 Questões referentes ao bloco “Metodologia científica”.......................105 Figura 15 Questões referentes ao bloco “Dependência entre observação e pressupostos teóricos”........................................................................106 Figura 16 Questões referentes ao bloco “Fatores extra-científicos”...................106 Figura 17 Questões referentes à visão geral dos professores acerca da HC...107 Figura 18 Questões referentes ao conhecimento dos professores acerca da preparação de abordagem histórica no Ensino..................................107 Figura 19 Questão referente à segurança por parte do professor em utilizar a HC em aulas....................................................................................108 Figura 20 Questão referente à “visão” dos participantes acerca dos materiais didáticos quanto à inserção da HC no Ensino de Física....108 Figura 21 Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca dos seis conteúdos de NdC selecionados .............................110 Figura 22 Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca da sensibilização para HFC no Ensino...................................110 Figura 23 Questão referente à “visão” dos professores após a oficina acerca da HC como estratégia de Ensino...............................110 Figura 24 Questão referente aos sentimentos dos professores após a oficina acerca “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada para outros conteúdos de NdC por meio de outras temáticas históricas.............................................111 Figura 25 Slide utilizado pelo grupo 1 para sintetizar sua proposta durante a apresentação por meio de uma tabela...............................159 Figura 26 Slide utilizado pelo grupo 1 para apresentar o objetivo geral da sua proposta..................................................................................164 Figura 27 Slides utilizados pelo grupo 5 para apresentar os objetivos da sua proposta..................................................................................186 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Bloco “Caráter provisório do conhecimento”.......................................113 Tabela 2 Bloco “Metodologia científica”.............................................................118 Tabela 3 Bloco “Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos”..............................................................................................122 Tabela 4 Bloco “Fatores extra-científicos”.........................................................126 Tabela 5 Bloco “O que é História da Ciência”....................................................129 Tabela 6 Bloco “Relação entre História da Ciência e Ensino”...........................131 Tabela 7 Bloco “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino”................................................................................................135 Tabela 8 Bloco “Materiais Instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino”................................................................................................138 Tabela 9 Bloco “Natureza da Ciência” – 1.........................................................144 Tabela 10 Bloco “Natureza da Ciência” – 2.........................................................148 Tabela 11 Bloco “História da Ciência no Ensino” – 1...........................................150 Tabela 12 Bloco “História da Ciência no Ensino” – 2...........................................152 Tabela 13 Critérios utilizados para avaliação das propostas elaboradas pelos participantes durante a oficina............................................................157 Tabela 14 Análise da proposta do Grupo 1.........................................................160 Tabela 15 Análise da proposta do Grupo 2.........................................................168 Tabela 16 Análise da proposta do Grupo 3.........................................................175 Tabela 17 Análise da proposta do Grupo 4.........................................................179 Tabela 18 Análise da proposta do Grupo 5.........................................................184 SUMÁRIO VOLUME I CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO....................................................................... 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS...................................................................... 1.2 OBJETIVOS................................................................................................. 1.3 JUSTIFICATIVA........................................................................................... 1.3.1 DEFESA DA HFC E DA NDC NO ENSINO.............................................. 1.3.2 A ESCOLHA DA TEMÁTICA DO VÁCUO E A ELABORAÇÃO DO TEXTO DE SUBSÍDIO PARA PROFESSORES............................................... 1.3.3 A OFICINA COMO ESPAÇO PARA DISCUSSÃO SOBRE NDC E PROBLEMATIZAÇÃO ACERCA DE VISÕES INGÊNUAS DE CIÊNCIA......... 1.4 PERCURSO METOLÓGICO...................................................................... 1.5 A ESTRUTURA E OS PRODUTOS DESSA DISSERTAÇÃO................... CAPÍTULO 2: A CONFLUÊNCIA NDC-HFC.............................................. 2.1 A TEMÁTICA NATUREZA DA CIÊNCIA.................................................... 2.2 NDC: DEFESA E ... AUSÊNCIA NO CONTEXTO EDUCACIONAL.......... 2.3 INVESTIGAÇÕES EXPLORATÓRIAS SOBRE CONCEPÇÕES DE NDC 2.4 CONTEÚDOS DE NDC NO CONTEXTO EDUCACIONAL........................ 2.5 COMO ENSINAR SOBRE NDC?................................................................ 2.5.1 A INSUFICIÊNCIA DAS LISTAGENS...................................................... 2.5.2 A IMPORTÂNCIA DA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA........................................................................................ 2.6 NATUREZA DA CIÊNCIA POR MEIO DE EPISÓDIOS HISTÓRICOS...... 2.6.1 HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA.................................................... 2.6.2 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ARGUMENTOS FAVORÁVEIS......... 2.6.3 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ARGUMENTOS CONTRÁRIOS........ 2.6.4 CONVERGÊNCIA ENTRE NDC E HFC................................................... 2.6.5 HFC NO ENSINO DE CIÊNCIAS: DESAFIOS E OBSTÁCULOS............ CAPÍTULO 3: A TEMÁTICA DA HISTÓRIA DO VÁCUO........................ 3.1 JUSTIFICANDO A ESCOLHA DA TEMÁTICA DA HISTÓRIA DO VÁCUO.............................................................................................................. 16 16 19 21 21 23 25 28 33 35 35 37 38 41 42 43 44 45 45 46 48 50 51 55 56 3.1.1 A LACUNA ACERCA DO USO DE EPISÓDIOS DA HISTÓRIA DO VÁCUO NO ENSINO DE CIÊNCIAS................................................................. 3.1.2 RIQUEZA HISTÓRICA E ALTO POTENCIAL DIDÁTICO PARA ENSINAR SOBRE CIÊNCIA.............................................................................. 3.2 A ELABORAÇÃO DOS TEXTOS SOBRE HISTÓRIA DO VÁCUO E NDC................................................................................................................... 3.2.1 FONTES HISTÓRICAS E HISTORIOGRÁFICAS COMO PONTO DE PARTIDA........................................................................................................... 3.2.2 OS OBJETIVOS DOS TEXTOS............................................................... 3.2.3 DESAFIOS E OBSTÁCULOS NA TRANSPOSIÇÃO DA HC ACADÊMICA PARA O MATERIAL INSTRUCIONAL........................................ 3.2.3.1 A seleção e o nível de aprofundamento dos aspectos de NdC...... 3.2.3.2 A seleção e o nível de aprofundamento dos conteúdos históricos.......................................................................................................... 3.2.3.3 Nível de detalhamento do contexto não científico........................... 3.2.3.4 Utilização de trechos de fontes primárias......................................... 3.2.3.5 Formulação discursiva adequada ao contexto de formação de professores...................................................................................................... 3.2.3.6 Tratamento diacrônico, diferentes concepções de ciência, pensadores de distintas épocas e conteúdos da História da Ciência de difícil compreensão......................................................................................... 3.2.4 ABORDAGEM DOS CONTEÚDOS DE NDC E PROBLEMATIZAÇÃO DAS VISÕES INGÊNUAS NOS TEXTOS COMO SUBSÍDIO PARA OS PROFESSORES............................................................................................... 3.2.4.1 Visões aproblemática e acumulativa de crescimento linear........... 3.2.4.2 Visão rígida e algorítmica................................................................... 3.2.4.3 Visão individualista e elitista.............................................................. 3.2.4.4 Visão indutivista e ateórica................................................................ 3.2.4.5 Visão socialmente neutra de ciência................................................. 3.3 A ELABORAÇÃO DO TEXTO DE ORIENTAÇÃO SOBRE O MATERIAL INSTRUCIONAL................................................................................................ CAPÍTULO 4: A OFICINA PARA FORMAÇÃO DE PROFESSORES...... 56 57 61 61 62 65 66 67 68 69 71 72 73 74 77 77 80 82 84 85 4.1 OFICINA “ENSINANDO SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: UMA ABORDAGEM EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO”................................................................................... 4.1.1 A PREPARAÇÃO PARA A OFICINA........................................................ 4.1.2 OS MOMENTOS PRESENCIAIS DA OFICINA........................................ 4.1.2.1 Discussões sobre NdC e HFC no Ensino.......................................... 4.1.2.2 Discussões sobre a História do Vácuo e conteúdos de NdC.......... 4.1.2.3 Elaboração de propostas didáticas pelos participantes da oficina 4.1.2.4 Apresentação e discussões das propostas didáticas elaboradas 4.1.3 OS MOMENTOS NÃO PRESENCIAIS DA OFICINA............................... 4.1.3.1 Resposta ao pré-teste......................................................................... 4.1.3.2 Leitura dos textos de referência sobre História do Vácuo e identificação de aspectos de NdC abordados ao longo dos mesmos....... 4.1.3.3 Resposta ao pós-teste........................................................................ CAPÍTULO 5: RESULTADOS DA OFICINA........................................... 5.1 ANÁLISE DO PRÉ-TESTE......................................................................... 5.1.1 RESULTADOS: PARTE 1- NDC.............................................................. 5.1.2.1 Bloco “Caráter provisório do conhecimento”.................................. 5.1.2.2 Bloco “Metodologia científica”.......................................................... 5.1.2.3 Bloco “Relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos”.................................................................................. 5.1.2.4 Bloco “Fatores extra-científicos”....................................................... 5.1.2 RESULTADOS: PARTE 2- HFC NO ENSINO.......................................... 5.1.2.1 Bloco “O que é História da Ciência”.................................................. 5.1.3.2 Bloco “Relação entre História da Ciência e Ensino”....................... 5.1.3.3 Bloco “Preparação para utilização da História da Ciência no Ensino”............................................................................................................. 5.1.3.4 Bloco “Materiais instrucionais e o uso da História da Ciência no Ensino”............................................................................................................. CAPÍTULO 6: RESULTADOS DA ANÁLISE DO PÓS-TESTE................. 6.1 COMPOSIÇÃO E METODOLOGIA DE ANÁLISE..................................... 6.2 ANÁLISE DO PÓS-TESTE......................................................................... 85 86 89 90 95 97 100 101 102 108 109 112 112 113 113 117 121 125 127 128 130 134 138 143 143 144 6.2.1 BLOCO “NATUREZA DA CIÊNCIA”......................................................... 6.2.2 BLOCO “HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA NO ENSINO”............... CAPÍTULO 7: ANÁLISE DAS PROPOSTAS DIDÁTICAS ELABORADAS PELOS PARTICIPANTES DURANTE A OFICINA...... 7.1 METODOLOGIA DE ANÁLISE.................................................................. 7.2 RESULTADOS DAS ANÁLISES DAS PROPOSTAS DIDÁTICAS........... 7.2.1 GRUPO 1.................................................................................................. 7.2.2 GRUPO 2.................................................................................................. 7.2.3 GRUPO 3.................................................................................................. 7.2.4 GRUPO 4.................................................................................................. 7.3.5 GRUPO 5.................................................................................................. CAPÍTULO 8: PERFIL DOS GRUPOS NO PRÉ-TESTE, NO PÓS- TESTE E TRIANGULAÇÃO........................................................................... 8.1 GRUPO 1: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.2 GRUPO 2: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.3 GRUPO 3: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.4 GRUPO 4: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. 8.5 GRUPO 5: PERFIL NO PRÉ-TESTE, NO PÓS-TESTE, TRIANGULAÇÃO.............................................................................................. CAPÍTULO 9: CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................. REFERÊNCIAS............................................................................................... VOLUME II APÊNDICE A – TEXTO DE SUBSÍDIO AOS PROFESSORES....................... APÊNDICE B – QUESTIONÁRIO PRÉ-TESTE................................................ APÊNDICE C – SLIDES UTILIZADOS NA MANHÃ DO PRIMEIRO DIA DE OFICINA............................................................................................................ 144 149 156 156 158 158 168 174 179 184 191 191 193 194 196 198 201 212 219 298 304 APÊNDICE D – SLIDES UTILIZADOS NA TARDE DO PRIMEIRO DIA DE OFICINA............................................................................................................ APÊNDICE E – SLIDES UTILIZADOS NA MANHÃ DO SEGUNDO DIA DE OFICINA............................................................................................................ APÊNDICE F – QUESTIONÁRIO PÓS-TESTE................................................ ANEXO A – RESPOSTAS DOS PARTICIPANTES AO PRÉ-TESTE.............. ANEXO B – RESPOSTAS DOS PARTICIPANTES AO PÓS-TESTE.............. ANEXO C – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 1............ ANEXO D – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 2............ ANEXO E – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 3............ ANEXO F – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 4............ ANEXO G – PROPOSTA DIDÁTICA ELABORADA PELO GRUPO 5............ 320 335 344 347 392 424 440 443 445 454 218 APÊNDICES 219 APÊNDICE A: TEXTO HISTÓRICO PARA SUBSIDIAR INTERVENÇÕES DIDÁTICAS NO ENSINO MÉDIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA DE FORMA EXPLÍCITA E CONTEXTUALIZADA POR MEIO DA HISTÓRIA DO VÁCUO ORIENTAÇÕES SOBRE O TEXTO 1 APRESENTAÇÃO DO TEXTO “UMA BREVE HISTÓRIA DO VÁCUO” De forma sucinta, podemos afirmar que o texto “Uma breve História do Vácuo” foi construído inicialmente para subsidiar os professores em formação (inicial e continuada) na elaboração de intervenções didáticas com objetivos semelhantes. O texto foi elaborado a partir dos conhecimentos atuais acerca da Natureza da Ciência (NdC), da História da Ciência (HC), da transposição da História da Ciência, além das suas relações com o Ensino (para mais detalhes ler Capítulos 2 e 3 da dissertação). Tomando-os como base, construímos três textos didáticos pedagógicos, sendo um para cada episódio histórico selecionado, que formam “Uma breve História do Vácuo”. No nosso caso, mais especificamente, utilizamos episódios da História que envolveram as discussões sobre a (in)existência do Vácuo durante a Antiguidade, a Idade Média e a Revolução Científica do século XVII. Optamos por enfatizar e discutir em todos eles características sobre a Natureza da Ciência de forma explícita e contextualizada. Passamos, no entanto, a se interessar por produzir um material instrucional para discutir sobre ciência com interessados nessas temáticas (educadores que trabalham com HC, historiadores da ciência que trabalham com Ensino, etc.), além de subsidiá-los em iniciativas semelhantes para o Ensino Médio. Não se esqueça de que esse texto histórico tem você como público alvo, professor ou educador interessado no uso da História e Filosofia da Ciência no ensino. Lembre-se também que na construção desse texto atuamos numa das etapas da transposição didática. Transpomos trabalhos específicos de historiadores da ciência para o contexto educacional de formação de professores com intuito de problematizar sobre a NdC, a partir de referenciais adotados acerca da transposição da HFC para o contexto educacional, como Forato (2009); Forato, Martins e Pietrocola (2009); Forato, Martins e Pietrocola (2012b). Em breve será a sua vez. 220 Leia nossas orientações. Venha refletir conosco acerca dos conhecimentos envolvidos e dos obstáculos que enfrentamos na construção desses textos e que você terá que superar durante a sua transposição didática para o Ensino Médio. 1.1 OS CONHECIMENTOS EPISTEMOLÓGICOS E HISTÓRICOS NO TEXTO “UMA BREVE HISTÓRIA DO VÁCUO” Nossa apresentação sobre o texto “Uma breve História do Vácuo” vai além da descrição. Queremos levar você a refletir acerca de algumas questões históricas e, principalmente, epistemológicas que o compõe. Nossas reflexões (orientações) têm como objetivo também contribuir para o desenvolvimento de sua autonomia na elaboração de intervenções didáticas com propósitos semelhantes aos nossos para os alunos do Ensino Médio. Iniciamos nossa breve reflexão pela temática “Natureza da Ciência” (para uma discussão mais detalhada ver Capítulo 2). É bem possível que você nunca tenha ouvido essa expressão, assim como, não tenha tido a oportunidade de refletir sobre essas questões. No entanto, mesmo que nunca tenha assistido a uma aula sobre NdC ou lido um texto especifico sobre esse tema, certamente recebeu algum tipo de informação sobre esses assuntos nos contextos educacionais pelos quais passou. Isso porque visões sobre NdC foram “transmitidas” a você, mesmo que o objetivo do professor de ciências em sala de aula não tenha sido falar sobre essa temática. Desse modo, mensagens sobre o trabalho do cientista, o status do conhecimento científico, entre outras, foram comunicadas, quer o professor tenha tido ou não a intenção de fazê-lo. Matthews (1995, p. 187) afirma que a “postura teórica do professor sobre a natureza da ciência (sua própria epistemologia) pode ser transmitida de forma explícita ou implícita”. E, segundo Paulino Filho (2003, p. 103), a visão dos alunos sobre um determinado campo de estudo, suas finalidades e objetos de estudo podem ser influenciadas pelas mensagens transmitidas pelos professores. Também fora dos ambientes formais de ensino, em sua vivência diária, recebeu informações que dizem respeito à Natureza da Ciência. Um simples desenho animado que apresenta um cientista num laboratório, na frente de um computador, vestindo jaleco branco, com tubos de ensaio e ratos para serem 221 submetidos a experimentos está transmitindo informações a respeito desse assunto. O problema é que muitas vezes (como no caso do cientista no desenho animado) o tipo de informação sobre a NdC comunicada, seja no ambiente escolar ou fora dele, é “inadequada” tendo em vista discussões atuais em epistemologia da ciência. Mesmo nos livros didáticos que provavelmente você utiliza, as concepções sobre NdC costumam ser simplistas e incompletas (PAGLIARINI, 2007). Em meio a esse contexto, o papel das discussões sobre NdC tem se destacado no âmbito educacional, na consecução dos objetivos atuais da educação científica. E o texto “Uma breve História do Vácuo” será uma boa oportunidade para que tenha contato com as discussões mais recentes, tendo como base a epistemologia coetânea. Ressaltamos, no entanto, que muitas concepções sobre ciência, trazidas no material instrucional, podem entrar em choque com suas visões de ciência (GIL PÉREZ et al., 2001) Após ler os parágrafos anteriores, você deve agora está se perguntando: Por que é importante ensinar sobre Natureza da Ciência? A resposta inicia-se pelas recorrentes publicações a seu respeito em revistas especializadas (MCCOMAS et al., 1998; LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2006; PRAIA et al., 2007). A literatura da área favorável às discussões envolvendo esse tema sugere ainda outros argumentos: tomada de decisões conscientes pela sociedade, o entendimento e manipulação da tecnologia; a compreensão das normas da comunidade científica; sucesso no aprendizado de conteúdos da ciência; satisfação ao aprender sobre NdC. Defende-se que esses conteúdos humanizam o ensino de ciência (LEDERMAN, 2012; CLOUGH; OLSON, 2008; PRAIA; GIL-PÉREZ; VILCHES, 2007; LEDERMAN, 2006; HARRES, 1999a; MCCOMAS; ALMAZROA; CLOUGH, 1998; LEDERMAN, 1992; PUMFREY, 1991). No campo da Didática das Ciências (ACEVEDO et al., 2005b) também é reforçada a importância do ensino sobre NdC nas aulas de ciências, sendo essa uma das diferentes formas de contribuir para a educação cidadã. Além disso, no Brasil, documentos oficiais, como os PCN e os PCN+, que apontam diretrizes para a educação no país, reforçam a relevância da “compreensão do significado da ciência” (BRASIL, 1999, p. 46). Diante disso, surge, provavelmente, outro questionamento seu: Certo, considerando que discutir acerca da NdC é relevante para o contexto educacional, o que devo ensinar sobre essa temática? As discussões desse tipo requerem 222 conteúdos relacionados ao que é ciência, como ela funciona, ao seu caráter provisório, como os cientistas atuam como grupo social, como a sociedade influencia e reage aos empreendimentos científicos, entre outros (ANDRADE, 2008; CLOUGH e OLSON, 2008; EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009; FERREIRA, et al, 2010; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011). A Natureza da Ciência é consolidada como área de pesquisa e também se dedica a discutir o ensino de seus conteúdos a partir de certo consenso existente entre os estudiosos no que se refere aos conteúdos relevantes para o contexto educacional (para mais detalhes ver CLOUGH e OLSON, 2008). Quadro 1 1. A ciência tem como principal objetivo adquirir conhecimento do mundo natural. 2. A ciência é empírica (baseada e/ou derivada das observações do mundo natural). 3. A ciência é dinâmica, mutável e experimental. 4. O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado. 5. A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações. 6. Não há nenhum método científico único universal. 7. Não existe uma única maneira de fazer ciência. 8. Não há um conjunto de regras perfeitamente definidas a aplicar de uma forma mecânica e independentemente do domínio investigado. 9. Uma observação significativa não é possível sem uma expectativa pré-existente. 10. As observações são dependentes da teoria. 11. A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação não ambígua. 12. As teorias científicas não são induções, mas hipóteses que vão imaginativa e necessariamente além das observações. 13. Recusa-se o empirismo que concebe os conhecimentos como resultados da inferência a partir de “dados puros”. 14. As teorias científicas não podem ser provadas. 15. Leis e teorias desempenham diferentes papéis na ciência. Teorias não se tornam leis mesmo com evidências adicionais. 16. O desacordo entre os cientistas sempre é possível. 17. Treinamento compartilhado é um componente essencial do acordo entre os cientistas. 18. Os cientistas não desenvolvem deduções incontestáveis, mas fazem complexos julgamentos de especialistas. 19. O conhecimento científico baseia-se fortemente, mas não totalmente, na observação, em evidências experimentais, em argumentos racionais e no ceticismo. 20. O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. E foi baseado nesse consenso que selecionamos seis aspectos para serem problematizados no nosso texto histórico. Você perceberá que cada uma das mensagens de NdC, ao ser contextualizada ao longo do texto “Uma breve História do Vácuo”, é frisada com o uso de cores: o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; não há nenhum método científico único universal; as observações são dependentes da teoria; o desacordo entre os cientistas sempre é possível; o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Como professor de ciência, necessita também saber o que deve ser evitado em suas aulas. Foi por isso que, ao escolhermos as mensagens de NdC e os episódios históricos que compõe o texto “Uma breve História do Vácuo”, tentamos problematizar também concepções ingênuas de ciência socialmente difundidas. Escolhemos sete deformações acerca da atividade científica identificadas pelos autores Gil Pérez et al (2001) em uma pesquisa empírica com professores de ciências: a concepção empirico-indutivista e ateórica, que destaca o papel “neutro” da observação e da experimentação (não influenciadas por ideias apriorísticas); a visão rígida (algorítmica, exata, infalível, ...), apresenta o “método científico”como um conjunto de etapas a seguir mecanicamente; a visão aproblemática e ahistórica (portanto, dogmática e fechada), que transmite os conhecimentos já elaborados, sem mostrar os problemas que lhe deram origem; a visão acumulativa de crescimento linear dos conhecimentos científicos, onde o desenvolvimento científico aparece como fruto de um crescimento linear, puramente acumulativo; a visão individualista e elitista da ciência, que os conhecimentos científicos aparecem como obras de gênios isolados, ignorando-se o papel do 223 trabalho coletivo; a visão socialmente neutra da ciência, que esquece as complexas relações entre ciência e sociedade. E quanto ao tipo de abordagem, como as seis mensagens selecionadas devem ser tratadas? Como problematizar as visões deformadas acerca da atividade científica? Não nos esquecemos de responder sobre o como fazer. Como já dissemos, muitos indivíduos apresentam concepções prévias geralmente “deformadas” sobre o empreendimento científico. Essas deformações expressam uma imagem ingênua do que é a atividade científica, mas foi se consolidando até tornar-se um estereótipo socialmente aceite que o próprio ensino de ciência reforça ativa ou passivamente. É difícil lidar com as concepções alternativas que geralmente os indivíduos possuem sobre NdC, na medida em que as mesmas estão enraizadas no imaginário das pessoas e costumam ser reforçadas no cotidiano. O que fazer, então? A literatura da área tem reiterado que o entendimento desses aspectos não se faz pelo simples acesso a listagens que os contemplem (FERREIRA; MARTINS, 2010). Alguns argumentam que propostas caracterizadas como “implícitas”, que utilizam instrução sobre habilidades relacionadas à prática científica ou engajamento em atividades investigativas, também não bastam. Sob pena inclusive de reforçar visões epistemologicamente inadequadas, como o indutivismo ingênuo (para revisões, ver LEDERMAN, 1992; ABD-EL-KHALICK; LEDERMAN, 2000). O que tem se apontado é que abordagens explícitas têm sido relativamente mais bem- sucedidas do que abordagens implícitas na promoção de espaços de reflexão sobre a NdC (ABDEL-KHALICK; LEDERMAN, 2000). Em função da complexidade desses conteúdos, o processo de negociação é árduo (ver LEDERMAN, 2007, p. 842- 861). Também no que diz respeito ao ensino básico, entre os pesquisadores da área, reforça-se certa convergência em torno de que a abordagem desses conteúdos em sala de aula deve ser, preferencialmente, contextualizada, explícita e reflexiva (ABD-EL-KHALICK; LEDERMAN, 2000). Estudos empíricos sobre a eficácia do uso de abordagens contextuais de NdC no ensino de ciências, e, em particular, da física têm sido realizados (SOLOMON et al., 1992; AKERSON, ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN, 2000). Para esse tipo de situação, na qual se recomendam ilustrações que ajudem a tornar significativas as lições (MCCOMAS, 2008), a História da Ciência entra em cena. Pequisas têm mostrado que a abordagem contextual por meio da HC pode promover mudanças 224 significativas na compreensão dos estudantes acerca da NdC (ver, por exemplo, CUDMANI; SANDOVAL, 2000; MASSONI, 2005; FERREIRA, 2012). Por isso, estudiosos vêm se empenhando em pesquisar profundamente a História da Ciência para colaborar com o ensino de NdC, na tentativa de proporcionar aos indivíduos espaços para reflexão acerca de concepções mais atuais sobre o empreendimento científico. Foi a partir dessa perspectiva, a História da Ciência como uma ferramenta para se ensinar sobre NdC de forma explícita e contextualizada, que escolhemos os episódios históricos relacionados ao desenvolvimento do conceito de Vácuo durante a Antiguidade, a Idade Média e a Revolução Científica do século XVII. O que justificou nossa escolha foi o fato de que, ao revisarmos a literatura específica sobre essa temática histórica, identificamos um alto potencial didático ainda pouco utilizado. No Brasil, são escassas as investigações dos episódios da História do Vácuo tendo em vista a utilização dos mesmos no contexto educacional (LONGHINI; NARDI, 2009; COELHO; NUNES, 1992 e PORTELLA, 2006). No que se refere propriamente ao conteúdo histórico do texto “Uma breve História do Vácuo”, você perceberá que serão citadas várias referências. São artigos e livros que, do ponto de vista da História da Ciência, representam fontes secundárias sobre essa temática, como por exemplo: Martins (1989), Martins (1994), Longuini e Nardi (2000) e outros. Serão citadas também fontes primárias, isto é, escritos de estudiosos, como Aristóteles, Galileu Galilei, Evangelista Torricelli, Blaise Pascal e outros, que se dedicaram a essas questões ao longo da História da Ciência. Utilizamos, por exemplo, os textos selecionados por Magie (1969) em seu Source Book in Physics e a tradução de Novas experiências sobre o vácuo de Blaise Pascal (MARTINS, 1989). No caso de Magie (1969), os textos encontravam-se em inglês, mas em “Uma breve História do Vácuo” já apresentamos essas fontes primárias em português. Um recurso a mais para você disponível em nossa língua materna. Vale salientar ainda que as referências utilizadas na construção do nosso texto histórico encontram-se ao término do mesmo. Esperamos que ao final de “Uma breve História do Vácuo”, tenha aprendido mais sobre o caminho percorrido por estudiosos desta temática, seus argumentos e explicações, no contexto das controvérsias nas quais estiveram envolvidos e, principalmente, sobre a natureza da atividade científica. 225 Agora que você já refletiu um pouco acerca dos conhecimentos em Natureza da Ciência e em História da Ciência, discutiremos sobre a transposição didática dos trabalhos específicos de historiadores da ciência que fizemos para o contexto educacional de formação de professores por meio do nosso texto. 2 SOBRE A ELABORAÇÃO DO TEXTO: OBSTÁCULOS NA TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA DE TRABALHOS ESPECÍFICOS DE HISTORIADORES DA CIÊNCIA PARA O TEXTO DE SUBSÍDIO AOS PROFESSORES Após a apresentação, queremos discutir aspectos inerentes ao processo de elaboração do texto “Uma breve História do Vácuo”. Nosso propósito é que você (professor em formação inicial ou continuada) saiba sobre os desafios e obstáculos enfrentados durante a transposição didática da História da Ciência para o contexto de formação de professores e o que fizemos para superá-los. Esses desafios superáveis foram previstos pela literatura específica da área e identificados por Forato (2009) em uma proposta com objetivo de ensinar sobre ciência a alunos do Ensino Médio No caso específico do texto “Uma breve História do Vácuo” foi necessário se apropriar dos conhecimentos trazidos por Forato (2009) acerca do Ensino Médio e pensarmos nos referidos obstáculos para o contexto de formação de professores. Vale salientar todos os obstáculos aos quais iremos nos referir nos próximos itens dessa seção referem-se a transposição de trabalhos específicos de historiadores da ciência para o referido contexto de formação de professores a partir do material instrucional. Clareza quanto aos objetivos e coerência quanto a escolha das mensagens de NdC Quando se utiliza a História da Ciência em ambiente escolar, é necessário, ter clareza quanto ao objetivo pedagógico que se pretende atingir (ensinar ciência, ensinar sobre ciência, ensinar ambos de forma correlacionada). Essa questão foi fundamental para a construção de “Uma breve História do Vácuo”. 226 No nosso caso, tivemos como propósito geral problematizar aspectos da Natureza da Ciência de forma explicita e contextualizada por meio de episódios da História do Vácuo. Conjuntamente, traçamos também seis objetivos específicos que, obviamente, são coerentes com o objetivo geral. A definição desses objetivos específicos esteve intimamente ligada à escolha das mensagens de NdC, pois ao selecionar tais mensagens estas passaram a compor nossos objetivos. Tínhamos como propósitos específicos problematizar sobre os seis aspectos de NdC selecionados (mencionados anteriormente). A título de ilustração, vejamos como duas (destacadas em negrito) das seis mensagens selecionadas serão explicitadas no texto “Uma breve História do Vácuo”: Aceitar a existência do vazio não foi comum entre os gregos e não seria mesmo para a humanidade até o século XVII. O desacordo entre os cientistas permaneceu. Estudiosos gregos e medievais geralmente se opuseram à visão aceita pelos atomistas. Houve, no entanto, o resgate dessas concepções em vários momentos ao longo da História do Vácuo. Isso porque a Ciência não é estática e convergente, mas mutável, provisória e ilimitada. Ela permite que uma determinada visão, por exemplo, a dos atomistas, menos aceita num determinado período possa ser regatada em outro e volte a ganhar espaço entre os estudiosos. Seleção e nível de aprofundamento de aspectos históricos a enfatizar em cada episódio e a coerência com as mensagens de NdC Outro desafio foi selecionar os aspectos históricos a enfatizar em cada episódio, avaliar o nível de aprofundamento desses conteúdos, além de estabelecer a concordância com as mensagens de NdC escolhidas. Entendemos que nossa escolha pelos aspectos históricos a serem destacados poderia influenciar numa compreensão mais adequada sobre o empreendimento científico. A pergunta então era: Qual temática histórica poderia contribuir para problematizar conteúdos de NdC? Quais aspectos históricos enfatizaríamos? Como já dissemos na seção anterior, escolhemos a temática histórica do Vácuo em função do seu alto potencial didático pouco explorado. Porém, outros temas históricos poderiam servir de contextualização. Quanto aos aspectos históricos enfatizados e o nível de aprofundamento, buscamos ficar atento aos recortes necessários. Fizemos escolhas e assumimos os riscos de omitir algumas informações e priorizar outras, mas buscamos evitar uma 227 “pseudo-história”. Lembrávamos sempre que tínhamos como público alvo professores ou educadores interessados no uso da HC no ensino e estávamos atuando na transposição didática dos trabalhos específicos de historiadores da ciência para o contexto educacional de sua formação. Nível de detalhamento do contexto não científico Quanto à abordagem do contexto não científico, optamos por ilustrá-lo de forma sutil. Dessa forma, não supervalorizamos o contexto não científico, embora um dos nossos objetivos específicos fosse discutir acerca de que o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Podemos exemplificar o nível de detalhamento dado a esse contexto por meio do parágrafo abaixo extraído do texto: Descartes discutiu, posteriormente, uma questão que podia ser encontrada em autores medievais: a relação entre Deus e a produção de espaços vazios. Ele, demonstrando a influencia de fontes espirituais em seu raciocínio científico, negou que Deus pudesse produzir esses espaços. Observe que o trecho “[...] uma questão que podia ser encontrada em autores medievais: a relação entre Deus e a produção de espaços vazio”, não somente contribui para o entendimento do leitor acerca da mensagem de NdC que está em negrito, como também dá uma informação acerca do contexto não científico da Idade Média. No texto “Uma breve História do Vácuo”, buscamos ter clareza quanto ao nível de detalhes do contexto não científico e fazer recortes históricos de forma consciente. O que determinou nossas escolhas foram sempre os objetivos do texto. Nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos No que se refere à profundidade dada aos aspectos epistemológicos, salientamos que nosso texto histórico trata tanto de mensagens de NdC quanto de conceitos ligados a sua compreensão, como: formulação de hipóteses, evidências empíricas, argumentos racionais, elaboração de teorias, entre outros. 228 Para entendermos um pouco sobre o aprofundamento das mensagens de NdC, podemos retomar o quadro 1 (explicita mensagens de NdC). Nele observamos que alguns enunciados trazem o mesmo significado, mas estão redigidos de forma diferente, como por exemplo, “Uma observação significativa não é possível sem uma expectativa pré-existente” e “As observações são dependentes da teoria”. Provavelmente, para o contexto de formação de professores, ambas as mensagens seriam compreensíveis, porém, para o contexto do Ensino Médio, o primeiro enunciado poderia dificultar a compreensão por parte dos alunos. Quanto ao uso de termos como formulação de hipóteses, evidências empíricas, argumentos racionais, elaboração de teorias e outros, nós pressupomos que no contexto de formação de professores não haveria necessidade de explicar esses conceitos. Fizemos uso desses conceitos sem defini-los formalmente. Utilização de trechos de fontes primárias Um olhar geral já pode nos revelar que muitos conteúdos históricos são de difícil compreensão, bem como os trabalhos específicos de historiadores da ciência não são adequados para o contexto de formação de professores. Esses trabalhos podem pode trazer contribuições para os professores, mas é fundamental ter em mente que, na verdade, esse tipo de material é escrito para seus pares. Nessa área específica é comum o uso de fontes primárias (como os textos extraídos de MAGIE, 1969). Interpretá-las não é uma tarefa fácil. No nosso contexto, podemos exemplificar por meio das discussões e divergências existentes entre eleatas e atomistas durante a Antiguidade acerca de como o conhecimento poderia ser construído. Nesse caso, as fontes secundárias auxiliaram nossa compreensão, principalmente, na tentativa de minimizar uma interpretação distorcida. No contexto de construção do “Uma breve História do Vácuo” estávamos cientes de que tínhamos como público alvo você, professor ou educador interessado na História da Ciência para o ensino de ciências, e não historiadores da ciência. Fizemos uso de inúmeros trechos de fontes primárias, mas sempre cuidadosos com os conteúdos históricos e tomando como referência os objetivos de nosso material instrucional. Buscamos também auxiliá-lo na sua interpretação. Queremos destacar também que em alguns momentos optamos por não utilizar fontes primárias, pois poderiam nos exigir mais pré-requisitos, investir mais 229 tempo na construção do texto, bem como ficaria mais extenso. Embora, entendemos que professores e educadores em geral devem ter acesso a um maior número de informações possível sobre o que se pretende ensinar, para assim também fazer suas escolhas antes de levá-las para sua sala de aula. Nossas opções por trechos de fontes primárias seguiram alguns requisitos: o contexto de produção da fonte primária, o contexto de produção do material instrucional, o nível de segurança quanto à interpretação das fontes, a formulação discursiva inteligível aos professores em formação, a extensão da fonte e a possibilidade de tradução do inglês para o português dos trechos extraídos de Magie (1969). Ressaltamos ainda a importância do que foi produzido para que vocês (professores, educadores, etc.) conheçam minimamente o contexto das fontes primárias, pensando que isso é importante para a transposição do professor para outro contexto. Formulação discursiva adequada ao nível de escolaridade visado No decorrer da construção do “Uma breve História do Vácuo” procuramos sempre observar os aspectos formais do texto, de vocabulário e de conteúdos histórico e epistemológico. Esses aspectos foram considerados tendo em vista que as narrativas históricas tinham como público alvo os professores e educadores em formação interessados em utilizar a História da Ciência no Ensino. Ressaltamos que o material instrucional está adequado para formação de professores e, muito provavelmente, não está adequado para o Ensino Médio. Você perceberá ainda que muitos termos, expressões e frases foram utilizados sem a necessidade de definições formais tendo em vista nosso público alvo. Conceitos relacionados aos conteúdos epistemológicos, como formulação de hipóteses, evidências empíricas, argumentos racionais e elaboração de teorias não virão acompanhados de explicações. Além disso, o próprio texto auxilia para que você os compreenda, permitindo-lhe certa autonomia na compreensão da maior parte desses novos conteúdos. Outro aspecto que influenciou fortemente a formulação discursiva do texto foi a seleção dos conteúdos históricos e epistemológicos a serem abordados. E, embora, nossas escolhas acerca do que omitir ou destacar envolveram assumir 230 riscos, elas foram orientadas tendo em vista nossos objetivos ao construirmos o texto. Tratamento diacrônico dos conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente, das diferentes concepções de ciência e dos pensadores de distintas épocas Evitar o tratamento anacrônico acerca dos conteúdos históricos, das diferentes concepções de ciência e dos pensadores em distintas épocas foi outro desafio que norteou a construção do texto “Uma breve História do Vácuo”. Para ilustrar esse obstáculo vamos trazer para você uma das discussões históricas que ocorreram acerca da (in)existência do Vácuo abordada no texto. Essa discussão ocorreu entre os pré-socráticos (eleatas versus atomistas) durante a Antiguidade. No decorrer do texto sobre a Antiguidade, apresentaremos as visões de cada escola de pensamento acerca de como concebiam a construção do conhecimento. Além disso, discutiremos as teorias elaboradas por eleatas e atomistas para explicar a (in)existência do Vácuo. Você perceberá que a não aceitação do vazio pelos eleatas, por exemplo, era compatível com sua negação do movimento (esse seria fruto de uma sensação ilusória, pois os eleatas negavam o mundo observável e as mutabilidades). Já a explicação dos atomistas para aceitar a existência do Vácuo era compatível com sua teoria sobre a construção do conhecimento, que resgatava a importância do sensorial e aceitava a existência do movimento, e como o vazio era condição para o movimento e este (o movimento) existia, o vazio também existia para eles. Discussões complexas, semelhantes à expressa no parágrafo acima, ocorrerão ao longo dos três textos que tratam de cada um dos períodos históricos. Discutiremos argumentos favoráveis ao Vácuo, bem como as críticas. Refletiremos sobre as diferentes teorias feitas pelos pensadores de cada período, mostrando que havia coerência entre os processos de construção do conhecimento científico com os pressupostos metodológicos aceitos em cada época (FORATO, 2009). Vários desses conteúdos históricos são de difícil compreensão para uma pessoa atualmente, fato que poderia dar margem a uma interpretação anacrônica caso isso não fosse bem discutido. Os objetivos dessas reflexões no texto 231 perpassam a problematização acerca de uma visão ateórica da ciência, bem como considerar as diferenças entre as concepções de ciências nas diferentes épocas e evitar uma interpretação anacrônica sobre o fato de que o fracasso de determinada teoria estaria relacionado com o “atraso científico” do período (FORATO, 2009). Outra preocupação nossa foi o de tratar diacronicamente os pensadores de épocas e culturas diferentes da nossa. Isso porque, como já dissemos anteriormente, vários conteúdos que serão abordados no texto são de difícil compreensão para uma pessoa atualmente. Para alguns de nós pode parecer estranho que em algum momento da história os pesadores “negavam a existência do Vácuo”, “consideravam que o ar não tinha peso e não exercia pressão”, “negavam a existência do movimento”, “aceitavam que a natureza tinha horror ao vazio”. Nosso texto foi construído de modo a combater a visão de que a aceitação de “coisas estranhas” pelos estudiosos de distintas épocas se deu devido ao “atraso científico” (FORATO, 2009). O propósito do texto também era discutir a influencia sobre os pensadores do contexto histórico, social e filosófico de cada época. O uso de ficção nos episódios históricos para criar atividades pedagógicas Um desafio que nós não enfrentamos na elaboração do texto foi o de “agregar situações fictícias aos episódios históricos” sem criar pseudo-história (ALLCHIN, 2004). Isso porque nossa intenção foi o de transpor trabalhos específicos de historiadores da ciência para o contexto de formação de professores sem fazer uso da ficção. Entendemos que nesse contexto seria desnecessária a utilização desse tipo de abordagem. Embora não tenhamos utilizado esse recurso na construção do “Uma breve História do Vácuo”, sugerimos aos professores o enfrentamento desse desafio. Durante a oficina, os professores tiveram contato com propostas de atividades pedagógicas que agregavam ficção aos episódios históricos, como: debate, peça teatral e história em quadrinhos (FORATO, 2009; MARTINS e CARVALHO, 2007). Na próxima seção destacaremos os obstáculos e desafios sob outra perspectiva, a da transposição didática da História da Ciência para a Educação Básica, mais especificamente, para o Ensino Médio. Continue a ler as nossas reflexões. 232 3 A TRANSPOSIÇÃO DO TEXTO “UMA BREVE HISTÓRIA DO VÁCUO” PARA O ENSINO MÉDIO: SUPERANDO OS DESAFIOS Após a apresentação do texto e dos obstáculos que enfrentamos em sua construção, gostaríamos de estimulá-lo a elaborar intervenções didáticas com objetivos semelhantes ao do texto “Uma breve História do Vácuo” (ensinar sobre NdC de forma explicita e contextualizada a partir da História do Vácuo). Nosso propósito é contribuir para que você (professor em formação inicial ou continuada) possa refletir acerca dos desafios que permearão a construção de sua intervenção didática e assim ter autonomia para superá-los. Salienta-se que atuamos numa etapa da transposição didática, de trabalhos de historiadores da ciência para o contexto de formação de professores, e você, interessado nessa temática, terá que atuar na transposição da HFC para o contexto educacional (Ensino Médio) a partir do material instrucional. Clareza quanto aos objetivos e coerência quanto a escolha das mensagens de NdC Você deve está se perguntando: E quanto a minha intervenção didática no Ensino Médio, como devo iniciá-la? É fundamental definir o objetivo geral da sua proposta didática (estamos lhe dando subsídios para ensinar sobre ciência). Além disso, é imprescindível que os objetivos específicos sejam coerentes com o propósito geral e com as mensagens de NdC selecionadas por você. Para ajudá-lo na escolha desses conteúdos e estimulá-lo a alcançar voos mais longos, destacamos abaixo um quadro contendo várias mensagens de NdC que apresentam certo consenso no contexto educacional. Algumas delas representam a mesma mensagem, apenas com redações diferentes. Quadro 1 1. A ciência tem como principal objetivo adquirir conhecimento do mundo natural. 2. A ciência é empírica (baseada e/ou derivada das observações do mundo natural). 3. A ciência é dinâmica, mutável e experimental. 4. O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado. 5. A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações. 6. Não há nenhum método científico único universal. 7. Não existe uma única maneira de fazer ciência. 8. Não há um conjunto de regras perfeitamente definidas a aplicar de uma forma mecânica e independentemente do domínio investigado. 9. Uma observação significativa não é possível sem uma expectativa pré-existente. 10. As observações são dependentes da teoria. 11. A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação não ambígua. 12. As teorias científicas não são induções, mas hipóteses que vão imaginativa e necessariamente além das observações. 13. Recusa-se o empirismo que concebe os conhecimentos como resultados da inferência a partir de “dados puros”. 14. As teorias científicas não podem ser provadas. 15. Leis e teorias desempenham diferentes papéis na ciência. Teorias não se tornam leis mesmo com evidências adicionais. 16. O desacordo entre os cientistas sempre é possível. 17. Treinamento compartilhado é um componente essencial do acordo entre os cientistas. 18. Os cientistas não desenvolvem deduções incontestáveis, mas fazem complexos julgamentos de especialistas. 19. O conhecimento científico baseia-se fortemente, mas não totalmente, na observação, em evidências experimentais, em argumentos racionais e no ceticismo. 20. O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Seleção e nível de aprofundamento de aspectos históricos a enfatizar em cada episódio e a coerência com as mensagens de NdC 233 Na elaboração desse tipo de intervenção é fundamental também a seleção dos aspectos a destacar em cada episódio histórico e avaliar o nível de aprofundamento, além de estabelecer a coerência com os conteúdos de NdC selecionados. Suas escolhas poderão influenciar numa compreensão mais adequada pelos alunos do Ensino Médio acerca da atividade científica. Lembre-se que fazer essas escolhas requer assumir os riscos de omitir algumas informações e priorizar outras. Mas cuidado, você deve está sempre atento para não produzir uma “pseudo-história”. Vale salientar ainda que estará atuando em outra etapa da transposição didática: utilizar o texto “Uma breve História do Vácuo” para elaborar intervenções didáticas para o Ensino Médio (textos didáticos pedagógicos, peças de teatro, júris simulados, debates, histórias em quadrinho etc). Certamente, nosso texto contém muito mais conteúdos históricos do que você deveria levar para o Ensino Médio. Nível de detalhamento do contexto não científico Quanto ao nível de detalhamento do contexto não científico, é importante ter clareza quanto à opção por abordar ou não o contexto não científico em sua intervenção didática, bem como o nível de detalhes desse contexto. O que fundamentará suas escolhas serão os objetivos de sua proposta. Nível de aprofundamento dos aspectos epistemológicos No que se refere ao nível de aprofundamento desses aspectos, a consciência quanto ao uso adequado de conceitos epistemológicos, como formulação de hipóteses, evidências empíricas, argumentos racionais e elaboração de teorias, poderão contribuir para que se atinjam os objetivos propostos nas atividades pedagógicas para os alunos do Ensino Médio. Para facilitar a compreensão por parte deles, suas atividades podem discutir tais conceitos sem defini-los formalmente, mas proporcionando as explicações necessárias de forma inteligível. Outro aspecto importante é a forma como as mensagens de NdC são redigidas, pois atividades pedagógicas adequadas ao Ensino Médio poderão contribuir para que seu aluno desenvolva autonomia para compreendê-las, além de tornar as atividades mais receptivas. 234 Utilização de trechos de fontes primárias Outro desafio que você terá que superar no decorrer da elaboração de sua intervenção didática se refere à opção por utilizar ou não fontes primárias, pois interpretá-la não é uma tarefa fácil. Não é demais lembrar que você atuará em outra etapa da transposição didática da História da Ciência, do texto “Uma breve História do Vácuo” para o contexto do Ensino Médio. Caso opte por fazer uso de trechos de fontes primárias, a cautela com os conteúdos históricos é fundamental, considerando sempre seus objetivos. Lembre- se que a utilização de fontes primárias poderia exigir mais pré-requisitos dos alunos, bem como mais tempo para discuti-los. O importante também é construir atividades pedagógicas que auxiliem os alunos do Ensino Médio a interpretá-las. As opções por trechos de fontes primárias devem seguir critérios claros. Nessa seção sugerimos alguns para auxiliá-lo nas suas escolhas: o contexto de produção da fonte primária, o contexto de produção das atividades pedagógicas, o nível de segurança quanto à interpretação das fontes, a extensão da fonte e, principalmente, a formulação discursiva inteligível aos alunos do Ensino Médio. Vale salientar ainda que para alguns episódios históricos você poderá optar por não fazer uso de fontes primárias, pois assim poderá minimizar o desafio de sua utilização. Formulação discursiva adequada ao nível de escolaridade visado Observar os aspectos formais do texto, de vocabulário e de conteúdos histórico e epistemológico para adequar a formulação discursiva ao nível de escolaridade visado é outro desafio na elaboração de sua intervenção didática. Considerar esses aspectos pode significar não perder de vista que suas narrativas históricas terão como público alvo o alunado do Ensino Médio. Outro aspecto que orienta a formulação discursiva do texto é a seleção dos conteúdos históricos e epistemológicos a serem abordados. E, embora, suas escolhas acerca do que omitir ou destacar envolverão assumir riscos, elas serão orientadas tendo em vista seus objetivos ao construir as atividades pedagógicas. 235 Vale a pena ressaltar também que muitos termos, expressões e frases que poderão ser utilizados por você, não exigirão a necessidade de definições formais tendo em vista o público alvo. Conceitos relacionados aos conteúdos epistemológicos (já citados) poderão vir acompanhados de explicações que auxiliem o aluno em sua compreensão e permita-lhe certa autonomia para compreender a maior parte desses novos conteúdos. Tratamento diacrônico dos conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente, das diferentes concepções de ciência e dos pensadores de distintas épocas Outro obstáculo a ser superado na elaboração de sua intervenção didática é o tratamento anacrônico acerca dos conteúdos históricos, das diferentes concepções de ciência e dos pensadores em distintas épocas. Suas atividades pedagógicas, provavelmente, envolverão discussões complexas, semelhantes às do nosso texto. Vários desses conteúdos históricos poderão ser de difícil compreensão para um aluno do Ensino Médio. Fato que pode contribuir para uma interpretação anacrônica dos alunos, caso isso não seja bem discutido. Você deve está preparado para problematizar, por exemplo, acerca de uma visão ateórica da ciência. Para tanto, é fundamental considerar as diferenças entre as concepções de ciências nas diferentes épocas e contrapor uma interpretação anacrônica sobre o fato, por exemplo, de que o fracasso de determinada teoria poderia estar relacionado com o “atraso científico” do período (FORATO, 2009). Outro aspecto importante é o tratamento diacronicamente aos pensadores de épocas e culturas diferentes da nossa. Isso porque, como já dissemos anteriormente, vários conteúdos que poderão ser abordados por você serão de difícil compreensão para os alunos. Para alguns, por exemplo, poderá parecer estranho que em algum momento da história os pesadores “negavam a existência do Vácuo”, “consideravam que o ar não tinha peso e não exercia pressão”, “negavam a existência do movimento”, “aceitavam que a natureza tinha horror ao vazio”. Suas atividades poderão ser construídas de modo a combater a visão de que a aceitação de “coisas estranhas” pelos estudiosos de distintas épocas se deram devido ao 236 “atraso científico” (FORATO, 2009). Você poderá discutir a influência nos pensadores do contexto histórico, social e filosófico da época. O uso de ficção nos episódios históricos para criar atividades pedagógicas Um desafio que você terá de enfrentar na elaboração de suas narrativas é o de “agregar situações fictícias aos episódios históricos” sem criar pseudo-história (ALLCHIN, 2004). Isso porque você atuará na transposição didática do texto “Uma breve História do vácuo” para o Ensino Médio. Entendemos que nesse contexto o uso de ficção nos episódios históricos pode trazer resultados positivos acerca da aceitação das narrativas. Seu desafio está em agregar ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagógicas adequadas ao Ensino Médio, como debate, peça teatral e história em quadrinhos. Agora é sua vez! Hora de viajar por discussões fantásticas acerca do conceito de Vácuo. Leia o texto e se desafie. Leve-o para suas salas de aula. Boa viagem! 237 UMA BREVE HISTÓRIA DO VÁCUO Wesley Costa de Oliveira Professor de Física da Educação Básica – SEEDC Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática INTRODUÇÃO No decorrer destes textos apresentaremos argumentos históricos evidenciados por diversos estudiosos sobre a possibilidade ou não da existência de espaços vazios. Nossa discussão terá início no período conhecido como Antiguidade e finalizaremos na Revolução Científica, passando pelo período Medieval. Em meio ao texto enfatizaremos características sobre a Natureza da Ciência (NdC). Iremos nos referir ao que a ciência é, como ela funciona, a seu caráter provisório, como os cientistas atuam como grupo social, como a sociedade influencia e reage aos empreendimentos científicos, entre outras (ANDRADE, 2008; CLOUGH e OLSON, 2008; EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009; FERREIRA, et al, 2010; OLIVEIRA e FERREIRA, 2011). Vale salientar que este texto teve como base artigos e livros que, do ponto de vista da História da Ciência, representam fontes secundárias sobre essa temática, como por exemplo: Martins (1989), Martins (1994), Longuini e Nardi (2000), Menezes (2005) e outros. Recorremos também a fontes primárias, isto é, a escritos de estudiosos, como Aristóteles, Galileu Galilei, Evangelista Torricelli, Blaise Pascal e outros, que se dedicaram a essas questões ao longo da História da Ciência. Utilizamos, por exemplo, os textos selecionados por Magie (1969) em seu Source Book in Physics e a tradução de Novas experiências sobre o vácuo de Blaise Pascal (MARTINS, 1989). Lembramos ainda que nosso objetivo não é responder sobre o que é o vácuo ou se ele existe, mas sim refletirmos sobre o processo de construção histórica desse conceito. Como fatores fundamentais para a escolha deliberada da História do Vácuo, destacamos a sua riqueza histórica, o seu potencial didático e o fato de essa temática ainda ter sido pouco abordada no Ensino de Física. 238 Na tentativa de uma melhor compreensão desse processo, gostaríamos de iniciar nossa discussão com algumas perguntas que os estudiosos tentaram responder ao longo da História da Ciência: É possível existir espaços vazios, na natureza? Esses espaços podem ser produzidos? Todos os espaços na natureza são preenchidos continuamente por uma matéria que não pode ser retirada? As respostas a essas perguntas podem nos parecer óbvias. Possivelmente ao indagarmos alunos que estudam Física no Ensino Médio ou no Ensino Superior, imersos nos conceitos aceitos pela ciência moderna, encontraremos respostas tais como: existem espaços vazios dentro dos átomos e entre eles; é possível existir espaços vazios e produzi-los artificialmente; os espaços interestelares são praticamente vazios; existem fenômenos e experimentos que “comprovam” a formação de espaços vazios. Para nós, que fomos apresentados a essas ideias durante toda nossa vida, pode nos parecer óbvio (MARTINS, 1989, p. 9). Mas será que nossas crenças são, de fato, conhecimentos? Distinguirmos conhecimento científico de crença científica é fundamental. Concordamos com Martins (2006, p. xxx) que Ter conhecimento científico sobre um assunto significa conhecer os resultados científicos, aceitar esse conhecimento e ter o direito de aceitá-lo, conhecendo de fato (não através de invenções de pseudo-histórias) como esse conhecimento é justificado e fundamentado. Crença científica, por outro lado, corresponde ao conhecimento apenas dos resultados científicos e sua aceitação baseada na crença na autoridade do professor ou do “cientista” (itálicos do autor). As questões envolvendo a existência ou não do vácuo têm raízes muito antigas e isto é o que tentaremos mostrar neste capítulo. Partimos da premissa de que, por meio de um estudo histórico, que visa discutir o significado e a base de nossas crenças, podemos conhecer o processo de construção do que “acreditamos” e entender melhor o seu significado. Dessa forma, julgamos necessário elaborar este texto tomando como referência a Antiguidade, a Idade Média e a Revolução Científica. Na primeira seção, intitulada A controvérsia sobre o vácuo na Antiguidade, apresentamos os principais argumentos defendidos por eleatas, que negavam a possibilidade do vazio, e por atomistas, que afirmavam a sua existência. Além disso, discutiremos as principais ideias e a posição de Aristóteles em relação a tal temática. Na seção seguinte, A discussão sobre o vácuo na Idade Média, discorreremos sobre alguns autores que durante o medievo discutiram intensamente 239 os fenômenos naturais e propuseram ideias bastante interessantes sobre o vazio. Entre eles, apresentaremos estudiosos árabes que durante esse período retomaram essas discussões em decorrência do estudo das obras de Aristóteles sobre matéria, vazio e movimento. Por fim, na seção A discussão sobre o vácuo na Revolução Científica, abordaremos o prosseguimento das reflexões sobre a possibilidade ou não do vazio, bem como refletiremos sobre as novas interpretações dadas aos fenômenos anteriormente discutidos ao longo da História da Ciência. Em meio às discussões sobre a História do Vácuo, destacaremos, explicitamente, alguns aspectos relevantes sobre a Natureza do Conhecimento Científico, como por exemplo: o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; não há nenhum método científico único universal; as observações são dependentes da teoria; o desacordo entre os cientistas sempre é possível; o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais (os aspectos foram extraídos do artigo Abordando a Natureza da Ciência na formação de professores de física: desafios e perspectivas de Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira, a ser publicado). Vale salientar que o mesmo aspecto pode ser explicitado ao longo do texto por meio de enunciados diferentes. Esperamos que ao final deste texto, tenhamos aprendido mais sobre a História do Vácuo e sobre o caminho percorrido por estudiosos desta temática, seus argumentos e explicações, no contexto das controvérsias nas quais estiveram envolvidos e, principalmente, sobre a Natureza do Conhecimento Científico. 1. A CONTROVÉSIA SOBRE O VÁCUO NA ANTIGUIDADE Para estudarmos a temática do vácuo julgamos necessário discorrer sobre o desenvolvimento de algumas ideias que permearam e fundamentaram o processo de construção histórica desse conceito durante a Antiguidade. Estudando esse período, veremos que, ao longo da História da Ciência, é sempre possível o desacordo entre os estudiosos. Esse aspecto é ilustrado, por exemplo, pela controvérsia entre a escola eleática e a escola atomística sobre o vazio. Discutiremos também outro aspecto da Natureza da Ciência: as observações são dependentes da teoria. Isso porque os argumentos sustentados por cada uma 240 dessas escolas dependiam da visão de universo adotada por eles. Influenciados pelos seus pressupostos teóricos, para um mesmo fenômeno natural, defendiam explicações completamente diferentes. Veremos também que a Ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações e baseia-se fortemente, mas não totalmente, na observação, em evidências experimentais, em argumentos racionais e no ceticismo. Outros dois aspectos da Natureza do Conhecimento Científico, ilustrados, por exemplo, pelas críticas de Aristóteles ao vácuo. O filósofo defende suas observações por meio de argumentos racionais, coerentes e complexos, que exemplificam muito bem o pensar criativo do ser humano. Analisando, de forma geral, o processo de construção histórica do conceito de vácuo na Antiguidade, perceberemos outro aspecto: o Conhecimento Científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado. Os empreendimentos Científicos se estabelecem em meio ao dinamismo revelado pela História da Ciência. PRÉ-SOCRÁTICOS: DISCUSSÕES SOBRE VAZIO E SUA RELAÇÃO COM O MOVIMENTO As raízes das discussões sobre o vácuo ou vazio, em grego kénon, são muito antigas e já podiam ser encontradas desde os pré-socráticos1 (MARTINS, 1989, p.10). Por acreditarmos que a contextualização das discussões neste período facilitará a compreensão da temática, resgataremos, ainda que de maneira simplificada, alguns aspectos que fundamentaram as bases filosóficas gregas. Na Grécia, a Filosofia tinha como preocupação, desde o princípio, discutir sobre a origem de todas as coisas, buscando aquilo que existia além dos fenômenos observáveis. Embora pudessem ter um objeto de estudo comum, os filósofos gregos pré-socráticos divergiam em suas conclusões: “para Tales de Mileto, a água era a origem de tudo; para Heráclito, era o fogo; para Anaximandro, o apeíron (ou indefinido); para Anaxímenes, o ar etc.” (MARTINS, 1994, p. 34-40). 1 Os historiadores da filosofia grega costumam situar o período pré-socrático entre o século VI a.C. ao início do século IV a.C. Os autores desse período são denominados pré-socráticos em função dos temas que abordavam (sua preocupação principal eram a phýsis – são as escolas de cosmologia ou de física, no sentido grego do termo), não por terem nascidos e vividos antes de Sócrates (CHAUI, 2002, p. 53). 241 Como essa origem era distinta dos fenômenos observáveis, não poderia ser conhecida pelos sentidos. Iniciou-se, então, uma reflexão a respeito do conhecimento sensorial e da razão. Nesse período pré-socrático, o mundo observável era muitas vezes considerado irreal e ilusório como pensavam os eleatas. Outros, como os atomistas, opunham-se a essa visão e confiavam no conhecimento sensorial apoiado pela razão (RAVEN e KIRK, 1982). Ao longo do estudo sobre a História do Vácuo na Antiguidade, notamos que a oposição entre as ideias de eleatas e atomistas tem suas raízes na visão teórica de cada escola sobre como o conhecimento podia ser construído. Como dissemos anteriormente, essa é uma ilustração do aspecto “o desacordo entre os cientistas é sempre possível”. Isso porque as observações dos fenômenos naturais não são neutras, mas sim, se dão à luz dos pressupostos teóricos aceitos pelos pesquisadores. Vejamos como esse desacordo teórico influenciou, por exemplo, na visão sobre movimento e vazio sustentada por cada uma delas. 1.1.1 Eleatas Nas ideias de pré-socráticos, como Parmênides de Eleia2 (segundo testemunho platônico, situamos seu nascimento por volta de 515-510 a.C.), a rejeição ao mundo observável como irracional e contraditório permaneceu (KIRK e RAVEN, 1982, p. 269-292). Para ele, a razão se opunha à sensação, sendo a primeira o caminho único para o conhecimento. O que de fato existia e podia ser captado pela razão era necessariamente imutável. O que vemos e tocamos (sentimos) não passariam apenas de um engano das nossas sensações. As mudanças e transitoriedades que observamos em nosso mundo não existiriam, seriam irreais e ilusórias. 2 Parmênides nasceu em Elélia. Trechos de Parmênides bem conhecidos pertencem a um poema dividido em duas partes: A Via da Verdade e A Via da Aparência. Ele considerava o todo como uno, imóvel, não-criado e limitado, além de “proibir” a procura do que “não existe”. (RAVEN e KIRK, p.339-340). 242 Figura 1 – Parmênides de Eleia e Zenão de Eleia Os movimentos como exemplo de mudança e transitoriedade seriam assim, ilusórios de acordo com os eleatas. Parmênides e Zenão3, dois dos eleatas mais conhecidos, afirmavam que viam o movimento, mas esse era impensável e irracional (RAVEN e KIRK, 1982, p. 269-305). Para sustentar essa afirmação, Zenão discutiu situações aparentemente paradoxais surgidas quando se tentava refletir sobre o movimento de uma flecha, por exemplo (para mais detalhes de seu tratado, ver RAVEN e KIRK, 1982, p. 293-305). [...] Argumentou que uma flecha em movimento, ao mesmo tempo, estava parada em cada instante. E, então, questionou: a flecha está, então, parada ou em movimento? O movimento seria mera ilusão. Pensaram também no que ocorria quando Aquiles e uma tartaruga disputavam uma corrida, na qual o animal saía à frente com certa vantagem. Chegaram à conclusão de que Aquiles, mesmo sendo dez vezes mais veloz, nunca alcançava a tartaruga, pois ela já se encontrava mais adiante sempre que ele chegava ao ponto em que ela estava anteriormente. Como ainda não havia sido estudada a convergência de séries infinitas (isso só ocorreu muito posteriormente e os paradoxos apontados por Zenão intrigaram os matemáticos por muito tempo), o argumento era bastante convincente, e podia ser apontado para sustentar que o movimento era “impensável” (FERREIRA e MARTINS, 2009a, p. 2). Assim como negavam a possibilidade de pensar sobre movimento, negavam também a possibilidade de pensar sobre o que não existia. Argumentavam que “aquilo que não é” não podia ser pensado, nem podia existir. Como o vazio era nada, este não podia existir. Os eleatas, portanto, negavam a existência tanto do vazio quanto do movimento. O Universo era cheio e imóvel. Vejamos nas palavras do próprio Parmênides, em um trecho de Via da Verdade, transcrito por Simplício nos comentários que fez sobre Aristóteles: De um só caminho nos resta a falar: do que é; e neste caminho há indícios de sobra de que o que é, é incriado e indestrutível, porque é completo, inabalável e sem fim. Não foi no passado nem será no futuro, uma vez que é agora, ao mesmo tempo, uno, contínuo; pois que origem lhe poderás encontrar? Como e de onde surgiu? Nem eu te permitirei dizer ou pensar [a partir daquilo que não é] pois não é para ser dito nem pensado o que não é. 3 Zenão de Eleia foi discípulo de Parmênides. Situamos seu nascimento por volta de 490-495 a. C., baseando-se no testemunho de Platão. Zenão dedicou especialmente suas críticas a duas questões: a pluralidade e ao movimento, sendo a segunda questão dependente de teorias sobre a natureza do espaço e do tempo (RAVEN e KIRK, 1982, p. 293). 243 E que necessidade o teria impelido a surgir se viesse do nada, num momento posterior de preferência a um anterior? Portanto é forçoso ou que seja inteiramente, ou nada. Nem a força da verdadeira crença permitirá que, além do que é, possa algo surgir também do que não é; por isso, a Justiça não solta as algemas de deixar nascer ou parecer, antes as segura (RAVEN e KIRK, p. 279). As discussões sobre movimento e vazio estavam entrelaçadas na visão dos eleatas. Ilustram o caráter criativo dos estudiosos na invenção de explicações para os fenômenos. Para eles, hipoteticamente, caso o movimento fosse possível, o vácuo seria uma condição necessária para sua ocorrência. Um fragmento de Melissos de Samos4 (cerca de 443 a.C.), por exemplo, apontava a descrição do todo imóvel (para mais detalhes sobre seus argumentos, ver RAVEN e KIRK, 1982, p. 307-315). Nada dele é vazio. Pois tudo aquilo que é vazio é nada. Ora, aquilo que nada é não poderia existir. E ele não se move. Pois não pode ceder em nenhum ponto, já que é cheio. Pois se existisse um vazio, ele cederia no vazio, mas como o vazio não é uma coisa que exista, ele não tem onde ceder (MELISSOS, tirado do comentário de Aristóteles, 112, 6.1, da obra The presocratic philosophers, de Kirk, Raven e Schofield, p. 397; apud MARTINS, p. 10). Ao analisarmos de forma geral a visão da escola eleática, podemos afirmar o estabelecimento de certos cânones: o Ser não pode ter sua origem no Não-Ser; o vazio, sendo não-existência absoluta, não pode ter lugar em qualquer descrição da realidade; a pluralidade não pode vir de uma unidade original; não se deve aceitar como verdadeiro o movimento, pois a explicação de sua existência envolve os sentidos (RAVEN e KIRK, 1982). A escola eleática se opôs à pluralidade, ao movimento e ao vazio. Forneceu a base de sua opositora, a escola atomista grega. Vejamos, a seguir, como uma concepção de universo, diferente dos eleatas, influenciou a visão dos atomistas sobre esses conceitos. 1.1.2 Atomistas Não foram os eleatas os únicos a relacionar vácuo e movimento. Em oposição à parte dessas ideias, os atomistas, entre eles Leucipo de Mileto5, Epicuro6, 4 Melisso de Samos foi, provavelmente, discípulo de Parmênides. Também considerava o todo uno e imóvel (RAVEN e KIRK, 1982, p. 307-308). 5 Leucipo de Eleia ou Mileto (ambas as versões são correntes) associou-se, provavelmente, a Parmênides em filosofia, embora sua interpretação da realidade tenha seguido um caminho oposto. 244 Demócrito de Abdera7, Lucrécio, resgatavam a importância do sensorial e concebiam que a construção do conhecimento poderia se dar com auxílio dos sentidos. Eles, também, recorreriam a argumentos filosóficos para estabelecer o que era imperceptível sensorialmente (para mais detalhes, ver MARTINS, 1994, capítulo 3). Figura 2 - Leucipo de Mileto e Demócrito de Abdera Além da oposição em relação à construção do conhecimento, os atomistas divergiam dos eleatas no que se referia à existência do movimento (como exemplo de mudança e transitoriedade) e do vazio. Leucipo, por exemplo, aceitou a existência do vazio e foi capaz de explicar a mudança pela adição e separação de partículas distintas, de matéria real e com plena existência, ou seja, defendeu a ideia de que a alteração aparente consiste na redisposição da matéria (RAVEN e KIRK, 1982, p. 420). Embora houvesse diferenças de pensamento entre os próprios atomistas, eles, de modo geral, concordavam que o Universo era formado por espaços vazios e átomos que podiam se mover. Os átomos, pequenas partículas indivisíveis, impenetráveis, de diferentes formas e tamanhos se moviam e se agrupavam no vazio, originando todos os fenômenos percebidos pelos nossos sentidos. Era uma consequência necessária da escola atomista, que tudo consistisse em átomos e vazios, que todas as nossas Ele foi, supostamente, discípulo de Zenão, mas era adepto da escola atomista. O filósofo defendia a existência do movimento e do vazio (RAVEN e KIRK, 1982, p. 415-417). 6 Epicuro nasceu no ano 342-341 a.C., em Samos. Viveu parte de sua juventude passou-a na terra natal, onde se familiarizou com o pensamento de Platão (427-347 a.C.). Diógenes Laércio (estudioso que compilou, no século terceiro d.C., as Vidas de Filósofos Célebres em dez volumes) citou três cartas de Epicuro, entre elas a Carta a Heródoto, onde expõe toda a doutrina sobre a Física (ULLMANN, 2010, p. 31). 7 Demócrito era de Abdera ou, como alguns dizem, de Mileto. Assim como Leucipo, era atomista e também defendia a existência do movimento e do vazio (RAVEN e KIRK, 1982, p. 416- 417). 245 sensações fossem explicadas como uma forma de contato ou tato (RAVEN e KIRK, 1982, p. 437). O atomista Demócrito, por exemplo, descreveu a formação dos corpos em um modelo particular de Universo: [...] no qual os átomos se moviam em grande velocidade pelo vazio, chocando-se entre si e transferindo energia. Os átomos mais leves se moviam com maior rapidez, e formavam a água, o ar e o fogo. Os mais pesados se moviam mais lentamente e tendiam a se agrupar no centro, formando os corpos terrestres (FERREIRA e MARTINS, 2009b, p.3). Tal como para os eleatas, a existência do vazio era também para os atomistas uma condição fundamental para o movimento. No entanto, os atomistas aceitavam a existência do movimento, sendo esse, então, uma evidência empírica da existência do vazio. Vejamos isso nas palavras de Epicuro na sua Carta a Heródoto: Além disso, o todo é constituído por corpos e vazio. Pois, que os corpos existem, a sensação por si mesma o atesta sempre, e é preciso basear-se nela, com o raciocínio, para julgar sobre o que é desconhecido, como eu já disse. Se não existisse aquilo que chamamos de vazio ou lugar ou natureza intangível, os corpos não teriam onde estar ou por onde mover-se, como vemos que se movem (LAÉRCIO, 1988, X, p. 39-40). Argumentando na mesma direção, o atomista Empédocles8, defendeu a existência de poros nos corpos (MARTINS, 1989, p. 11). O filósofo registrou também a descrição da experiência com a clepsidra (RAVEN e KIRK, 1982, p. 354). Posteriormente, Sextus Empiricus em sua obra Contra os lógicos defendeu essa mesma ideia: sem o vazio os corpos não teriam através do que se mover: E falta de testemunho contrário é a congruência entre o objeto suposto, não – evidente, com o aparente – como quando Epicuros diz que o vazio existe, o que é uma coisa não-evidente; e isso se baseia em um fato óbvio, a saber: o movimento; pois se o vazio não existe, o movimento também não deveria existir, pois o móvel não teria um lugar para onde passar, se todas as coisas estivessem cheias e compactadas; assim, como o movimento existe, o aparente não dá um testemunho que contrarie o fato opinado não evidente (Sextus Empiricus, Contra os lógicos; apud MARTINS, 1989, p. 11). Durante a Antiguidade, a escola atomista apresentou novas concepções, que habilmente aplicadas por Demócrito e que, por meio de Leucipo, Epicuro e outros, 8 Empédocles de Agrigento foi admirador e associado de Parmênides, embora fosse um atomista e defendesse a existência de poros nos corpos. É impossível precisar a data do seu nascimento, mas alguns estudiosos acreditam que foi por volta de 484-481 a. C.(RAVEN e KIRK, 1982, p. 332). 246 desempenharam um papel fundamental no pensamento grego, mesmo após Aristóteles. Aceitar a existência do vazio não foi comum entre os gregos e não seria mesmo para a humanidade até o século XVII. O desacordo entre os cientistas permaneceu. Estudiosos gregos e medievais geralmente se opuseram à visão aceita pelos atomistas. Houve, no entanto, o resgate dessas concepções em vários momentos ao longo da História do Vácuo. Isso porque a Ciência não é estática e convergente, mas mutável, provisória e ilimitada. Ela permite que uma determinada visão, por exemplo, a dos atomistas, menos aceita num determinado período possa ser regatada em outro e volte a ganhar espaço entre os estudiosos. 1.1.3 As concepções pré-socráticas sobre o vácuo registradas por Aristóteles O filósofo grego Aristóteles, que viveu no século IV a.C., comentou intensamente em suas obras a respeito do que eleatas e atomistas haviam dito sobre o vazio. Esses comentários registraram a criatividade desses estudiosos na invenção de explicações dos fenômenos ligadas à temática. Figura 3 – Aristóteles Analisando esses registros de Aristóteles, de forma geral, perceberemos, novamente, como os pressupostos teóricos influenciam as observações. Diante do mesmo conjunto de evidências, múltiplas interpretações por parte desses estudiosos foram sustentadas. No processo de construção do Conhecimento Científico, a Natureza não produz evidências simples o bastante para não permitir ambiguidade. Aristóteles aceitava a existência de movimento e o estudou intensamente. No entanto, negava a existência do vazio. Trechos de diversas obras suas abordavam essa temática, retomando as visões de alguns de seus antecessores. 247 Na obra Sobre a geração e a corrupção, Aristóteles descreveu as ideias dos eleatas sobre vazio e movimento. Alguns dos antigos filósofos pensavam que aquilo que existe deve necessariamente ser uno e imóvel. Eles argumentavam que o vazio não existe; mas se houvesse um vazio como uma existência própria distinta, aquilo que existe não poderia ser movido – nem poderia ser múltiplo, pois não existe nada para separar as coisas... eles assim sustentaram que é igualmente necessário negar a existência do movimento. Raciocinando desta forma, portanto, foram levados a transcender a percepção sensorial e a desconsiderá-la baseando-se em que “deve-se seguir o argumento”; e assim afirmam que o universo é uno e imóvel (Aristóteles, Sobre a geração e a corrupção, livro I, cap. 8, 325a 3 -13). Aristóteles criticou a negação do movimento, por considerá-la oposta aos fatos9. Na mesma obra, Aristóteles descreveu o posicionamento dos atomistas, que aceitavam a possibilidade do vazio e argumentavam que essa seria condição necessária para o movimento, sendo esse também existente: Leucipo, no entanto, pensou em dispor de uma teoria que se harmonizava com a percepção sensorial e que não negaria o surgimento nem o aparecimento ou o movimento e a multiplicidade das coisas. Ele admitia isso pelos fatos da percepção. Por outro lado, concordou com os Monistas que não poderia existir movimento sem vazio. O resultado foi uma teoria que ele assim descreve: ’o vazio é um “não-ser” e nenhuma parte “daquilo que é” é um “não-ser”; aquilo que existe, no sentido estrito da palavra, é um pleno absoluto. No entanto, esse pleno não é um; pelo contrário, ele é muitos, infinitos em número e invisíveis pela pequeneza de seu tamanho. Os muitos se movem no vazio (pois existe um vazio) e, unindo-se, produzem o surgimento, enquanto, ao separar-se, produzem o desaparecimento... (Aristóteles, Sobre a geração e a corrupção, livro I, cap. 8, 325a 23 - 32). Anteriormente, no livro IV da obra Física, Aristóteles já havia discutido a temática do vazio. Nessa obra, ele descreveu e analisou os argumentos dos atomistas a respeito do vazio que se relacionavam aos fenômenos da locomoção e do crescimento. Eles argumentam, por um lado, que a mudança espacial (isto é, locomoção e crescimento) não existiria (se o vazio não existisse). Pois mantendo-se que o movimento pareceria não existir se não houvesse vazio, pois aquilo 9 Tal crítica nos sugere que o filósofo se aproximava da concepção atomista: conceber que a construção do conhecimento poderia se dar a partir dos sentidos e na possibilidade de ter o conhecimento a respeito do mundo observável. Segundo Ferreira e Martins (2009a, p.3), no entanto, Aristóteles estava, na verdade, pensando nas regularidades notadas no mundo sensorial: “Para Aristóteles, havia algo de imutável no nosso mundo mutável, já que mesmo nas mudanças as essências das coisas se conservavam. Sendo assim, era dessa regularidade manifestada nas causas dos fenômenos que ele se dispunha a falar”. 248 que está cheio não pode conter nada mais. Se pudesse e se houvesse dois corpos no mesmo lugar, seria também verdade que qualquer número de corpos poderiam estar juntos; pois é impossível traçar uma linha divisória além da qual isso deixaria de ser verdade. Se isso fosse possível, também seguir-se-ia que o menor corpo poderia conter o maior; pois “muitos poucos fazem um monte”; assim, se muitos corpos iguais pudessem estar juntos [no mesmo lugar, coexistindo], também, poderiam muitos corpos desiguais. Melissos, realmente, infere dessas considerações que o Todo é imóvel; pois para que ele se movesse deveria existir o vazio, diz ele; mas o vazio não é uma das coisas que existem. Esse argumento, portanto, é um caminho pelo qual mostram que existe um vazio (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 213b 4 - 14). Para os atomistas o movimento, a mudança espacial existia e era real. O vazio também existia e esse possibilitava os fenômenos da locomoção e do crescimento, pois se não houvesse vazio, aquilo que estaria cheio não poderia conter mais nada. Os atomistas acreditavam que a locomoção e o crescimento sem a ideia da existência do vazio violaria a impenetrabilidade dos corpos. Outra referência aos atomistas apareceu, na mesma obra, nas reflexões de Aristóteles em relação aos fenômenos de contração, crescimento e dilatação. Ele assim descreveu os argumentos dos atomistas: Eles raciocinam também a partir do fato que algumas coisas se contraem e são comprimidas... o que implica que o corpo comprimido se contrai nos vazios existentes nele. Também o crescimento (de um animal ou planta) é imaginado ocorrendo através de vazios, pois o alimento é corpóreo, e é impossível que dois corpos estejam juntos (no mesmo local, ao mesmo tempo). Também encontram uma prova disso no que acontece com as cinzas, que absorvem tanta água quanto o recipiente vazio (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 213b 15 - 22) Nesse caso, os argumentos se concentravam na afirmação de que tudo no Universo seria formado por átomos e espaços vazios. Os espaços vazios “internos” explicariam a contração dos corpos. Um corpo se contrairia nos espaços vazios contidos nele. Explicariam também o crescimento. O alimento (corpóreo) “circularia” pelo animal ou planta através dos espaços vazios existentes. E, explicariam, ainda, a dilatação. Um corpo se dilataria por meio da penetração de algo (matéria) nos espaços vazios ali contidos. Outra referência apresentada por Aristóteles consiste no argumento dos atomistas de que deveriam existir poros (vácuos intersticiais, entre os átomos) nos corpos transparentes, para permitir que a luz e o som se propagassem através da matéria. 249 Alguns filósofos [atomistas] pensam que o agente último – o “agente” em seu sentido estrito – entra por certos poros e assim o objeto sofre a ação. É deste modo, dizem eles, que vemos e ouvimos e exercitamos todos os nossos outros sentidos. Além disso, de acordo com eles, as coisas são vistas através do ar, da água e de outros corpos transparentes porque tais corpos possuem poros, invisíveis devido a seu pequeno tamanho, mas próximos e alinhados em filas; e os corpos mais transparentes seriam aqueles em que os poros fossem mais frequentes e regulares (Aristóteles, Sobre a geração e a corrupção, livro I, cap. 8, 324b 27-32). Os atomistas afirmavam a existência do vazio e também argumentavam que a luz e o som eram materiais (corpóreos). Os atos de ver e ouvir eram explicados com base no pressuposto teórico da existência de vácuos intersticiais próximos, alinhados em fila e invisíveis que permitiam a passagem desses agentes. Dessa forma, os atomistas reforçavam a ideia do vazio e garantiam também a impenetrabilidade dos corpos (lembrando que a luz e o som eram considerados matéria por eles). A discussão em torno da possibilidade do vazio é um assunto controverso. Aristóteles é uma das principais fontes para a descrição do desacordo entre eleatas e atomistas e um grande estudioso da temática. Discutiremos algumas de suas críticas à existência do vazio. Em alguns casos, para melhor compreendermos a construção dos argumentos aristotélicos recorreremos, novamente, à relação de dependência entre observação e pressupostos teóricos. No caso de Aristóteles, as ideias sobre movimento estavam profundamente relacionadas com a concepção de Universo aceita por ele. 1.2 A CRÍTICA ARISTOTÉLICA AO VÁCUO Como introduzimos acima, Aristóteles, era um grande estudioso e contribuía de forma significativa para as reflexões a respeito da existência do vácuo. Suas ideias eram criativas e extremamente coerentes. Justificamos assim retomar algumas discussões e refletir sobre os argumentos aristotélicos de forma sistemática. Centraremos na permanência do desacordo entre Aristóteles e os atomistas e na relação de dependência entre as observações aristotélicas e os seus pressupostos teóricos. Segundo Martins (1989, p. 11), Aristóteles foi quem primeiro analisou de maneira organizada e aprofundada a temática do vácuo. 250 a) Ele examina o conceito de espaço e tenta estabelecer que a própria concepção de um espaço vazio é impossível; b) Examina os argumentos dos atomistas e procura mostrar que todos os fenômenos por eles utilizados para estabelecer a existência do vácuo são explicáveis sem a hipótese do vácuo; c) Apresenta novos argumentos nos quais tenta mostrar que certos aspectos do movimento se tornariam incompreensíveis ou levariam a absurdos se fosse admitida a existência do espaço vazio. O filósofo (na obra Física, livro IV, 208a 28 – 213a 10) descreveu espaço como envoltório de um corpo. A partir da adoção desse conceito, seria, portanto, impossível falar em “espaço vazio”, na medida em que espaço sempre deve conter alguma coisa. No fragmento a seguir, Aristóteles (Física, livro IV) atribuiu ao físico à tarefa de investigar a temática do vácuo: A investigação de questões sobre o vazio - a saber, se ele existe ou não, como existe e o que é – deve caber ao físico, como as relativas ao lugar... Os que sustentam que o vazio existe consideram-no como um tipo de local ou recipiente que está cheio quando contém o recheio que é capaz de conter e vazio quando está privado dele (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 213a 11 - 17). Aristóteles rejeitou os argumentos dos atomistas, segundo os quais, para existir a locomoção e o crescimento (isto é, a mudança espacial citada no item 1.1.2) deveria existir o vazio. Para os mesmos fenômenos, o filósofo deu outra interpretação. Usando o chamado argumento da troca mútua, Aristóteles explicou que os corpos poderiam ceder lugar um ao outro mutuamente. Isso parecia ocorrer com um peixe nadando na água, o qual trocaria simultaneamente de posição com a mesma. Mas o movimento de um local para outro não exige o vácuo. Pois os corpos podem ceder espaço um ao outro simultaneamente, mesmo não havendo um intervalo que os separe ou além dos corpos que estão em movimento. E isto, torna-se claro na rotação de corpos contínuos e na dos líquidos (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 214a 28 - 31). Outra classe de objeções que pode ser notada nos escritos de Aristóteles diz respeito aos fenômenos de contração, crescimento e dilatação. Em resposta ao argumento atomista de que tais fenômenos evidenciavam a existência de vácuos intersticiais (espaços vazios entre os átomos que compõe um corpo), Aristóteles, na obra Sobre os céus, escreveu: As coisas podem ser comprimidas sem ser por seus vazios, e sim porque elas espremem para fora aquilo que continham – como, por exemplo, 251 quando a água é comprimida, o ar dentro dela é expelido. E as coisas podem aumentar não apenas pela entrada de algo, mas também por mudança qualitativa – por exemplo, se água se transforma em ar. ...Pode ocorrer que [no crescimento] nem todas as partes do corpo cresçam, ou corpos podem crescer sem adição de um corpo, ou podem existir dois corpos no mesmo lugar... É evidente, portanto, que é fácil refutar os argumentos pelos quais eles provam a existência do vácuo (Aristóteles, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, 309a 3 - 8). A partir do exame dos argumentos de Aristóteles era possível objetar que aparentemente os corpos poderiam aumentar ou diminuir de tamanho sem que se observasse a entrada ou saída de algo. Havia ainda fragilidade na argumentação no que diz respeito à incompreensão do motivo da variação de volume quando “a água se transforma em ar”, bem como na preferência por admitir a penetrabilidade dos corpos a fim de não aceitar a hipótese do vácuo. Posteriormente, Aristóteles retomou os fenômenos do crescimento e da expansão, na obra Sobre a geração e corrupção, livro I, cap. 5, mas não resolveu o problema (MARTINS, 1989, p.13). No caso do crescimento, ele parecia acreditar que existiam dutos que poderiam transportar alimentos entre os tecidos e estes alimentos aderiam à superfície fazendo os corpos crescerem. Em contrapartida, negou que todas as partículas que compunham um corpo em crescimento crescessem. Já na transformação da água em ar, afirmava que ocorria uma mudança qualitativa e, consequentemente, nas propriedades da matéria, mas não deixava claro o que seria esta mudança. Na obra, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, Aristóteles também discutiu a visão atomista sobre a “densidade”. Os atomistas argumentavam que a leveza dos corpos estava relacionada com a quantidade de espaços vazios aprisionados em seu interior. Por isso algumas vezes os corpos maiores seriam mais leves. Como, nos corpos compostos, o peso não é correspondente ao volume, sendo muitas vezes o menor superior em peso (como, por exemplo, se um for de lã e o outro de bronze), há alguns que pensam e dizem que a causa deve ser encontrada em outra coisa: o vazio, dizem que está aprisionado nos corpos os tornam mais leves e algumas vezes faz com que o maior corpo seja mais leve. A razão seria que nele existe mais vazio (Aristóteles, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, 309a 3 - 8). Aristóteles criticou esse argumento e deu outra interpretação. Afirmou que tal problema estaria associado à teoria dos “movimentos naturais”, já que o argumento dos atomistas não explicava a “leveza absoluta” (tendência de certos corpos subirem, como o fogo, ao invés de caírem em direção a Terra). Discutiremos, mais 252 adiante, a cerca do problema dos “movimentos naturais”, por acreditarmos na importância das teorias aristotélicas sobre os movimentos e o Universo para compreendermos as críticas do filósofo ao vácuo. Uma última objeção aristotélica, aqui retomada, consiste no argumento dos atomistas de que deveriam existir poros (vácuos intersticiais) nos corpos transparentes, para permitir que a luz e o som se propagassem através da matéria. Os atomistas partiam do pressuposto de que a luz e o som eram materiais, enquanto que Aristóteles, por sua vez, os concebia como imateriais. Portanto, segundo Aristóteles, não necessitariam de espaços vazios para atravessarem os corpos. Além disso, nesse caso, não violaria a impenetrabilidade, já que esta só se aplica a corpos materiais. Vimos que Aristóteles apresentou e examinou a visão atomista na tentativa de combater os argumentos favoráveis ao vácuo. O filósofo propôs que os fenômenos por eles apresentados até aqui poderiam ser explicados sem a hipótese do vácuo. Como podemos notar no desacordo entre Aristóteles e os atomistas a respeito da existência do vácuo, vários fenômenos como movimento, dilatação, compressão, propagação do som e da luz estavam envolvidos e ganhavam explicações diferentes de acordo com os pressupostos teóricos adotados pelos autores. As expectativas pré-existentes de cada um deles tinham forte influencia em suas argumentações. Em contrapartida, Aristóteles apresentou ainda diversos argumentos dinâmicos contrários ao vácuo, que se referiam à teoria dos movimentos locais. As ideias do filósofo sobre movimento e, consequentemente, sobre o vazio eram convincentes e coerentes com o sistema de mundo aceito por ele. Juntamente com esse sistema, foram altamente influentes por muito tempo. Por isso, concordarmos com Ferreira e Martins (2009a, p. 4) sobre a importância de estudarmos a teoria aristotélica do movimento. Encontramos, nos escritos de Aristóteles, uma das primeiras teorias mais elaboradas acerca do que seria o movimento. Embora essa teoria atualmente não seja aceita, acreditamos que por ilustrar tão bem o pensar criativo do ser humano em seu alto grau de complexidade, ela não deveria estar fora dos ambientes escolares, tal como hoje ocorre. Em suas ideias, ao contrário do que afirmavam os atomistas, Aristóteles defendia um Universo totalmente preenchido por matéria contínua e infinitamente 253 divisível, nunca se podendo chegar à sua menor porção, de modo que os átomos não existiam. O Universo do filósofo era também finito e esférico. Essa última característica, reforçado por argumentos empíricos aristotélicos, situava-se no contexto do ideal grego de perfeição: o círculo era considerado perfeito por não ter começo nem fim. Além disso, o Universo aristotélico seguiu uma forte tradição ao colocar a Terra, redonda, no centro. Isso ilustra outro aspecto sobre a Natureza da Ciência: o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. As concepções aristotélicas sobre o movimento estavam relacionadas a essa ideia bem estruturada de Universo defendida por ele (para mais detalhes, ver FERREIRA e MARTINS, 2009a, p.4-9). A teoria dos movimentos foi apresentada pelo filósofo ao longo de obras como o Sobre os céus (por exemplo, nos livros I, II e IV), Física (por exemplo, no livro VIII) e na Metafísica (livro XII). Aristóteles acreditava que para existir movimento deveria existir uma causa. Em “busca” dessa causa, ele concebia um Universo composto de dois mundos. O mundo sublunar (abaixo da Lua) era formado por quatro elementos (terra, fogo, ar e água), adotando a mesma concepção de Empédocles (século V a.C.). Já o supralunar (acima da Lua) estava totalmente preenchido pela quintessência, o éter. De acordo com a visão do filósofo, cada corpo tinha um único movimento natural, que dependia da natureza do elemento de que era formado ou da predominância de um deles em sua composição. A água e a terra, corpos pesados, tinham naturalmente a tendência de se aproximar do centro do Universo, isto é, do seu lugar natural, que, no caso, coincidia com o centro da própria Terra. Já o ar e o fogo, corpos leves, tinham a tendência de se afastar desse centro. Esses eram, portanto, os chamados movimentos naturais dos elementos formadores dos corpos terrestres e ocorriam devido a causas internas, sua composição. Isso explicaria a “leveza absoluta” (crítica aristotélica aos atomistas já citada nessa seção). Os corpos terrestres também podiam ter outros tipos de movimentos, mas esses eram contrários à natureza desses corpos. Eram violentos e exigiam uma causa externa. O movimento de uma bola de ferro para cima, por exemplo, não era natural, mas sim violento, e exigia uma causa externa. Já o movimento da mesma bola de ferro para baixo era natural e não exigia causa externa. Assim, para Aristóteles, a gravidade não era uma causa externa do movimento da bola de ferro, 254 mas sim uma propriedade dos corpos graves; no caso, essa propriedade interna fazia com que ela tivesse o movimento natural de se aproximar do centro do Universo. De acordo com essa teoria, a bola de ferro não era atraída pela Terra. Para o filósofo, o pressuposto de que para haver movimento violento deveria existir uma causa externa impossibilitaria a existência do vácuo, pois no vácuo não existiria causa nenhuma (pois ele seria vazio). Vejamos o que ele escreveu sobre essa discussão na obra Física: Dizem que o vazio deve existir para que exista movimento; mas o que aparece, se estudarmos o assunto, é o oposto: que nenhuma coisa pode se mover se existe um vácuo... No vácuo as coisas devem estar paradas; pois não há um lugar para onde as coisas possam se mover mais ou menos do que para outro; pois o vácuo, sendo vazio, não possui diferenças. As coisas lançadas movem-se quando aquilo que lhes deu impulso não as toca mais – seja por motivos de substituição mútua, como alguns mantém, ou porque o ar, que foi empurrado, empurra-as com um movimento mais rápido do que a locomoção dos projéteis... mas em um vácuo nenhuma dessas coisas pode ocorrer, e nada pode se mover exceto se for movida ou carregada. Além disso, ninguém poderia dizer por que uma coisa uma vez colocada em movimento, deveria parar em algum lugar; pois por quê ela pararia aqui e não ali? Portanto, uma coisa ou ficaria em repouso ou se moveria ao infinito, a menos que algo mais poderoso entrasse em seu caminho (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 214b 28 – 215a 24). Aristóteles acreditava que todo movimento era uma transformação, uma mudança de posição, e todas as mudanças só podiam ocorrer por uma causa. Se um corpo se move é porque é movido. À primeira vista, algumas situações poderiam ficar sem explicação diante disso. O filósofo não era ingênuo e se preocupou em explicar questões importantes, como o movimento dos projéteis, ao qual se referiu no fragmento acima. O movimento de uma flecha lançada, por exemplo, deveria ser do tipo violento, isto é, mantido por uma causa externa. Mas, segundo a visão aristotélica, se não havia força externa, não havia movimento. Como explicar então o movimento da flecha? O filósofo foi bastante criativo. A explicação era simples e um tanto quanto convincente: o que mantinha o movimento do projétil era o ar que o cercava (ou outro meio). No caso da flecha que cortava o ar, esse ar empurrado dava a volta por trás da flecha e a empurrava para frente, mantendo, assim, o movimento, até que esse movimento se extinguia. Esse princípio era denominado antiperistasis (o que quer dizer “virar para o outro lado”). 255 Em relação à queda dos corpos, Aristóteles argumentava que esses precisavam romper a resistência do ar (ou do meio em que se encontravam). Hipoteticamente, ele pensou na possibilidade de que corpos lançados no vácuo não parariam nunca e teriam velocidade infinita, o que implicaria numa queda instantânea. No entanto, isso era impossível para Aristóteles (excederia qualquer razão), pois implicava em dizer que o mesmo corpo estaria em diferentes lugares ao mesmo tempo. No trecho transcrito em Martins (1989, p.15), sobre essa discussão, foi utilizada uma notação moderna, para tornar mais claro o raciocínio aristotélico. Por outro lado, a verdade do que afirmamos torna-se clara a partir das seguintes considerações. Vemos que um mesmo peso ou corpo move- se mais depressa do que outro por duas razões: ou porque há uma diferença naquilo através do qual eles se movem – como através da água, ar ou terra – ou porque, sendo outras iguais, os corpos que se movem diferem uns dos outros por um excesso de peso ou de leveza. Ora, um meio causa uma diferença porque ele impede o movimento da coisa - principalmente se ele se mover em direção oposta, mas em um grau inferior mesmo se ele estiver parado... (Suponha que um corpo) A se move através (do meio) B no terreno C e atravesse D, que é mais rarefeito, no tempo E, proporcional à densidade do corpo resistente, sendo os comprimento de B e D iguais. [C/E = B/D ou t1/t2 = d1/d2] Seja B a água e D o ar. Então, assim como o ar é mais rarefeito e mais incorpóreo do a água, o corpo A se moverá através de D (o ar) mais rapidamente do que através de B (a água). Suponhamos então que a velocidade tem para a velocidade e mesma razão que a água para o ar. [v1/v2 = d2/d1] Então, se o ar fosse duas vezes mais rarefeito, o corpo atravessaria B no dobro do tempo em que atravessa D, e o tempo C seria o dobro do tempo E. E sempre, quanto mais um meio é incorpóreo, menos resistente, e mais facilmente dividido, mais rápido o movimento. Ora, não existe uma razão em que o vazio é excedido por um corpo, assim como não existe uma razão entre zero e um... Da mesma forma, o vazio não pode manter uma razão para com o pleno, e portanto também não pode (existir uma razão entre) o movimento em um para o movimento no outro; mas se uma coisa se desloca no meio mais denso tal e tal distância em tal e tal tempo, ele se moverá através do vácuo com uma velocidade além de qualquer razão (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 8, 215a 24 – 215b 23; apud MARTINS, 1989, p.15). Analisando os argumentos de Aristóteles sobre o movimento dos projéteis (no caso da flecha) e sobre a queda dos corpos pode parecer-nos uma contradição, já que na primeira situação o ar ajudava no movimento e na segunda, o ar atrapalhava. Mas o ar ajudava ou atrapalhava, afinal? Aristóteles não admitia a existência de movimento sem resistência. No caso da flecha, o ar exercia uma dupla função, sendo o agente motor e também a resistência ao movimento. 256 As concepções aristotélicas apresentadas até então se referiam a sua teoria em relação ao movimento dos corpos terrestres, corpos sublunares, composto pelos quatro elementos. Já no que se refere aos corpos supralunares, conforme descrevemos brevemente, esses não poderiam ser formados por nenhum dos quatro elementos, mas sim pelo éter, uma substância incorruptível, imutável e indestrutível. Partindo da expectativa pré-existente de que os corpos supralunares eram compostos pelo éter, Aristóteles explicou porque seus movimentos circulares, perfeitos de acordo com o ideal grego, se mantinham (o círculo permitia a eternidade do movimento sobre ele). O movimento circular dos corpos supralunares era, portanto, natural, algo inconcebível para corpos formados pelos quatro elementos comuns. Assim, no mundo supralunar também não existiria vazio e os corpos celestes e todo o espaço entre eles deveriam ser preenchidos pela quinta essência. Podemos então concluir que, para Aristóteles, as leis que regiam o mundo sublunar (isto é, o mundo das transformações) eram diferentes das leis do mundo celeste (caracterizado pela constância e perfeição). A teoria do filósofo sobre os movimentos era complexa e bem elaborada. Tomando como base essa teoria, o filósofo concebia também que nesses dois mundos não deveria existir o vácuo, pois sua concepção era impensável diante dos “fatos”10. Na mesma direção de Aristóteles, outro filósofo grego, Platão, defendeu claramente a negação ao vácuo na obra Timeu11. Nessa obra o filósofo explicou, ainda que de maneira superficial, os fenômenos da respiração, do uso das ventosas e da sucção de líquidos pelos canudos para beber, por meio de uma negação a possibilidade do vazio. Segundo Martins (1989, p.11) “Platão parece interpretar a aparente atração como um empurrar em direção a um local onde tenderia a surgir um espaço vazio”. 10 Cabe aqui uma crítica a Aristóteles em relação a sua concepção sobre a Natureza da Ciência, pois o conhecimento científico baseia-se fortemente, mas não totalmente, na observação. Negamos o empirismo que concebe o conhecimento como resultado da inferência a partir de “dados puros”. 11 Destacamos dessa obra, os argumentos empíricos citados por Platão. 257 Figura 4 - Platão Ainda na Antiguidade, embora as ideias aristotélicas se destacassem, vários estudiosos continuaram defendendo a possibilidade do vazio após Aristóteles. Dentre eles, destacaremos a seguir os argumentos de Lucretius e Heron de Alexandria. 1.3 O PROBLEMA DO VÁCUO NA ANTIGUIDADE, APÓS ARISTÓTELES Mesmo diante do poder de argumentação aristotélico, o pensador Lucretius (na obra Sobre a natureza, livro I, 329-369) continuou mantendo a defesa do vácuo. Segundo Martins (1989, p. 16), sua argumentação apresentou-se em torno de três aspectos: a) Se não houvesse espaço vazio, as coisas não se moveriam, pois estariam bloqueadas por todos os lados; porém, elas se movem; logo, existem espaços vazios. b) Mesmo em coisas que parecem sólidas e cheias existem vazios, pois a água atravessa a rocha das cavernas, o alimento se distribui pelo corpo dos animais e plantas, a voz atravessa paredes, o frio penetra o corpo até os ossos – e nada disso pode ocorrer sem a existência de vazios. Em outro local Lucretius reitera que o suor atravessa nosso corpo, os pêlos crescem, o frio e o calor atravessam o bronze, ouro e prata, os cheiros atravessam sólidos, etc. (Sobre a natureza, livro IV, 936-958). c) Existem coisas de diferentes pesos, apesar de ocuparem o mesmo espaço; isso indica que alguns são mais vazias do que outras. Lucretius destacou argumentos já conhecidos, mas não discutiu sistematicamente os argumentos de Aristóteles opostos ao vácuo, à exceção do fenômeno do peixe nadando no aquário. Sem citar Platão e Aristóteles, abordou o início do movimento de um peixe, criticando a ideia de deslocamentos mútuos. Defendeu que o movimento não poderia começar, se tudo estivesse cheio. Partindo desse pressuposto, para que o movimento se iniciasse deveria haver espaços vazios. A argumentação de Lucretius era frágil, nesse caso, já que a possibilidade de compressão da matéria costumava ser aceita na época12. Por outro lado, sua criatividade merece destaque, pelo fato de esse pensador ter sugerido uma forma de 12 Na Ciência, o acordo entre os estudiosos de uma determinada temática é essencial para aceitação de uma ideia. 258 produzir vácuo (pelo menos temporário) utilizando o afastamento brusco de dois objetos achatados e grandes (como duas placas de mármore) colocados em contato. Seria impossível, segundo Lucretius, que quando duas placas inicialmente grudadas fossem afastadas, o ar penetrasse instantaneamente até o ponto central entre elas. Outras contribuições importantes foram também produzidas na Antiguidade pelo estudioso Heron de Alexandria, autor da obra Pneumatica. Segundo Martins (1989, p. 16), Heron se aproximou da visão moderna sobre a existência do vácuo e defendeu com argumentos empíricos sua posição. Destacamos abaixo um trecho da introdução dessa obra: [...] Não se deve portanto supor que existe na natureza um vácuo distinto e contínuo, porém que ele está distribuído em pequenas medidas através do ar, água e outros corpos. Apenas a pedra adamantina talvez não tenha essa qualidade, pois não admite fusão ou fratura e, quando martelada sobre um bigorna, enterrasse nela completamente... As partículas de ar estão em contato umas com as outras, no entanto não se encaixam e encostam em todos os pontos; há espaços vazios entre elas, como na areia da praia: os grãos de areia devem ser imaginados como correspondendo às partículas do ar e o ar entre os grãos de areia aos espaços vazios entre as partículas de ar. Portanto, quando alguma força lhe é aplicada, o ar se comprime e, contrariamente à sua natureza, cai em espaços vazios pela pressão exercida sobre as partículas. Mas, quando a força é retirada, o ar retorna a sua posição primitiva pela elasticidade de suas partículas, como ocorrem com as raspas de osso e esponjas, as quais, quando comprimidas e depois liberadas, retornam à mesma posição e mostram o mesmo tamanho... Portanto, aqueles que afirmam a inexistência do vácuo podem inventar muitos argumentos sobre esse assunto e talvez pareçam discursar plausivamente, embora não ofereçam prova tangível. Se, no entanto, for mostrado por fenômenos sensíveis que existe um vácuo contínuo que pode ser produzido artificialmente; que existe também um vácuo natural, porém dividido em minúsculas porções; e aquela compressão os corpos preenchem esses vácuos espalhados; então aqueles que apresentam tais argumentos plausíveis não poderão mais sustentar-se. Além disso, pode-se perceber que existem espaços vazios pelas seguintes considerações: se não existisse esses espaços, nem luz, nem calor, nem qualquer força material poderia penetrar através da água, do ar ou de outros corpos... Também é claro que existem espaços vazios na água a partir disto: quando se derrama vinho na água, vê-se que ele se espalha por todas as partes da água, o que não faria se não houvesse vazios na água... (Heron de Alexandria apud MARTINS, 1989, p. 17). Heron apresentou alguns argumentos interessantes. Recorreu a fenômenos de difícil explicação sem a ideia do vácuo, como a rarefação e compressão do ar e a difusão do vinho na água. Heron deu mais um exemplo da capacidade criativa do ser humano, estabelecendo duas analogias para defender seus argumentos em 259 favor do vácuo: a primeira entre o ar e a areia da praia; a segunda, o ar entre os grãos de areia e espaços vazios entre as partículas de ar. Outros argumentos relacionados à passagem de luz, calor, som e descargas elétricas, poderiam ser rejeitados com facilidade por meio da imaterialidade. Vários outros argumentos também se produziram ao longo da Antiguidade. Outras ideias foram propostas e tiveram repercussão, que não discutiremos aqui, pois nos distanciaríamos muito de nossos objetivos. Houve em torno de toda essa discussão o desenvolvimento de conceitos importantes na história da Física. Passaremos agora para outro período da História do Vácuo, a Idade Média. 2. A DISCUSSÃO SOBRE O VÁCUO NA IDADE MÉDIA O período da história conhecido como Idade Média foi por muito tempo lembrado como um período de trevas, no qual inclusive o desenvolvimento da Ciência teria sido desprezível. Embora essa visão esteja cada vez mais sendo afastada do contexto escolar, poucas pessoas ainda têm uma noção mais clara do que foi a Ciência nesse período. A nova visão sobre o período medieval, que o concebe como um dos mais frutíferos para o desenvolvimento da Ciência e base para o surgimento da Ciência moderna, se deve a pesquisas históricas realizadas a partir das mudanças nas abordagens da História da Ciência ocorridas ao longo do século XX (FERREIRA e MARTINS, 2009a, p.14). Destacaremos alguns autores que nessa época discutiram intensamente os fenômenos naturais e propuseram ideias importantes sobre o vazio. Além disso, abordaremos argumentos de estudiosos árabes durante esse período, pois concordamos com Ferreira e Martins (2009a, p.14) que “a História da Ciência cada vez mais tem se dado conta da importância dos conhecimentos árabes do medievo para o surgimento da Ciência moderna”. Durante a Idade Média, o desacordo entre os cientistas em relação à possibilidade do vácuo permaneceu. Perceberemos que, diante do mesmo conjunto de observações e dados, os estudiosos divergiram em suas conclusões. Isso porque partiam de diferentes expectativas pré-existentes para, imaginativamente, formularem suas explicações. 260 As discussões sobre a possibilidade do vácuo foram retomadas em decorrência da tendência europeia em resgatar elementos importantes da Antiguidade Grega. Entre eles, as obras de Aristóteles, que traziam as concepções do filósofo sobre matéria, vazio e movimento. Fato que contribuiu para que os estudiosos desse período também se dedicassem a essa discussão. Esse resgate ilustra outro aspecto da Natureza da Ciência: o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Vejamos também, como o resgate dessas obras nos revela a dinamicidade da Ciência nesse período. No século VI d.C., Philoponos, manifestou sua oposição aos argumentos de Aristóteles. O estudioso pressupôs que para um corpo estar em movimento não era necessário seu contato constante com uma causa externa. Para ele, uma força motriz podia ser transmitida ao corpo em questão, e essa por si própria se extinguia aos poucos mesmo no vácuo. Colocava-se em xeque, portanto, o argumento aristotélico que o movimento no vácuo seria infinito caso o vazio existisse (algo inconcebível num Universo finito). O que observamos na oposição entre os argumentos de Aristóteles e os de Philoponos é que a possibilidade do vácuo mudava para esses estudiosos em decorrência da teoria dos movimentos adotada por eles. Sabemos que o Conhecimento Científico não pode ser resultado da inferência de dados puros, livres de conceitos pré-estabelecidos. As ideias de Philoponos foram adotadas pelo pensador árabe Avempace no século XII. Ele acrescentou outro argumento ao já apresentado por Philoponos na tentativa de derrubar a alegação aristotélica. Para Avempace, a velocidade de um corpo no vácuo seria finita (ao contrário do que previa Aristóteles), visto que esse corpo precisaria de um tempo finito para atravessar certo espaço finito correspondente. Apesar desses questionamentos, a impossibilidade de existência do vácuo foi de longe a concepção mais aceita a esse respeito no medievo. Ainda entre os séculos X e XI, outro pensador árabe Avicena (na obra O livro de Ciência) acompanhou o pensamento de Aristóteles. Ele analisou as noções de espaço e de vazio procurando mostrar a priori e, depois, empiricamente, que o vazio não podia existir. 261 As provas da inexistência do vácuo são numerosas 13 . A água se mantém no tubo retentor quando seu orifício superior é tapado, pois a água não pode se separar do recipiente, já que o espaço não pode permanecer vazio e as superfícies dos corpos não podem se separar a não ser colocando-se algo no lugar. O mesmo ocorre no sifão: quando a água ocorre de uma extremidade desse tubo, ela não pára mais, pois se ela se escoasse de um lado e a água não subisse pelo outro lado, seria produzido o vácuo; portanto, necessariamente, a água que desce por essa extremidade atrai a água da outra extremidade, pois a parada da água não pode ser produzida senão por algo que intervenha. A ventosa dos barbeiros puxa a pele para dentro dela porque ele puxa o ar ao aspirá-lo e porque o ar não pode separar da pele, a menos que entre no espaço uma outra coisa; é por isso que a ventosa puxa a pele. Que se coloque um copo exatamente dentro de um almofariz, de modo que nada possa entrar entre um e outro; o copo erguerá o almofariz. Os engenheiros fazem outras experiências e as fundamentam todas sobre a inexistência do vácuo. (Avicenne, O livro de Ciência, vol. 2, p. 26-27 apud MARTINS, 1989, p.18). Observamos que Avicena recorreu a argumentos já comuns e evidências empíricas para defender a inexistência do vácuo. O funcionamento de um sifão, por exemplo, indicaria a atuação da natureza no sentido de evitar a produção de vácuo. Para isso, a água que descia por uma extremidade atraía a água da outra extremidade. Os escolásticos do século XIII, como Alberto Magno e Tomás de Aquino, também defenderam que o vácuo era impossível. Eles adotaram as concepções aristotélicas e defenderam um Universo pleno. Já no século XIV, William de Ockham resgatou as ideias de Philoponos e as seguiu de perto. Ele sugeriu que a ação do ímã sobre o ferro mostrava a possibilidade do movimento sem contato constante com uma causa externa. Nesse sentido, o movimento no vácuo seria possível. Mais um argumento contrário a Aristóteles. Nesse mesmo século, Jean Buridan manifestou uma posição semelhante à de Avicena. O estudioso reforçou a impossibilidade do vazio por meio de evidências empíricas: Se todos os furos de um fole fossem fechados perfeitamente de modo que não possa entrar o ar, não poderíamos nunca separar suas superfícies. Nem mesmo vinte cavalos poderiam fazê-lo, se dez puxassem de um lado e dez do outro; eles não separariam do fole a menos que algo o perfurasse ou atravessasse e outro corpo pudesse se colocar entre as superfícies. 13 Vale salientar que mesmo diante da tentativa de Avicena em mostrar, empiricamente, que o vazio não podia existir, não podemos falar em “provas” científicas de alguma teoria, pois as teorias científicas não podem ser provadas. A Ciência possui um caráter mutável, provisório. 262 Coloque-se um junco, com uma extremidade no vinho e a outra na boca. Sugando o ar do canudo, atraí-se o vinho para cima, embora ele seja pesado. Isso acontece porque é necessário que algum corpo sempre venha logo depois do ar que é sugado para cima, para evitar a formação de um vácuo. Devemos, portanto, admitir que um vácuo não é naturalmente possível, como se conhece pelo método adequado para assumir e admitir princípios na ciência natural. (BURIDAN, Perguntas sobre os oito livros de física de Aristóteles, livro IV, q. 8, fol. 73 verso, col.1 – apud GRANT, Source book in medieval science, p.326). O experimento do fole com furos perfeitamente fechados e que não poderia ter suas paredes separadas nem por vinte cavalos, é hipotético (era uma experiência imaginária) e tem seu resultado inferido. Esse argumento foi repetido no século XIV por quem negava o vácuo, e rejeitado pelos poucos que aceitavam sua existência. Nesse experimento Buridan partiu do pressuposto de que o vácuo não podia existir para inferir o resultado. Destacamos ainda a criatividade do cientista, tanto na invenção do experimento como na sua explicação. No que se refere ao experimento do canudo, observamos semelhanças entre o mesmo e o outro anteriormente descrito. Buridan explicou que quando o vinho de um recipiente era sugado por meio de um canudo, o ar atraía o vinho para cima, porque era necessário que algum corpo sempre viesse logo depois do ar sugado, para evitar a formação de vácuo. Para ele, a natureza tinha “horror ao vácuo”. Essa evidência empírica era importante, pois não se falava, nesse contexto, em pressão atmosférica. Um ponto interessante a ser notado é que Jean Buridan de nenhuma forma era um cego seguidor de Aristóteles. O estudioso chegou a se opor a tradição em alguns aspectos, como na explicação para o movimento. No entanto, os dois convergiam na argumentação a respeito da impossibilidade do vácuo. Para ele, “a uma mente lúcida e bastante livre de preconceitos, esses argumentos pareciam extremamente fortes”14 (MARTINS, 1989, p. 19). Os posicionamentos em relação à possibilidade ou não do vazio, no entanto, não eram unânimes. Em defesa da existência do vácuo no interior dos corpos, Nicholas de Autrecourt (século XIV) retomou a discussão da relação entre movimento e a existência de espaços vazios. Nicholas afirmou que para um corpo se mover era necessário que o ar à sua frente se condensasse; o que somente seria 14 Cabe uma crítica em relação à concepção sobre Natureza da Ciência de Jean Buridan. A Ciência não é neutra, nem livre de preconceitos. Toda observação é carregada de teoria. 263 possível em decorrência da existência de espaços vazios no próprio ar. Nicholas utilizou o aumento do vinho novo na fermentação para ilustrar a ideia anterior: Pode-se adicionar outro argumento sobre o vinho novo que está em uma jarra; quando se rarefaz, aparenta ter maior quantidade, mas não houve geração de uma nova qualidade... nem adição de novos corpos, mas deve- se apenas que as partes próximas, que estavam como espremidas, agora se separam e ficam mais distantes umas das outras (Nicholas, Requer a ordem de execução in: O’DONNEL, 1939, p. 218, 11-15; apud MARTINS, 1989, p. 19). Em contrapartida, o mesmo pensador utilizou o exemplo da “clepsidra” para negar a existência de vácuos extensos. Outros argumentos para a negação do vácuo são adicionados, como certas experiências naturais que não veríamos ocorrer a não ser pela impossibilidade do vácuo. A primeira é a da clepsidra, um vaso que possui abertura abaixo e acima e repleto de água: se mantemos o dedo acima, a água não sai, embora possua a natureza de descer; se ele for removido, desce. E que não desça no primeiro caso, não vemos a não ser para evitar o vácuo, pois haveria um vácuo se saísse, pois, estando em cima fechado, nenhum outro corpo pode entrar por aí; nem por baixo, pois então dois corpos estariam ao mesmo tempo no mesmo lugar, o que é impossível. Diga-se que esta razão não se aplica contra a conclusão que manteremos, pois não supusemos que seja possível tal vácuo separado que haveria se a água fosse removida (Nicholas, Requer a ordem de execução in: O’DONNEL, 1939, p. 218, 11 - 15; apud MARTINS, 1989, p. 19). . As discussões no medievo eram bastante confusas. Temos, nesse período, a alegação de defensores da inexistência do vácuo de que caso houvesse vazio no ar uma bexiga inflada poderia ser comprimida, o que, segundo eles, não ocorria na prática. A não compressibilidade da bexiga, embora falsa, era usada, então como argumento empírico por partidários da inexistência do vazio no interior do ar. No entanto, Nicholas de Autrecourt, considerando o fenômeno verdadeiro, tentou explicá-lo (MARTINS, 1989, p. 20). Outros autores utilizaram de sua criatividade e também propuseram experiências imaginárias contrárias ao vazio (para mais detalhes ver PORTELLA, 2006; SOLAZ-PORTOLÈS; L’ ELIANA, 1997; MARTINS, 1989). Marsilius de Inghen (século XIV), defensor da impossibilidade do vácuo, foi bastante criativo na invenção da seguinte experiência: Seja um corpo internamente côncavo ... e cheio de ar. Este corpo, portanto, cheio de ar, é colocado na água ou em algo que esteja intensamente frio, de tal modo que o ar contido no recipiente se condense, pois o frio provoca condensação. Portanto, o ar ocupará um menor espaço de que antes e, consequentemente, haverá um vácuo. Deve-se no entanto responder que é impossível que o ar nesse corpo se condense pelo frio, por mais frio que esteja, a menos que o recipiente se quebre ou exista uma abertura nele 264 através do qual outro corpo possa entrar (MARSILIUS, Questiones... super octo libros Physicorum, livro IV, q. 13 apud Grant, Source book in medieval science, PP. 327-8). Figura 5 - Marsilius de Inghen O pensador Marsilius de Inghen sugeriu que se colocasse na água ou algo semelhante e intensamente frio um corpo internamente côncavo, fechado e cheio de ar. Se o ar contido no recipiente se condensasse, a água resultante ocuparia um espaço menor do que antes, o que levaria à consequente formação de vácuo no interior do recipiente. Mas, justamente para evitar o vácuo, Marsilius acreditava que era impossível a condensação do ar naquela situação a menos que o recipiente se quebrasse ou que existisse nele uma abertura através da qual algo pudesse penetrar. Posteriormente, a situação continuou igualmente confusa durante o Renascimento, como mostraremos a seguir. 2.1 O RENASCIMENTO E AS DISCUSSÕES SOBRE O VÁCUO No século XIV, as discussões sobre a possibilidade ou não do vazio continuaram controvérsias e as visões sobre essa temática estavam longe de serem unânimes. Nas várias situações as ambiguidades permanecem, diferentes cientistas utilizavam o mesmo experimento para defender posições divergentes, como no exemplo do fole já abordado por Jean Buridan para afirmar a impossibilidade do vácuo. No que se refere a essa experiência, Francisco de Toledo também defendia a impossibilidade do vazio afirmando que era impossível abrir o fole tampado e que, se fosse aplicada uma força muito grande, ele se quebraria antes de haver a separação de seus lados (MARTINS, 1989, p. 21). Já para Bernardino Telesio, defensor do vácuo, o fole não se quebraria se fosse “grosso e pesado”, podendo ser aberto por uma grande força (Schmitt apud MARTINS, 1989, p. 21). 265 Francisco Patrizi, outro defensor do vácuo, criou outro experimento utilizando uma bolsa contendo, inicialmente, água. Após toda água contida na bolsa ser exprimida para fora se amarra a boca da bolsa, mantendo-a comprimida. A experiência, a priori, não nos parece viável. Vejamos como o estudioso descreve o experimento e afirma ser essa uma evidência empírica da existência do vácuo. Se uma bolsa cheia de água for espremida, a água sairá e a bolsa permanecerá comprimida. Amarra-se então sua boca, através da qual saiu a água, tão fechada quanto possível. Feito isso, estique-se a bolsa com as mãos. Ela seguirá as mãos e assim o espaço interno se tornará maior; e como nem ar, água ou qualquer outro corpo entrou nela através da boca fechada, quem duvidará que o espaço interno está vazio de todo corpo? É assim, através do emprego de instrumentos naturais e artificiais, os próprios sentidos, a observação e o raciocínio deles tirados mostraram muito claramente que existem e podem existir vácuos e espaços vazios no mundo (Patrizi, Pancosmia, livro I, 63b in: Brickman, 1943, p. 234; apud MARTINS, 1989, p. 21). O que podemos objetar sobre o experimento descrito por Patrizi é que se trata de mais um experimento imaginário, pois não seria possível fechar suficientemente bem a boca da bolsa, nem agarrar seus lados firmemente para poder abri-la, já que seria necessária uma grande força. Outra experiência bastante discutida durante esse período tratava-se de uma nova versão do experimento descrito por Marsilius de Inghen. Propunha-se que o recipiente fechado, totalmente cheio de água ao invés de ar, fosse resfriado de tal maneira a congelar a água. Para os defensores do vácuo, Telesio e Patrizi, a água deveria congelar e se contrair, criando um espaço vazio no recipiente. Vejamos o que Patrizi afirmavam sobre o experimento: Se enchermos uma jarra com água, óleo ou vinho e a fecharmos no topo, expondo-a a uma temperatura extremamente baixa no inverno, o líquido congelará e fará parte da jarra ficar vazia. Todas essas coisas cada um pode experimentar por si próprio. E assim, através desses vários experimentos, é estabelecida a possibilidade do espaço vazio... (Patrizi, Pancosmia, livro I, 63b in: Brickman, 1943, p. 234; apud MARTINS, 1989, p. 21).. Nesse período, acreditava-se que a água ao congelar se contraía, o que poderia implicar, para os atomistas, no surgimento de um espaço vazio no recipiente. Todavia, os que negavam essa possibilidade eram a maioria. Esses explicavam o que ocorreria de três maneiras diferentes. Francisco de Toledo admitia o congelamento da água e a diminuição de volume, mas o espaço livre não ficaria 266 vazio e sim cheio de “vapores sutis”. Outros críticos ao vácuo defendiam que o recipiente se quebraria, se a água congelasse; ou que, para evitar o vácuo, a água não se congelaria. A fragilidade dos argumentos, no caso da experiência do recipiente contendo água exposto a uma baixa temperatura, está no fato de que nenhum dos autores percebeu que o gelo, tendo densidade menor do que a água (pois flutua nela), ocuparia maior volume. Como sabemos, ao realizarmos a experiência, o resultado mais comum seria que a água se congelaria e o recipiente se quebraria em decorrência da expansão da água, mas não para evitar o vácuo. Como podemos notar, as explicações são diversas para o mesmo fenômeno, por isso concordamos com Ferreira e Martins (2009b, p.9) que uma narrativa dessas posições favoráveis e contrárias ao vácuo implica numa descrição de como se compreendia diversos fenômenos na época como a condensação do ar, o congelamento da água etc. Durante o Renascimento, novos comentários sobre a clepsidra surgiram. Telesio e Patrizi a usaram como argumento a favor da existência do vácuo extenso: se os furos inferiores eram grandes, a água saía, formando vácuo. Eles afirmaram também que, se a clepsidra estivesse cheia de areia fina, óleo ou mel, eles sairiam pelo orifício da clepsidra, pois seriam “mais pesados que a água”. Mas não devem ter realizados essas experiências, pois o óleo e o mel não fluiriam pelos orifícios (MARTINS, 1989, p. 21). Às vésperas do século XVI, início da Revolução Científica, aspectos importantes como a mudança de visão do cosmo para o “sistema de mundo aristotélico-ptolomaico” marcou esse período. Esse pano de fundo histórico interferiu também nas discussões sobre existência do vácuo e, mais uma vez, temos uma ilustração de que a Ciência não se estabelece sem influencia de fontes sociais, morais, espirituais e culturais. No decorrer do século XVI a oposição a vários aspectos da Física aristotélica se mantém em boa parte com base em antigos argumentos (PORTELLA, 2006; SOLAZ-PORTOLÈS; L’ELIANA, 1997; MARTINS, 1989). O pensador Giambatistta Benedetti, por exemplo, se opôs à negação do vácuo e do movimento neste em função da impossibilidade da velocidade infinita, supostamente decorrente da falta de resistência. Retomando antigas críticas a Aristóteles, Benedetti defendeu que na queda de um corpo a velocidade era proporcional ao peso deste diminuído da 267 resistência do meio, de modo que mesmo na ausência de resistência a velocidade não era infinita. Também nessa época, contribuições no sentido de diferentes visões de mundo foram dadas por autores como Giordano Bruno, num contexto de valorização e estudo dos textos atomistas. Bruno retomou o argumento de que o vazio era condição necessária para o movimento. Defendeu que o universo era infinito. O espaço era um imenso vazio infinito que recebia a matéria. À exceção de alguns defensores do vácuo, tal como Bruno, pode-se dizer, no entanto, que, até o século XVII, a atitude de negação do vácuo foi emblemática. O que dissemos nessa seção sugere que o Renascimento, assim como a Idade Média, foi um período extremamente rico em contribuições para o conhecimento sobre o vácuo. A dinamicidade da Ciência permaneceu, pois os vários argumentos dos autores aqui citados foram mencionados por estudiosos durante a Revolução Científica, como Bacon, Descartes, Galileu, Pascal, e Torricelli, por exemplo. Eles viveram cerca de trezentos anos depois de muitos autores medievais. As discussões até então nos deram uma visão do ocorrido em cerca de 1700 anos de História da Ciência. Passaremos agora para outro momento histórico, a Revolução Científica, mais especificamente o século XVII. 3 A DISCUSSÃO SOBRE O VÁCUO NA REVOLUÇÃO CIENTÍFICA Notamos nas discussões anteriores que, tanto nas especulações de autores que assumiam a atitude de negar o vácuo, quanto nas de autores que o aceitavam, se desenvolviam outros conceitos importantes na história da Física, como as ideias de espaço e de movimento, por exemplo. No decorrer do século XVII, o desenvolvimento de outros conceitos em paralelo com as discussões sobre o vácuo também continuaram. Ao estudarmos o processo de construção histórica do conceito de vácuo nesse período, perceberemos a presença dos mesmos aspectos referente à Natureza da Atividade Científica, já explicitados ao longo desse estudo. O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado. A Ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações. O desacordo entre os cientistas sempre é possível. As observações são dependentes da teoria. O Conhecimento Científico construído baseia-se significativamente, mas não 268 totalmente, na observação, em evidências empíricas, em argumentos racionais e no ceticismo. O raciocínio científico sofre influencia dos fatores sociais, morais, espirituais e culturais. Além desses aspectos, apesar de implícito em nossas discussões até o momento, destacaremos explicitamente no estudo histórico do século XVII, outra característica da Ciência: não há nenhum método científico único universal. Ao longo do estudo desse período, perceberemos que os cientistas discutiram sobre os fenômenos, realizaram experimentos, formularam conceitos e explicações, mas não houve, em nenhum momento na História da Ciência, um conjunto de regras definidas a serem aplicadas independentes do domínio investigado para se produzir Conhecimento Científico. Retomemos o processo de construção histórica do conceito de vácuo no século XVII para contextualizar nossas discussões. 3.1 RETOMANDO AS DISCUSSÕES Não apenas pensadores fortemente influenciados pela tradição negavam o vácuo. Estudiosos marcantes da chamada Revolução Científica, como Francis Bacon e René Descartes, que eram contrários à tradição escolástico-aristotélica no que dizia respeito a determinados aspectos metodológicos da Ciência, seguiram negando o vácuo. Na obra Novum organum, por exemplo, Francis Bacon rejeitou os argumentos dos atomistas Leucipo e Demócrito. ... não podemos determinar com certeza se existe um vácuo, seja extenso ou misturado á matéria. No entanto, estamos convencidos de que é falsa a razão indicada por Leucipo e Demócrito para a introdução de um vácuo (a saber, que de outra forma o mesmo corpo não poderia compreender e preencher espaços maiores e menores). Pois é claro que existe um dobramento (folding) da matéria, que se embrulha no espaço dentro de certos limites, sem a intenção de um vácuo. Também não existe duas mil vezes mais vácuo no ar do que no outro, como deveria haver, de acordo com essa hipótese; fato esse que é demonstrado pelas energias muito poderosas dos fluidos (que, de outra forma, flutuariam como um fino pó no vácuo) e muitas outras provas (Bacon, Novum organum, livro II, af. 48; p.187 apud MATINS, 1989, p. 22). Outro nome presente nas discussões sobre essa temática é René Descartes. Ele é considerado um dos grandes opositores ao vácuo do século XVII. 269 Figura 6 - René Descartes Em alguns pontos da obra Princípios da Filosofia, citou explicações tradicionais para o funcionamento de seringas, ventosas e clepsidras para defender a concepção de que a natureza tinha “horror ao vácuo”. Bacon pareceu aceitar essa ideia, pois assim a descreveu sem criticar: ... o movimento de conexão pelo qual os corpos não permitem ser separados em ponto nenhum do contato de outro corpo, deliciando-se, por assim dizer, no mútuo contacto e conexão. Isso é o que as escolas chamam de um movimento para prevenir o vácuo. Ocorre quando a água é puxada por sucção ou por uma seringa, a carne por ventosas, ou quando a água permanece sem escapar de jarras perfuradas, a menos que a boca seja aberta para deixar entrar o ar, assim como inúmeros exemplos de natureza semelhante (Bacon, Novum organum, livro II, af. 48; p.180 apud MARTINS, 1989, p. 22). Na segunda parte da obra Princípios da Filosofia, Descartes discutiu a natureza dos corpos materiais. Defendeu a concepção de que não era o peso, a dureza, a cor ou outra propriedade semelhante que caracterizava os corpos e sim sua extensão (MARTINS, 1989). Nessa mesma obra, o estudioso sugeriu uma explicação para os fenômenos da rarefação e da condensação, negando a possibilidade de espaços vazios. Para ele, um corpo aumentava ou diminuía de tamanho quando uma matéria sutil invisível entrava ou saía de seus poros, de maneira semelhante ao que ocorria com uma esponja na água. Quanto ao vazio, no sentido que os Filósofos dão a essa palavra, ou seja, um espaço onde não existe nenhuma substância, é evidente que não existe nenhum ponto do espaço no universo que seja assim, pois a extensão do espaço ou do lugar interno não difere da extensão do corpo. E como, apenas por ser extenso em comprimento, largura e profundidade, podemos concluir que um corpo é uma substância (pois concebemos que não é possível que aquilo que nada é tenha extensão), devemos concluir o mesmo em relação ao espaço que supõe vazio, ou seja, que, já que existe extensão nele, aí existe também necessariamente substância. (Descartes, Princípios da Filosofia, 2 a parte, 16 apud MARTINS, 1989, p. 23). 270 Um ponto importante a ser notado na argumentação de Descartes é que, para ele, bastava a razão15 para negar a possibilidade de haver espaço sem substância. O cientista partia do pressuposto de que a extensão era a propriedade que caracterizava os corpos. Se existia extensão num espaço, existia nesse espaço uma substância. Dessa definição, concluía-se que não havia espaço vazio (sem substância). Descartes discutiu, posteriormente, uma questão que podia ser encontrada em autores medievais: a relação entre Deus e a produção de espaços vazios. Ele, demonstrando a influencia de fontes espirituais em seu raciocínio científico, negou que Deus pudesse produzir esses espaços. Quase todos nós fomos tomados por esse erro desde o começo de nossas vidas, pois, vendo que não há ligação necessária entre um vaso e o corpo que ele contém, pareceu-nos que Deus poderia retirar todo o corpo que está contido em um vaso e conservar esse vaso em seu próprio estado, sem que fosse necessário que nenhum outro corpo se substituísse no lugar daquele que teria sido retirado. Mas, para que possamos agora corrigir uma opinião tão falsa, observaremos que não existe ligação necessária entre o vaso e um corpo que o preenche, mas que ela é absolutamente necessária entre a forma côncava desse vaso e a extensão que deve estar contida nessa concavidade, de tal modo que é tão repugnante conceber uma montanha sem vale quanto tal concavidade sem a extensão que ela contém; e [é igualmente repugnante conceber] essa extensão sem alguma coisa extensa, pois o nada, como já foi observado muitas vezes, não pode possuir extensão. Por isso, se nos perguntarem o que aconteceria se Deus retirasse todo o corpo que está em um vaso, sem permitir que aí penetrasse um outro, responderemos que os lados desse vaso se encontrariam tão próximos que se tocariam diretamente. Pois é necessário que dois corpos se toquem quando não existe nada entre eles, já que seria contraditório que esses corpos estivessem afastados – ou seja, que houvesse distância de um até o outro – e que no entanto essa distância nada fosse; pois a distância é uma propriedade da extensão, que não poderia subsistir sem alguma coisa extensa (Descartes Princípios da Filosofia, 2 a parte, 18 apud MATINS, 1989, p. 23). Descartes não discutiu as evidências empíricas contra ou a favor do vácuo. Para ele, como dissemos anteriormente, a razão era suficiente para garantir que um espaço sem substância era impossível. Ao longo do século XVII, as discussões sobre a possibilidade e real existência do vácuo se direcionaram ainda para outros caminhos: a polêmica em torno da possibilidade de o ar ter peso e produzir pressão e os fenômenos em que um espaço aparentemente vazio era produzido, bem como suas causas e 15 Cabe uma crítica em relação à concepção sobre Natureza da Ciência de Descartes, pois, como dissemos anteriormente, a base para o conhecimento científico vai além dos argumentos racionais. Também sobre influencia de fontes espirituais, por exemplo. 271 consequências. Esses dois fatores teriam contribuído para novas evidências empíricas, como a elaboração do barômetro, por exemplo. Porém, não podemos simplificar as transformações ocorridas durante o século XVII nos referindo apenas às questões que envolveram o ar. A História da Ciência revela um cenário mais complexo e mais dinâmico, com um número grande de participantes imersos nessas controvérsias. Ilustraremos o caráter mutável e provisório da Ciência discutindo novas interpretações e estudos realizados naquele período. Vale salientar que, mesmo diante dessas novas interpretações e estudos, as teorias científicas sobre a possibilidade do vácuo não puderam ser provadas. Veremos também que as discussões sobre o vácuo perpassaram o desenvolvimento histórico de outra área importante da Física, a Hidrostática. 3.2 UMA NOVA INTERPRETAÇÃO PARA OS FENÔMENOS DO “HORROR AO VÁCUO” A “conclusão” de que o ar tinha peso e produzia pressão viria no século XVII. Os fenômenos provisoriamente atribuídos ao “horror ao vácuo” receberam uma nova interpretação. Os cientistas criaram novos experimentos, conceitos e explicações sobre a possibilidade do vácuo. Vejamos como os novos pressupostos dos cientistas sobre o peso do ar podem ter influenciado as discussões. Para mostrarmos como isso ocorreu, iniciaremos retornando à Antiguidade, ao filósofo Aristóteles. Em Sobre os céus, ele escreveu sobre o peso dos vários elementos. Afirmou que o ar tinha peso, o que, segundo ele, era evidenciado pelo fato de que uma bexiga cheia pesava mais do que quando vazia. Todos os elementos, exceto o fogo, possuem peso; e todos possuem leveza, exceto a terra. A terra e os corpos nos quais ela predomina possuem peso em todos os locais; a água é sempre pesada, exceto na terra; e o ar é pesado quando não está na terra ou na água. Em seu próprio local, cada um desses corpos possui peso, até mesmo o ar – excetuando-se o fogo. A evidência disso é que uma bexiga cheia pesa mais do que quando vazia (Aristóteles, Sobre os céus, livro IV, cap. 4, 311b 4-11). Não foi somente Aristóteles que discutiu sobre o peso do ar na Antiguidade. No século I d. C., Simplício tentou repetir o experimento da bexiga. Afirmou que Aristóteles teria se enganado ao soprar a bexiga, introduzindo umidade em seu 272 interior, além do ar, o que teria provocado o aumento do peso (MARTINS, 1989, p.23). A discussão sobre se o ar tinha ou não peso prolongou-se na Idade Média, mas, aparentemente, não houve tentativas de repetir a experiência da bexiga nem de usá-la para determinar o peso (ou a densidade) do ar. No século XVI, Gerolamo Cardano realizou uma tentativa de medir a densidade do ar pela sua resistência ao movimento. Cardano partiu da concepção de que se dois móveis de mesmo tamanho e forma caíam com igual velocidade em dois meios diferentes, os pesos desses dois móveis eram proporcionais aos quadrados das densidades dos meios. Diante dessa expectativa pré-existente, chegou ao resultado de que a densidade da água equivalia a 50 vezes a do ar (MARTINS, 1989, p. 24). No início do século XVII, alguns estudiosos já pensavam a respeito do peso do ar e da pressão atmosférica. Suas discussões sobre a existência do vácuo foram fortemente influenciadas por essas concepções. Em 1614, o estudioso Isaac Beeckman, holandês famoso pelos seus trabalhos com Descartes, se propôs a discutir o porquê de os corpos se moverem de forma a evitarem o vazio na natureza, conforme era comum se aceitar. Qual é a razão pela qual os corpos se movem em qualquer direção, de tal forma a evitar a existência de um vazio na natureza? Respondo: ocorre que o ar, de mesmo modo que a água, pressiona as coisas e as comprime de acordo com a altura do ar acima. Mas algumas coisas permanecem imperturbadas e não se movem porque são igualmente comprimidas por todos os lados pelo ar sobre elas, assim como nossos mergulhadores são comprimidos pela água. Mas as coisas se precipitam para um espaço vazio com grande força, por causa da imensa altura de ar acima, e desse modo surge o peso. Mas não se diz que o ar é pesado, pois caminhamos nele sem nada sofrer, como os peixes se movem na água, sem sofrer compressão (Beeckman, Journal tenu par hui de 1604 à 1634, vol. I, p. 36 apud MARTINS, 1989, p. 24). Beeckman chegou à “conclusão” de que o ar pressionava as coisas, que eram comprimidas de acordo com a altura da coluna de ar acima delas. Fazendo analogia entre os comportamentos do ar e da água, concluiu que as coisas se precipitavam para um espaço vazio com grande força, por causa da imensa altura da coluna de ar acima delas. 273 Figura 7 – Isaac Beeckman Em 1629, o estudioso afirmou explicitamente que o ar era pesado, e defendeu que essa gravidade era a causa do então chamado “horror ao vazio”16: Mostrei que o ar é pesado, que ele nos pressiona de todos os lados de um modo uniforme, de modo que não sofremos por essa pressão e que essa gravidade é a causa daquilo que se chama horror ao vazio... O ar repousa sobre as coisas como a água e as comprime de acordo com a altura do fluido que ela suporta... as coisas se precipitam com grande poder para um lugar vazio, por causa da grande altura do ar que está acima delas e pelo que daí resulta (Beeckman, Mathematico-physicarum meditationem, p. 13, 45 apud MARTINS, 1989, p. 25). Na época em que o autor apresentou essas ideias, bombas de água já existiam e eram explicadas pelo horror ao vácuo. Beeckman negou essa explicação e sugeriu outra: as bombas sugavam o ar dos canos, reduzindo aí a pressão; a atmosfera pressionava a água fora do cano e esta era forçada a subir pelo mesmo. Beeckman não chegou a essas ideias a partir de algum fato inédito, mas sim pensou que o que se conhecia sobre os líquidos podia ser estendido também para o ar. Utilizou como base a Hidrostática, que se desenvolvia desde Arquimedes, e havia recebido grandes contribuições de Simon Stevin, professor de Beeckman. Esse fato ilustra, mais uma vez, como ideias, pré-existentes para o cientista, influenciam fortemente as observações. As propostas de Beeckman a respeito do ar podem ter influenciado Descartes, que aceitava a ideia de pressão atmosférica apesar de negar o vácuo. Mas o desacordo permaneceu, pois os argumentos de Beeckman não foram aceitos de modo unânime. Galileu Galilei, por exemplo, na época não pensava em pressão do ar, e negava que o ar e a água pressionassem os corpos em seu interior. Outros personagens importantes para a divulgação da Ciência nesse período, como o religioso Marin Mersenne, opunham-se também ao tipo de interpretação sugerida por Beeckman. Mersenne foi um dos responsáveis por divulgar a interpretação de que o ar tinha peso e produzia pressão, o que poderia explicar efeitos físicos atribuídos ao “horror ao vácuo”. Mersenne se correspondia com 16 Esse episódio de Beeckman ilustra três aspectos sobre NdC: a provisoriedade da conhecimento científico, uma teoria científica não pode ser provada e a observação dependente da teoria. 274 pensadores como Jean Rey, René Descartes, Blaise Pascal e Evangelista Torricelli, que participaram ativamente da polêmica estabelecida. Figura 8 - Marin Mersenne Jean Rey estudou sobre o peso do ar, mas a partir de outra perspectiva: a explicação das variações de peso ocorridas durante reações químicas. Em 1630, Rey, na obra Essays, estabeleceu que o aumento de peso dos metais calcinados era decorrente da combinação do ar com o metal. Na mesma obra, o estudioso afirmou que o ar preencheria poços e cavernas em decorrência do seu peso, exercendo pressão em todos os sentidos. As controvérsias continuaram fervilhando entre os intelectuais da época17. Em setembro de 1631, Mersenne escreveu uma carta a Rey criticando a explicação referente ao preenchimento de poços e cavernas: Quanto ao que adicionais, que o ar apenas desce nos poços ou cavernas por causa de seu peso, essa não é a verdadeira causa. Pois ele entra e preenche igualmente os buracos feitos para cima... e dir-vos-ão que isso ocorre por sua leveza, pois ele sobe, já que não é senão uma multidão de pequenas partículas que exalam da terra e da água, sem o que existiria apenas o vazio. Essa opinião é aceita por muitos. Não é que eu creia que a fuga do vácuo seja a causa eficiente desse movimento do ar que vai preencher os furos; também não creio que seja sua causa final, pois aquilo que não existe e que não pode existir não pode, em minha opinião, ser causa final 18 . Mas penso que a causa desse preenchimento do ar, tanto para o alto quanto para baixo, vem do equilíbrio que a natureza retoma; pois a terra tirada das cavernas ocupa um lugar no ar e o empurra e obriga a descer ao lugar de onde foi tirada: de outra forma, seria preciso que o ar, que estava antes no espaço ocupado (agora) pela terra removida, desaparecesse, ou ocupasse o espaço de um outro ar por penetração, ou que empurrasse um (volume) igual de ar para os espaços imaginários... (Mersenne apud MARTINS, 1989, p. 25). 17 O episódio entre Mersenne e Rey nos mostra, novamente, a possibilidade do desacordo entre os cientistas e a interpretação ambígua permitida pela natureza para o mesmo fenômeno. 18 O argumento apresentado por Mersenne é interessante. Para Mersenne, negar a existência do vazio e aceitar que horror ao vazio como explicação para certos fenômenos, significa que a causa (final) desses fenômenos é algo que não existe, isto é, o vazio. Segundo ele, o que não existe não pode ser causa de algo. 275 Na carta percebemos que Mersenne não tinha clareza em relação à ideia de pressão atmosférica. A resposta de Rey a essa carta nos mostra que, suas ideias se assemelhavam às atuais, mas ele não percebia todas as suas consequências. ... Dizeis que me dirão que o ar, que preenche os furos feitos para cima... deve ser considerado leve, pois sobe. Mas eu lhes direi que deve-se, pela mesma razão, dizer que a água é leve pois ela sobe em um barco pelos furos que são feitos em suas tábuas; ou... que sobe nos furos que se pode conceber serem feitos nas abóbodas das cavernas que existem sob as águas. Eles não admitirão isso, nem eu a eles o anterior. Tanto um quanto outro preenchimento se fazem pelo peso das partes mais elevadas do ar e da água, que pressionando as de baixo, as obrigam a empurrar as que estão próximas dos furos e os preenchem. Vós mesmos o confirmais sem pensá-lo, quando dizeis que isso provém do equilíbrio que a natureza retoma; isso é bem verdade e estou convosco até aí. Mas deve-se ir além e perguntar de onde vem esse equilíbrio. A isso respondo que é pelo peso, pois todo equilíbrio o pressupõe: quem fala em equilíbrio não fala senão em uma igualdade de peso... Suspenda-se uma prancha sobre a água, apenas tocando sua superfície; por mais que ela seja perfurada, não se verá jamais a água subir... porque não há nenhum corpo mais pesado em cima, que empurrando a obrigue a isso (Rey apud MARTINS, 1989, p. 26). Na parte final, Rey comete um equívoco. Percebeu a pressão do ar e, também, a pressão da água, mas não percebeu que a pressão do ar sobre a água pode produzir um efeito de ascensão. Ainda na década de 1630, o pesquisador Giovanni Batista Baliani (1582- 1666), de Gênova, realizou na Itália uma contribuição importante no que diz respeito à História do Vácuo. Baliani criou um sifão para levar água passando por um vale a uma colina de 21 m de altura. Desde 1614 Baliani já se correspondia com Galileu Galilei, que lhe escrevia a respeito do problema de pesar o ar. O não funcionamento do sifão fez recorrer a Galileu, em busca de uma solução para o problema. Andei pensando que poderia ocorrer se um canal ou sifão possua alguns poros pelos quais não possa passar água nem mesmo o ar, a não ser com grande violência; por isso, quando o tubo está cheio, a água pressiona tanto que faz tanta força [para sair] que o ar entra pelos poros que estão na parte superior, de modo que a água possa descer... sem que surja um vácuo. Tendo descido, portanto (aproximadamente à metade), restando no tubo apenas essa água, ela não tem a força de fazer tanta violência ao ar que possa forçá-lo a entrar pelos poros acima indicados. O tubo é de cobre... pesa 15 onças por palmo e por mais esforço que se faça não se pode ver que possua furos sensíveis (Baliani apud MARTINS, 1989, p. 27). A resposta de Galileu, em 6 de agosto de 1630, ao problema do sifão inoperante, foi que a “força do vácuo” era suficiente para elevar uma coluna de água 276 com uma bomba até no máximo pouco mais de dez metros de altura. Além desse limite, a coluna de água se desintegrava, pois a água não era capaz de suportar tamanho esforço. A explicação de Galileu foi criativa. Para ele, a coluna de água puxada num tubo se comportava como uma corda ao ser erguida: se fosse muito comprida, ela se rompia. Figura 9 – Galileu Galilei Galileu compreendia de maneira peculiar o efeito de se puxar a água em um sifão ou em uma bomba de sucção. Considerava que a altura máxima atingida por um líquido era inversamente proporcional ao seu peso específico. Esse valor permitia determinar o que ele denominava a “resistência ou peso do vácuo” (a seguir, a tradução, a partir do texto de Magie, do episódio completo com Baliani). não era possível, quer fosse por uma bomba ou por qualquer outra máquina funcionando sob o princípio da atração, erguer água um fio de cabelo acima de dezoito cúbitos; seja a bomba grande ou pequena, esse é o limite extremo da subida. Até então, eu havia estado tão desatento a respeito daquilo, embora soubesse que uma corda, ou uma vara de madeira ou de ferro, se suficientemente longa, se quebraria pelo seu próprio peso quando erguida pela sua parte superior; nunca me ocorreu que a mesma coisa aconteceria, porém muito mais facilmente, com uma coluna de água. E, de fato, a coisa que é atraída pela bomba não é uma coluna de água presa na parte superior e esticada mais e mais até que finalmente atinge-se um ponto no qual ela quebra como uma corda, por conta do seu peso excessivo? (Galileu in MAGIE, 1969, p. 69. no prelo: Tradução de Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira e Giovanninni Leite de Freitas Batista) Após receber a resposta de Galileu, Giovanni Baliani pensou um pouco mais sobre aquele episódio e escreveu novamente ao seu interlocutor em 6 de outubro de 1630. Viu no episódio do sifão inoperante a possibilidade de produzir vácuo. Para isso era preciso empurrar o ar, vencendo a sua pressão. Já não possuo a opinião vulgar de que o vácuo é impossível, mas não acreditava que se pudesse produzir o vácuo em tanta quantidade e tão facilmente. E, para não deixar de lhe dizer minha opinião sobre isso, tenho acreditado que o vácuo produzido naturalmente desde a época em que encontrei que o ar tem um peso sensível e que Vossa Senhoria me ensinou em uma carta sua o modo de encontrar o seu peso exato – embora até agora não tenha conseguido fazer essa experiência. Formei portanto nessa 277 época esse conceito de que não é verdade que repugna à natureza das coisas a produção do vácuo, mas apenas que seja difícil que ele se forme e que não pode ser dado sem grande violência e que se pode encontrar quanto deve ser essa tal violência exigida para formar-se vácuo. Para explicar-me melhor, já que, se o ar pesa, a única diferença entre o ar e a água é a quantidade, é melhor falar sobre a água, cujo peso é mais sensível, porque o mesmo deverá acontecer com o ar. Imagino-me, portanto, estar no fundo do mar, onde a água tenha profundidade de dez mil pés – e, se não fosse preciso respirar, creio que poderia estar aí, embora me sentisse mais comprimido e pressionado por todos os lados do que estou agora; e por isso creio que não poderei estar no fundo de qualquer profundidade de água a qual, crescendo ao infinito, cresceria tanto essa compressão, em minha opinião, que meus membros não poderiam resisti-la. Mas, voltando, não sentirei outro trabalho pela dita compressão da água nem sentirei mais o peso da água do que aquele que percebo quando, entrando sob a água ao banhar-me no mar, tenho dez pés de água sobre a cabeça sem que sinta seu peso. Mas se eu não tivesse dentro da água, que me pressiona por todos os lados, e estivesse, não digo no vácuo, mas no ar, e se de minha cabeça para cima houvesse água então sentiria um peso que não poderia sustentar senão se tivesse uma força proporcional a ele; de modo que, separando violentamente as partes superiores da água das inferiores, mesmo se aí não se formasse vácuo mas entrasse ar, de todo modo se exigiria força para separá-las – porém não infinita, mas determinada, e cada vez maior, conforme fosse maior a profundidade da água sob a qual eu estivesse; pela qual, não tenho dúvidas, se estivesse no fundo de dez mil pés de água, como dito acima, calcularia como impossível de fazer essa separação com qualquer força que fosse... e vê-se que não seria verdadeiramente impossível, mas que o impedimento viria de não ter tanta força que pudesse fazer tal violência à água que fosse suficiente para separá-la. Penso que o mesmo ocorre no ar, pois estamos no fundo de sua imensidão e não sentimos nem seu peso nem sua compressão que há por todos os lados, pois nosso corpo foi feito por Deus de tal qualidade que possa resistir muito bem a essa compressão sem sentir ofensa – sendo que ele é necessário e não poderia ficar sem ele. Creio que, mesmo se não tivéssemos que respirar, não poderíamos ficar no vácuo; mas, se estivéssemos no vácuo, então sentiríamos o peso do ar que tivéssemos sobre a cabeça, o qual creio ser enorme. Pois, embora por pouco que seja seu peso, deve-se admitir que se sentiria o de todo o ar que está acima. Esse peso é muito grande, mas não infinito – e, portanto, determinado. Com força proporcional a ele, seria impossível superá-lo e assim causar o vácuo. Quem quisesse encontrar essa proporção precisaria saber a altura do ar e seu peso em cada altura. Mas, seja como for, eu realmente o julgava tal que, para causar o vácuo, imaginava que fosse necessária uma violência maior do que aquela que pode ser feita pela água no tubo com menos de 80 pés (Baliani apud MARTINS, 1989, p. 28). Segundo Baliani, o ar tinha um peso sensível, e com força proporcional a esse peso era possível superá-lo e assim fazer vácuo. Pela carta não fica claro, no entanto, como Baliani explicou a inoperância do sifão. Na mesma época, René Descartes pareceu ter ideias semelhantes às de Baliani quando escreveu, em 2 de julho de 1631 (ano e destinatário duvidosos), uma carta ao seu discípulo Reneri. Na carta, Descartes retratou uma experiência imaginária, análoga à da clepsidra, porém utilizando um tubo e mercúrio ao invés de 278 água. Descartes usou a ideia de pressão do ar e não de “horror ao vácuo” para explicar a retenção do mercúrio (para mais detalhes ver MARTINS, 1989, p. 28-30). Dois anos depois, em trecho do capítulo 4 da obra O mundo, Descartes escreveu que, sendo o universo pleno, o líquido não poderia escoar sem que o ar empurrado pelo mesmo ocupasse o espaço abandonado por ele. Descartes não falou sobre o peso do ar naquela ocasião. Na época, era “acordado” entre a maioria dos cientistas que o ar era pesado, porém não se comentava sobre medidas de peso (ou densidade) do ar. 3.2.1 Galileu e a força do vácuo As ideias de Baliani não conseguiram, de forma nenhuma, convencer Galileu. A sua concepção sobre vácuo era influenciada por um tipo de teoria atomista da matéria segundo a qual havia pequenos espaços vazios entre as partículas, mas o vazio contínuo na natureza era negado. Na obra Discursos sobre duas novas ciências, em 1638, Galileu falou sobre o horror da natureza ao espaço vazio extenso e descreveu, criativamente, uma experiência imaginária sobre a coesão dos materiais. Ele também retomou o argumento da dificuldade de separar duas placas de mármore (já citado por Lucretius). Salviati... A coerência desses corpos é, em minha estimativa, produzida por outras causas que podem ser agrupadas sob duas categorias. Uma é aquela muita falada repugnância que a natureza exibe em relação ao vácuo; mas este horror ao vácuo não sendo suficiente, é necessário introduzir outra causa, na forma de uma cola ou substância viscosa que prende firmemente juntas as partes componentes do corpo. Primeiramente, falarei do vácuo. Se você toma duas placas lisas e altamente polidas de mármore, metal ou vidro, e as coloca face a face, elas deslizarão uma sobre a outra com a maior facilidade, mostrando conclusivamente que nada existe de natureza viscosa entre elas. Mas quando tentar separá-las distanciando-as rapidamente,... você descobrirá que as placas exibem tal repugnância pela separação que a superior carrega a inferior consigo e a mantém erguida indefinidamente, mesmo quando a inferior é grande e pesada. Este experimento mostra a aversão da natureza pelo vazio, mesmo durante o breve momento exigido para que o ar exterior corra e preencha a região entre as duas placas. Também se observa que, se as duas placas não são completamente polidas, seu contato é imperfeito, de modo que, quando se tenta separá-las lentamente, a única resistência oferecida é a do peso, se, no entanto, o puxão é rápido, a placa inferior sobe, mas rapidamente cai, tendo seguido a superior apenas no intervalo de tempo muito curto exigido para a expansão da pequena quantidade de ar entre as placas, em consequência de seu não ajuste, e para a entrada do ar circundante. Esta resistência que é exibida entre as duas placas está sem 279 dúvida presente também entre as partes de um sólido e entra, pelo menos em parte, como uma causa concomitantemente de sua coerência (Galileu apud MARTINS, 1989, p. 31). Galileu comentou também um episódio semelhante ao descrito por Baliani, sem fazer referência a concepções como peso e pressão do ar. Talvez esse tenha sido o fato experimental que deu origem ao experimento imaginário sobre a coesão dos materiais (o trecho ao qual fazemos referência foi extraído de MAGIE, 1969, p. 69-70). Os interlocutores Sagredo e Salviati discutem a respeito de como explicar a tenacidade de um corpo, atribuindo-a à existência de vácuo entre as pequenas partes que o compõem, e o consequente esforço dessas partes para se aproximarem umas das outras, devido ao princípio geral de que a natureza tem horror ao vácuo. Salviati diz que aceita em parte essa visão, mas que pode provar que outras causas são operativas nesse caso. Ele, então, descreve um mecanismo para esse propósito. Sagr. Graças a essa discussão, eu compreendi a causa de certo efeito a respeito do qual há muito tenho pensado e em vão tentado compreender. Certa vez vi uma cisterna à qual havia sido acoplada uma bomba sob a pretensão equivocada de que a água pudesse ser retirada com menos esforço ou em maior quantidade do que por meio de um balde comum. O corpo da bomba continha o sugador e a válvula na parte superior de forma que a água era elevada por atração e não por um empurrão como no caso das bombas nas quais o sugador é colocado mais abaixo. Essa bomba funcionou perfeitamente enquanto a água na cisterna permaneceu acima de certo nível; mas, abaixo desse nível a bomba parou de funcionar. Quando percebi esse fenômeno pela primeira vez pensei que a máquina estivesse estragada; mas o operário que eu chamei para repará-la disse-me que o defeito não estava na bomba, mas sim na água que havia descido demais para ser erguida até aquela altura; e ele acrescentou que não era possível, quer fosse por uma bomba ou por qualquer outra máquina funcionando sob o princípio da atração, erguer água um fio de cabelo acima de dezoito cúbitos; seja a bomba grande ou pequena, esse é o limite extremo da subida. Até então, eu havia estado tão desatento a respeito daquilo, embora soubesse que uma corda, ou uma vara de madeira ou de ferro, se suficientemente longa, se quebraria pelo seu próprio peso quando erguida pela sua parte superior; nunca me ocorreu que a mesma coisa aconteceria, porém muito mais facilmente, com uma coluna de água. E, de fato, a coisa que é atraída pela bomba não é uma coluna de água presa na parte superior e esticada mais e mais até que finalmente atinge-se um ponto no qual ela quebra como uma corda, por conta do seu peso excessivo? Salv. É precisamente assim a maneira como funciona; essa elevação fixa de dezoito cúbitos é válida para qualquer quantidade de água, seja a bomba grande ou pequena ou mesmo tão fina quanto palha. Nós podemos então dizer que ao pesarmos a água contida em um tubo de dezoito cúbitos de comprimento, não importando o seu diâmetro, obteremos o valor da resistência do vácuo em um cilindro de qualquer material sólido contendo um furo desse mesmo diâmetro (Galileu in MAGIE, 1969, p. 69-70. no prelo: Tradução de Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira e Giovanninni Leite de Freitas Batista) Também no mesmo livro, em outra passagem, Galileu propôs uma maneira de medir a densidade do ar, usando uma seringa, e chegou à conclusão de que a 280 água era 400 vezes mais densa que o ar. Como citamos anteriormente, Jean Rey e Giovanni Baliani, também haviam assumido que o ar era pesado. Observamos um desacordo entre Galileu e Baliani no episódio sobre o vácuo. Esses cientistas, influenciados por concepções diferentes, observavam o mesmo fenômeno, mas discordavam em suas explicações. As contribuições dessa discussão, bem como das medidas realizadas por Galileu seriam significativas para a idealização do experimento da coluna de água, por Raffael Magiotti, e para a sua realização por Gasparo Berti, no início da década de 1640. Isso é o que mostraremos a seguir. 3.2.2 O experimento da coluna de água, de Berti Aparentemente, as discussões de Galileu influenciaram a realização de outros experimentos sobre o vácuo. As discussões sobre novas evidências empíricas também foram marcantes nesse período. Um grupo de estudiosos, em Roma, após conhecer os Discursos sobre duas novas ciências e também, aparentemente, conhecer o experimento do sifão de Baliani, criou um interessante dispositivo, o experimento da coluna de água. Entre essas pessoas, Rafael Magiotti, seria o idealizador, e Gasparo Berti, o realizador do experimento. Esse experimento pareceu ter sido um antecessor da conhecida experiência de Torricelli (MARTINS, 1989, p. 33). Nesse experimento, um longo tubo de chumbo com uma torneira fechada na parte inferior era acoplado através dessa extremidade a um tonel com água. A parte superior do tubo, por sua vez, era conectada a um balão de vidro através do qual se enchia o tubo com água. Em seguida, fechava-se o balão de vidro, e abria-se a torneira da parte inferior do tubo. 281 Figura 10 – Experimento da coluna de água, de Berti Marcas registradas no tonel e no tubo permitiam notar que parte da água permanecia no tubo, enquanto outra parte fluía do tubo para o tonel. Quando a torneira inferior era fechada e o balão de vidro superior aberto, o ar entrava produzindo um grande ruído, preenchendo o espaço antes abandonado pela água (para a descrição ver MARTINS, 1989, p. 33-35). Nessa situação, notava-se que a água que permanecia no tubo estava a 18 cúbitos acima do nível da água no tonel (um cúbito equivalia a pouco mais de meio metro), correspondendo ao limite de sustentação da coluna de água segundo Galileu (MAGIE, 1969, p. 69-70). A água que enchia o balão de vidro havia descido pelo tubo de chumbo deixando um espaço superior aparentemente vazio. Havia, no entanto, dúvidas sobre se essa parte superior do tubo estava vazia ou não. Algumas modificações no aparato foram criadas para tentar resolver essas dúvidas. Um pequeno recipiente com água foi acoplado lateralmente ao tubo através de uma mangueira. Em outro dia, o experimento foi tentado de uma forma diferente. O tubo maior, já mencionado, foi perfurado lateralmente perto de A e um tubo de chumbo curvo AS, provido de uma torneira G, foi unido e soldado a ele com estanho. Quando tudo estava pronto, a água foi derramada em C, como antes. O parafuso D foi colocado e a boca S do tubo, com sua torneira G, foi 282 dobrada para dentro de um recipiente HI cheio de água, colocado mais alto do que a janela, de tal forma que obviamente nenhum ar externo pudesse entrar através da torneira G quando a água – como vou relatar – desceu e fluiu pela torneira R. pois, quando esta foi aberta, a água se escoou como antes até a marca L, como se percebeu pela altura da marca feita anteriormente no tonel EF. Em seguida, a torneira R foi fechada e a torneira G aberta. Então, o pequeno tubo sugou a água que foi fornecida continuamente ao recipiente HI, até que por fim todo o espaço foi enchido: o tubo, acima L, o frasco e o pequeno tubo – exceto pelo aparecimento de uma bolha de ar de certo tamanho sob a boca C. Realmente, o espaço ocupado por essa bolha, que alguns pensaram ser um vácuo, estava realmente cheio de ar. Pois o tubo AS e o recipiente HI foram erguidos um pouco de modo que a água no último estava de A, para frasco, preenchendo-o completamente, já que antes parecia que não poderia sugá-la. Mas não foi possível passar mais água e portanto é certo que o pequeno espaço mencionado, abaixo de C, não era um vácuo, mas sim um pleno – uma bolha de ar ou, como alguns preferiram pensar, de éter. Mas as opiniões variaram sobre de onde esse ar ou éter teria vindo se ele, sozinho, rarefeito, preenchia o espaço que a água havia abandonado. Pois alguns diziam que essa pequena porção de ar havia entrado pelos poros do vidro ou do chumbo, enquanto outros preferiram que tivesse sido retirada da água e então se expandido para preencher todo o frasco e o tubo, até L. e que ele não podia se expandir e rarefazer mais e que por isso a água ficou suspensa nessa marca L por alguma força coesiva do ar, de modo que nem descia nem fluía mais (Maignam 19 apud MARTINS, 1989, p. 35). O argumento, no entanto, não venceria a “criatividade” das objeções daqueles que alegavam que quando a água descia pelo tubo, um fluido sutil atravessava as paredes do balão de vidro e preenchia o lugar abandonado pela água. Esse fluido sutil saía pelos mesmos poros quando o balão era novamente preenchido com água através do recipiente lateral. Outras tentativas foram realizadas pelos pesquisadores a fim de argumentar que o balão de vidro localizado na parte superior do tubo de chumbo ficava, de fato, vazio, quando a água escoava desse recipiente para o tubo. As discussões envolviam interpretações fundamentais relacionadas à propagação do som, desenvolvidas na história da Física daquele período. Um sino com badalo de ferro foi instalado dentro do balão de vidro e o mesmo procedimento inicial de abrir a torneira inferior do tubo foi realizado. A água saiu do recipiente de vidro superior, deixando-o aparentemente vazio. Parte da água desceu pelo tubo e o volume de água no tonel subiu. Em seguida, o badalo do sino foi atraído por um ímã e depois solto, batendo no sino. A expectativa era de que se houvesse vácuo, o som não seria ouvido. Já se pressupunha, na época, que o som 19 Emmanuel Maignam era amigo de Gasparo Berti e publicou essa descrição em um livro 10 anos depois da realização do experimento. 283 só se propagava na matéria por vibrações. Embora o sino tenha sido ouvido, contrariando a expectativa inicial, os observadores concluíram que nada havia no recipiente de vidro. As discussões, no entanto, prosseguiram e o desacordo também. De modo geral, podemos dizer que em muitos aspectos o experimento de Berti antecipava o de Evangelista Torricelli. Sabemos também que Torricelli teve notícia desse experimento. Em carta para Mersenne, em 1648, Magiotti comentou que havia escrito para Torricelli sugerindo o uso de água do mar. Tentava-se, assim, facilitar o manuseio do aparato com a utilização de um líquido mais denso, o que diminuía o tamanho do tubo. No experimento de Berti, o tubo chegava ao segundo andar de uma residência. Destacamos nessa seção inúmeros experimentos, hipóteses, conceitos e explicações de diversos cientistas sobre a possibilidade do vácuo, mas nenhum episódio da História da Ciência aponta o registro de uma maneira única de se fazer Ciência. 3.2.3 Torricelli: o experimento do barômetro de mercúrio Vimos que o uso da água no experimento de Berti gerou alguns inconvenientes. O tubo usado no experimento era muito longo. Como não havia, na época, tecnologia para produzir um tubo de vidro com essa extensão, o tubo usado por Berti era de chumbo, o que impedia a visualização da coluna de água no seu interior. Figura 11 - Evangelista Torricelli e Michelangelo Ricci O uso do mercúrio por Evangelista Torricelli resolveu o problema da visualização. Devido ao fato de a densidade do mercúrio ser bem maior do que a da água, o tubo era bem menos extenso. 284 O chamado experimento de Torricelli20 trouxe contribuições novas e fundamentais para a época. A aparelhagem usada era bem mais simples e portátil, já que o tubo era menor. O mercúrio é mais denso que a água cerca de 14 vezes. Logo a altura do mercúrio no tubo é 1/14 da altura atingida pela água no experimento de Berti (MARTINS, 1989, p. 35-38). Vejamos nas palavras do próprio Torricelli a descrição do experimento e de suas observações, numa carta a Michelangelo Ricci em Roma, no ano de 1644: Fizemos muitos recipientes de vidro como aqueles mostrados em A e B (fig. X) com tubos de dois cúbitos de comprimento. Estes foram preenchidos com mercúrio, suas extremidades fechadas com o dedo, e foram, então, invertidos em um recipiente C onde havia mercúrio; vimos que um espaço vazio foi formado e que nada aconteceu no tubo onde esse espaço foi formado; o tubo entre A e D permaneceu sempre cheio até a altura de um cúbito e um quarto e uma polegada. Para mostrar que o tubo estava completamente vazio, enchemos a bacia com água pura até D e então, erguendo o tubo pouco a pouco, vimos que, quando a abertura do tubo alcançou a água, o mercúrio caiu do tubo e a água subiu com grande violência até a marca E. Costuma ser dito como explicação para o fato de que o tubo AE permanece vazio e o mercúrio, embora pesado, seja sustentado no tubo AC, que, como se acredita até agora, a força que impede que o mercúrio caia, como naturalmente o faria, é interna ao tubo AE, e provém do vácuo ou de alguma substância extremamente rarefeita; mas afirmo que é externa, e que essa força vem de fora. [...] Não fui capaz de concretizar minha intenção principal, isto é, reconhecer quando a atmosfera é mais densa e mais pesada e quando é mais sutil e mais leve, porque o nível AB no instrumento EC varia por alguma outra razão (o que eu não teria acreditado) especialmente como se fosse sensível ao frio ou ao calor, exatamente como se o tubo AE estivesse cheio de ar. (Galileu in MAGIE, 1969, p. 74. no prelo: Tradução de Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira e Giovanninni Leite de Freitas Batista) As palavras do próprio Torricelli retrataram, de forma clara, a existência de duas explicações para a sustentação do mercúrio: a primeira propunha que uma força interna ao tubo, proveniente do “horror ao vácuo”, sustentaria o mercúrio; já a segunda, proposta por ele, afirmava ser externa a causa da sustentação do mercúrio. Retomando a montagem usada por Torricelli, um tubo de vidro de 1 m foi preenchido com mercúrio. A abertura desse tubo foi fechada e este foi emborcado dentro de uma bacia, também com mercúrio. Nessa situação, a coluna do líquido 20 Embora esse experimento com o mercúrio seja geralmente atribuído a Evangelista Torricelli, há dúvidas sobre quem o teria realizado pela primeira vez. Existem evidências de que o estudioso Vincenzo Viviani, discípulo de Galileu, pode ter sido o primeiro a fazê-lo. A ideia de realizá-lo pode ter vindo do próprio Viviani ou mesmo de Galileu (para detalhes dessa polêmica, consultar MARTINS, 1989, p. 35-37). Deixando de lado a polêmica da autoria, podemos dizer que a contribuição de Torricelli foi importante nesse caso devido à interpretação que esse pesquisador deu ao instrumento, que levava ao funcionamento do barômetro. 285 dentro do tubo desceu, oscilou e parou a uma altura de cerca de 76 cm, deixando um espaço vazio no topo. Essa altura, segundo observou Torricelli, variou ligeiramente de um dia para o outro. A interpretação proposta por Torricelli era de que o fato observado se devia à pressão do ar sobre o mercúrio da cuba (causa externa), que “empurrava” o mercúrio no tubo até certo ponto. A variação da altura da coluna sugeria que o “peso” do ar variava. Outro ponto interessante é que para ele, de fato, o espaço na parte superior do tubo, antes ocupado pelo mercúrio, estaria vazio. Outro argumento adicionado pelas atividades empíricas de Torricelli foi a conclusão de que, mesmo variando certas características do aparelho relacionadas ao formato e tamanho do tubo, a altura do mercúrio parecia não depender do volume “vazio” acima dele. Essa conclusão foi utilizada pelo estudioso como evidência empírica favorável a nova interpretação para os fenômenos anteriormente explicados pelo “horror da natureza ao vácuo”. Sobre a superfície do líquido que está na bacia repousa o peso de uma [coluna de] altura de cinquenta milhas de ar; então, e se no tubo CE, no qual o mercúrio não sofre tendência ou repugnância alguma, nem mesmo mínimas, a estar lá, devesse entrar e subir uma coluna alta o suficiente para entrar em equilíbrio com o peso do ar exterior que o força a subir? A água em um tubo similar, embora mais longo, subirá até cerca de 18 cúbitos, isto é, [sobe] tanto mais do que aquilo que o mercúrio sobe, o quanto ele é mais pesado do que a água; de forma a haver um equilíbrio com a mesma causa que atua sobre um e sobre o outro. Este argumento é reforçado por um experimento feito simultaneamente com o tubo A e com o tubo B, no qual o mercúrio sempre permanece na mesma linha horizontal AB. Isso deixa quase que certo que a ação não se origina de dentro; por que o vaso AE, onde haveria mais substância rarefeita, deveria ter exercido uma força maior, atraindo muito mais ativamente, por causa da maior rarefação, do que se observa no espaço menor B. Tenho me empenhado em explicar por esse princípio todos os tipos de repugnâncias que são sentidas em vários efeitos atribuídos ao vácuo, e ainda não encontrei alguma com a qual não consiga lidar com sucesso (Torricelli in MAGIE, 1969, p. 75. no prelo: Tradução de Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira e Giovanninni Leite de Freitas Batista). A interpretação dada por Torricelli e uma grande quantidade de estudos, experimentos e discussões estabelecidas na época influenciaram na nossa concepção moderna sobre o vácuo. Não se pode dizer que Torricelli tenha “provado” que havia vácuo no tubo. Ele acreditava que aquele espaço estivesse vazio e interpretava que seu experimento era explicado pela pressão do ar. Parece que quando a comunidade científica passou a apoiar a interpretação de Torricelli para o experimento, a aceitação de que o alto do tubo estava vazio acabou vindo em 286 conjunto, pouco a pouco. Mais uma vez, a História da Ciência nos revelou o caráter provisório do Conhecimento Científico. 3.3 AS DISCUSSÕES SOBRE O VÁCUO APÓS O EXPERIMENTO DE TORRICELLI Naquela época, o padre, filósofo e matemático Marin Mersenne foi um personagem central na divulgação das realizações científicas pela Europa. Mersenne se correspondia com importantes pesquisadores, organizava encontros entre eles e viajava para encontrá-los. Numa dessas ocasiões, o padre viu Torricelli refazer seu experimento do tubo de mercúrio e foi informado de que pequenos insetos foram capazes de sobreviver no espaço aparentemente vazio. Mersenne retornou a Paris e divulgou os resultados a pesquisadores como Giles Personne de Roberval, René Descartes, Pierre Petit, Blaise Pascal e outros. O padre tentou reproduzir o experimento do barômetro sem sucesso, pela falta de tubos de vidro de qualidade. Figura 12 - Giles Personne de Roberval e Blaise Pascal O experimento foi, então, repetido e discutido por vários autores, entre os quais Petit e Roberval. Petit realizou o experimento em Rouen, em outubro de 1646, na companhia de Étienne e seu filho, o jovem Blaise Pascal. No “experimento de Torricelli” aparentemente nada havia na área próxima ao topo do tubo. Essa questão foi retomada e as opiniões se dividiram. Mesmo diante de novos estudos, evidências empíricas e interpretações, as controvérsias sobre o vácuo nessa época permaneceram entre os estudiosos. Vejamos de forma mais sistemática algumas das contribuições de Pascal, Mersenne, Descartes e Roberval em relação a essa temática. 287 3.3.1 As discussões sobre o vácuo envolvendo Pascal, Mersenne, Descartes e Roberval Discutiremos nessa seção os episódios relativos aos estudos do vácuo em três importantes anos do século XVII, nos quais se deram grandes contribuições de Blaise Pascal, Marin Mersenne, René Descartes e Gilles Personne de Roberval: 1646 a 164821. Em outubro de 1646, como dissemos na seção anterior, Blaise Pascal acompanhou a reprodução do experimento de Torricelli por Étienne Pascal (seu pai) e Pierre Petit. Tendo essa experiência sido remetida de Roma ao Rev. Pe. Mersenne, Mínimo de Paris, ele a divulgou na França no ano de 1644, para admiração de todos os sábios e curiosos, tornando-se famosa em todos os lugares por sua comunicação; eu a conheci pelo Sr. Petit, intendente das Fortificações e muito versado em todas as belas artes, que a recebera do próprio Rev. Mersenne. Realizamo-la juntos em Rouen, o acima citado Sr. Petit e eu, do mesmo modo como ela havia sido feita na Itália, encontrando ponto por ponto aquilo que havia sido enviado daquele país, sem então haver notado nela nada de novo (Pascal in MARTINS, 1989, p. 56). O experimento “contagiou” Pascal, que passou a se dedicar à questão do vácuo, fazendo vários outros experimentos em sua cidade (Rouen), no final de 1646 e meados de 1647. Incluem-se nessa época apresentações públicas, conforme relatou o próprio estudioso, em carta datada de 1651, endereçada a de Ribeyre (Pascal apud MARTINS, 1989, p. 38). Em maio de 1647, Pascal interrompeu as exibições públicas e viajou para Paris. Ele descreveu as experiências possivelmente realizadas nesses dois anos, na obra Novas experiências sobre o vácuo (melhor discutida na seção seguinte). Porém, há suspeitas de que Pascal não realizou tudo que apresentou nessa obra. Na época, por exemplo, não havia condições tecnológicas para a construção de certos tubos citados por Pascal em seus experimentos22. 21 Há vários estudos sobre os trabalhos de Pascal nesse período. Alguns trabalhos destacaram seus méritos e outros, pelo contrário, defenderam possíveis falsificações de documentos pelo estudioso (para ver mais detalhes consultar MARTINS, 1989, p. 37-38). Essas possíveis falsificações não serão objeto de nossa discussão, embora sejam citadas ao longo do texto. 22 Segundo o filósofo Alexandre Koyré (apud MARTINS, 1989, p. 38), existiam na época vários motivos para duvidar de algumas das realizações experimentais descritas pelo estudioso. Martins (1989, p. 55-64) também apresenta, nas suas notas de rodapé da tradução da obra Novas experiências sobre o vácuo, vários argumentos sobre a impossibilidade da realização de alguns desses experimentos. 288 Nesse mesmo ano, antes da publicação de qualquer informação sobre essas experiências alguns estudiosos manifestaram suas ideias relacionadas ao experimento de Torricelli. Valeriano Magni, padre capuchinho da Polônia, realizou um experimento semelhante e sugeriu, num opúsculo publicado por ele, que havia vácuo no topo do tubo. O padre apresentou o experimento como sendo de sua autoria, citando Galileu como seu inspirador. Pierre Guiffart defendeu a mesma posição, embora não tenha explicado o fenômeno observado pela pressão atmosférica, mas sim pelo horror limitado ao vácuo, tal como Galileu. Para o próprio Pascal, havia um vácuo absoluto na região superior do tubo, já para René Descartes, não. Devido à sua grande influência, muitos aceitaram que o vazio era relativo no tubo do experimento de Torricelli. René Descartes adotava uma concepção de Universo pleno. Para ele, o espaço aparentemente vazio na parte superior do tubo de Torricelli estava repleto de uma matéria sutil (éter). Justamente por isso, era possível ver através do vidro, já que, segundo a interpretação criativa do filósofo, a luz seria uma pressão transmitida pela matéria (MARTINS, 2006, p. 94). Ainda a respeito da argumentação de Descartes e da discussão em torno do espaço superior do tubo no experimento de Torricelli, uma questão filosófica mereceu destaque. Os pesquisadores da época podiam apresentar evidências de que aquele espaço estava livre de substâncias conhecidas como o mercúrio, o ar e água. Mas, qualquer que fosse o experimento realizado, seria impossível “provar” definitivamente a teoria do vácuo absoluto. Isto é, era impossível dizer que tal espaço estava livre de coisas invisíveis desconhecidas. Assim como era impossível apresentar evidências contrárias à ideia do éter defendida por Descartes (MARTINS, 2006, p. 94; MARTINS, 1993). Outra questão importante diz respeito à interpretação do experimento de Torricelli. René Descartes, que negava o vácuo, atribuía os efeitos no experimento com o mercúrio à pressão da atmosfera. Na mesma época, outro pesquisador importante, Gilles Personne de Roberval, refez o experimento de Torricelli usando tubos de diferentes tamanhos e formas com grandes dilatações na parte superior. Concluiu que a altura da coluna de mercúrio era sempre a mesma independente do tamanho e formato do espaço vazio na parte superior do tubo. 289 Roberval elaborou algumas hipóteses acerca desse experimento. A parte superior do tubo podia estar vazia ou cheia de um ar muito rarefeito; esse vazio aparente puxava o mercúrio para cima e o impedia de cair. Para ele, que aceitava o vácuo, os efeitos nos experimentos com o mercúrio eram atribuídos à atração ou horror ao vazio. O vácuo produziria um puxão, de mecanismo desconhecido. Vimos que entre 1646 e 1647, Pascal teria realizado vários experimentos sobre o vácuo, mas não publicou seus resultados. Aparentemente, nessa época, ele não pensava em pressão atmosférica, ou se a aceitava, pelo menos não queria defendê-la ainda. Roberval estava em contato com Pascal na época, e tudo indicava que as ideias dos dois eram semelhantes, isto é, Pascal ainda não atribuía os efeitos observados à pressão do ar. Um acontecimento pode ter contribuído significativamente para ele mudar de opinião. Em setembro de 1647, René Descartes visitou Paris, e Marin Mersenne refez em sua presença os experimentos com o tubo de mercúrio. Descartes decidiu se encontrar com Pascal. Esse último, prevendo um possível confronto, já que defendiam interpretações contrárias a respeito dos experimentos com o mercúrio, pediu a presença de Roberval no encontro, o qual poderia ser seu aliado. Vejamos na seção seguinte as possíveis contribuições desse encontro. Contextualizaremos a provisoriedade do Conhecimento Científico por meio da discussão do famoso experimento de Pascal e da sua repercussão no surgimento de outros estudos. As explicações se distanciaram da concepção de que a natureza tinha horror ao vazio e se assemelharam à nossa interpretação moderna sobre o vácuo e os efeitos da pressão atmosférica. 3.3.1.1 As contribuições do famoso experimento de Pascal e seus desdobramentos para a temática do vácuo Em outubro de 1647, Blaise Pascal publicou o trabalho Novas experiências sobre o vácuo23. O pesquisador descreveu a realização do experimento de Torricelli com diversos líquidos e recipientes de formas e tamanhos diferentes. Dessas experiências e de muitas outras descritas no livro completo, onde são vistos tubos de todos os comprimentos, grossuras e figuras, 23 Estudiosos da História da Ciência levantam dúvidas quanto à veracidade de alguns experimentos de Pascal (para mais detalhes ver MARTINS, 1989). 290 preenchidos de diferentes líquidos, mergulhados de formas diferentes em líquidos diferentes, transportados uns nos outros, pesados de diferentes formas e onde são observados as diferentes atrações sentidas pelo dedo que fecha os tubos onde está o aparente vazio [...] (Pascal in MARTINS, 1989,p. 62). Pascal defendeu, embora não pudesse provar, o argumento de que o espaço acima do mercúrio, no tubo de Torricelli, era realmente vazio. O “horror ao vácuo” teria um poder limitado, segundo Pascal expressa numa conclusão: É por isso que direi a respeito do verdadeiro vácuo aquilo que mostrei a respeito do vazio aparente, e considerarei verdadeiras as máximas colocadas abaixo, e enunciadas a respeito do vácuo absoluto como o forma do aparente, a saber dessa forma: Máximas 1. Que todos os corpos sentem repugnância a se separarem uns dos outros e a permitir em seu intervalo o vácuo; quer dizer, que a natureza tem horror ao vácuo. 2. Que esse horror ou repugnância que todos os corpos possuem não é maior para permitir um grande vácuo do que um pequeno, quer dizer, para se afastar por um grande intervalo ou por um pequeno. 3. Que a força desse horror é limitada, e semelhante àquela a qual a água de uma certa altura, que é de aproximadamente 31 pés, tende a correr para baixo. 4. Que os corpos que limitam esse vácuo possuem a tendência de preenchê-lo. 5. Que essa tendência não é mais forte para preencher um grande vácuo do que um pequeno. 6. Que a força dessa tendência é limitada, sendo sempre igual àquela com a qual de uma certa altura, que é de cerca de 31 pés, tende a correr para baixo. 7. Que uma força um pouco maior do que aquela com a qual a água da altura de 31 pés tende para baixo, por menor que seja é suficiente para produzir um vácuo, por maior que seja; quer dizer, para fazer desunir os corpos por um intervalo tão grande quanto se queira, desde que não exista nenhum outro obstáculo à sua separação nem a seu afastamento além do horror que a natureza tem pelo vácuo (Pascal in MARTINS, 1989,p. 62). Sobre as atividades empíricas descritas nessa obra, podemos dizer que Pascal extrapolou seus experimentos, ao afirmar que os realizou utilizando “tubos de todos os comprimentos, grossuras e figuras” (grifo nosso). Ele extrapolou também seus resultados, ao defender a prova da teoria do vácuo “absoluto”, pois ele não poderia afirmar que o espaço estava livre de coisas invisíveis desconhecidas. Como mencionamos, Pascal publicou esse trabalho em outubro de 1647. No mesmo mês, Mersenne publicou a obra Reflexões físico-matemáticas, trazendo uma nova medida da densidade do ar e abordando a pressão atmosférica como explicação para a experiência de Torricelli. Mersenne escreveu ainda sobre a possibilidade de realização do experimento de Torricelli em diferentes atitudes. Vejamos a proposta de Mersenne no prefácio: 291 Se o cilindro de ar é a causa do vazio contido no tubo, ou da suspensão do mercúrio, ao qual equilibra, parece que esse cilindro de ar será mais curto e, portanto, que o cilindro de mercúrio será de menor altura, quando observado no alto de uma torre ou de uma montanha. Por exemplo, as janelas da cúpula de São Pedro estão pelo menos 50 toesas (cerca de 100 m) acima do solo; se a altura do cilindro de ar fosse apenas uma légua de 2500 toesas, o cilindro seria menor de 1/50 de seu comprimento quando observado de perto dessas janelas ao invés de observado no Confessionário de São Pedro. Mas mostramos na página 204 que o cilindro de ar deve ter pelo menos duas léguas de altura [cerca de 10000 m]; daí, na experiência precedente, diminuiria apenas a centésima parte e o cilindro de mercúrio, também diminuiria somente um centésimo de seu comprimento; uma tal diminuição, que seria menor do que 1/50 de pé ou do que 1/4 de linha [cerca de 0,5 mm], seria apenas sensível. Se fizéssemos a experiência, pelo contrário, no topo de uma montanha com altura de uma légua, o cilindro de mercúrio deveria medir apenas um pé e meia polegada. Se isso não ocorresse, dever-se-ia concluir daí que o cilindro de ar não é a explicação desse vazio – a menos, no entanto, que se suponha que a superfície superior do ar não é esférica e que ela se eleva mais ou menos de acordo com o relevo do solo (Mersenne apud MARTINS, 1989, p. 42-43). Mersenne parecia não ter ainda adotado um posicionamento final sobre a explicação do experimento de Torricelli, e não tinha certeza de que valia à pena realizar o experimento sobre cuja possibilidade comentava. O padre era influenciado pela sua crença na constância da densidade do ar independente da altitude. Por outro lado, inclino-me a pensar que sempre se encontrará a mesma altura para esses cilindros de mercúrio. Isso poderia provir de que as mudanças de altitude não produzam um efeito perceptível porque a altura do ar é muito grande; é o que ocorreria, por exemplo, se os limites da atmosfera ultrapassassem a Lua. Isso poderia provir igualmente de outras causas desconhecidas por nós, ou porque a coluna de ar não é a causa do fenômeno. Então, estaríamos novamente diante de um enigma (Mersenne apud MARTINS, 1989, p. 43). Mersenne, em um segundo Prefácio da mesma obra, defendeu a ideia de Roberval sobre o puxão do vácuo. O padre escreveu a Baliani, em novembro de 1647, pedindo sua opinião sobre o fenômeno. Este lhe respondeu defendendo a explicação pela pressão atmosférica e afirmando que a densidade do ar variava com a altitude. Em novembro de 1647, Pascal escreveu uma carta a seu cunhado, Florin Périer, pedindo-lhe para executar o experimento “decisivo” (segundo Pascal) a favor da interpretação de que o resultado observado no experimento de Torricelli se devia a uma causa externa, isto é, à pressão atmosférica. Pascal queria comparar os resultados obtidos no experimento em situações diferentes, nas quais houvesse grande variação da pressão do ar. 292 Alguns meses depois, já em 1648, Périer, então, realizou o experimento na montanha Puy-de-Dôme e notou que a altura da coluna de mercúrio era menor no alto da montanha se comparada ao que se obtinha em sua base. A hipótese inicial de Pascal era que se o efeito no tubo se devesse ao vácuo (causa interna), tal variação não ocorreria. Como houve a variação, o resultado seria atribuído à pressão atmosférica, que parecia diminuir com o aumento da altura. Vejamos o relato de Périer: Encontramo-nos, então, naquele dia às oito horas da manhã no jardim dos Pères Minimes, o qual é praticamente a parte mais baixa da cidade, onde o experimento começou da seguinte maneira: Primeiro, despejei em um vasilhame dezesseis libras de mercúrio, o qual eu havia purificado durante os três dias precedentes, e tomando dois tubos de vidro de tamanhos iguais, cada um com cerca de 4 pés de comprimento, hermeticamente selados em uma extremidade e aberto na outra, fiz com cada um o experimento comum do vácuo usando o mesmo vasilhame, e quanto aproximei os dois tubos sem retirá-los do vaso, verifiquei que o mercúrio que restou em cada um estava no mesmo nível, e que ficou em cada um deles acima do mercúrio no vasilhame vinte e seis polegadas e três linhas e meia. Repeti esse experimento duas vezes no mesmo local, com os mesmo tubos, com o mesmo mercúrio e no mesmo vasilhame; encontrei sempre o mercúrio nos tubos no mesmo nível e na mesma altura que encontrei na primeira vez. Após isso ter sido realizado, deixei um dos dois tubos no vasilhame, para observação contínua: registrei no vidro a altura do mercúrio, e deixando o tubo nesse local, solicitei ao Reverendo Padre Chastin, um dos internos da casa, um homem tão piedoso quanto possível, e o qual reflete muito claramente em questões desse tipo, que tivesse o trabalho de observar a situação de tempo em tempo durante o dia, para verificar se qualquer mudança ocorria. E com o outro tubo e parte do mesmo mercúrio, eu subi com todos esses senhores ao topo do Puy-de-Dôme, que é cerca de quinhentas toesas mais alto que o Minimes, e quando realizamos os mesmos experimentos da mesma maneira que eu havia feito nos Minimes, encontrei que permaneceu no tubo não mais do que vinte e três polegadas e duas linhas de mercúrio, enquanto que no Minimes havia sido encontrada no mesmo tubo uma altura de vinte e seis polegadas, três linhas e meia; e então havia entre as alturas do mercúrio nos experimentos uma diferença de três polegadas e uma linha e meia: esse resultado nos encheu de admiração e espanto, e tanto nos surpreendeu, que para nossa própria satisfação desejamos repeti-lo. Por isso, repeti o mesmo mais cinco vezes, com grande precisão, em diferentes locais no topo da montanha, uma vez debaixo de uma cobertura numa pequena capela que existe lá, uma vez a céu aberto, uma vez em um abrigo, uma vez ao vento, uma vez com tempo bom, e uma vez sob chuva e névoa que nos atingiu algumas vezes, tendo o cuidado de retirar o ar do tubo todas as vezes; em todos esses testes encontrou-se a mesma altura para o mercúrio, vinte e três polegadas e duas linhas, o que corresponde a uma diferença de três polegadas e uma linha e meia das vinte e seis polegadas e três linhas e meia que foram encontradas no Minimes; esse resultado nos satisfez plenamente (Pascal in MAGIE, 1969, p. 77-78. no prelo: Tradução de Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira e Giovanninni Leite de Freitas Batista). O resultado foi recebido com satisfação por Blaise Pascal, conforme indica a carta que este enviou ao cunhado: “Esse relato esclarece todas as minhas 293 dificuldades e eu não escondo o fato de que eu fiquei extremamente feliz com isso” (MAGIE, 1969, p. 75). Pascal adotou, então, a interpretação cartesiana para o resultado do experimento: a atuação da pressão atmosférica. Segundo historiadores da ciência que se dedicaram a investigar o desenvolvimento das concepções sobre vácuo, a ideia de realizar o experimento do Puy-de-Dôme não havia partido de Pascal. A ideia pode ter sido de Mersenne ou Descartes, e este último poderia ter sugerido o experimento a Pascal como um modo de decidir qual explicação estaria correta: o puxão do vácuo (causa interna) ou a atuação da pressão atmosférica (causa externa). Pascal, no entanto, teria falsificado correspondências na tentativa de estabelecer como sua a prioridade dessa ideia (MARTINS, 1989, p. 41-43). Ainda no mês de setembro de 1647, Roberval realizou uma nova experiência. Utilizou uma bexiga de carpa, vazia e seca, de onde retirou todo o ar que ela continha antes de amarrar a sua boca. Colocou-a no topo de um tubo com o qual se realizaria o experimento de Torricelli. Observou o inchaço da bexiga, como se houvesse soprado ar em seu interior, quando o mercúrio descia. O resultado do experimento surpreendeu Roberval, pois mostrava que uma pequena porção de ar poderia dilatar, sendo suficiente para encher a parte superior do tubo de Torricelli. Com isso, Roberval passou a defender a presença de ar rarefeito na parte superior do tubo e não mais o vácuo (MARTINS, 1989, p. 44). Segundo Martins (1989), Roberval descreve essas e outras experiências, bem como suas observações, em uma carta a Des Noyers iniciada em 15 de maio de 1948 e terminada meses depois. Entre as observações, Roberval descreveu um fato interessante para a época. Ao se encher o tubo de mercúrio, deixou um espaço de uma polegada sem mercúrio, que foi preenchido com água. O mercúrio desceu e a água pressionou o mercúrio com seu peso. Como a água tem densidade quase 14 vezes menor que o mercúrio, essa abaixou apenas 1/14 de polegada do mercúrio. Porém, ao substituir a água por ar no mesmo espaço, observou que o ar empurrava consideravelmente, e muito mais que a água, o mercúrio para baixo. A explicação de Roberval concentrou-se na força expansiva do ar. A água empurrava o mercúrio somente pelo seu peso, enquanto que o ar pressionava o mercúrio pelo seu peso e sua força de expansão. Isso criou uma grande confusão para Mersenne (MARTINS, 1989, p.44- 45). 294 Roberval e Mersenne se convenceram da pressão do ar externo como sendo a causa do tubo de Torricelli por volta de julho de 1648. O convencimento se deu pelo “experimento do vácuo no vácuo”. Não sabemos quem de fato teve a ideia, alguns a atribuem a Pascal, outros a Roberval ou a Adrien Auzout. Esse experimento mostrou que um barômetro em um espaço sem ar não funciona e que a altura da coluna de mercúrio depende da pressão do ar contida dentro do aparelho (para detalhes da descrição ver MARTINS, 1989, p. 45-47). Para Mersenne, esse experimento foi decisivo. Vejamos em suas palavras: A experiência do vácuo feita no vácuo prova de uma forma definitiva que a suspensão do mercúrio é devida à pressão da coluna de ar; se um pequeno tubo é encerrado no vazio de um tubo grosso, o mercúrio cai completamente; mas ele sobe logo eu o ar penetra no tubo grosso (Mersenne apud MARTINS, 1989, p. 47). Figura 13 – Experimento do vácuo no vácuo Porém, ao contrário do que foi dito por Mersenne, é importante notar que esse experimento não descarta a teoria do “horror ao vácuo”. O experimento não “prova” que não existe puxão ou atração do vácuo. Ele nos sugere apenas que a pressão atmosférica produz efeitos sobre o mercúrio. 295 Alguns meses depois da divulgação do experimento do vácuo no vácuo, o cunhado de Pascal repetiu o experimento de Torricelli no Puy-de-Dôme a diferentes altitudes, observando a altura do mercúrio menor em altitudes maiores. Já Pascal, defendeu, em 1648, pela primeira vez (por escrito) que a causa dos fenômenos antes atribuídos ao vácuo era a pressão atmosférica. Ele considerou ainda, o experimento do Puy-de-Dôme como sendo crucial. Esse experimento foi fundamental, mas não podemos dizer que foi conclusivo, pois o que se podia acerca do experimento do vácuo no vácuo também se aplica aqui. Em relação à existência do vácuo e da pressão do ar, podemos dizer que após esses estudos experimentais, a aceitação entre os cientistas passou a ser a posição mais usual a respeito desse assunto. Mas continuaram a existir autores que negavam a existência do vácuo baseando-se nas concepções de Descartes. REFERÊNCIAS ANDRADE, C.S. Concepções de alunos do curso de pedagogia da UFRN acerca da natureza da ciência: subsídios à formação de professores. Dissertação (Mestrado em Educação), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2008. BARDIN, L. Análise de conteúdo. Lisboa: Edições 70, 2004. BRASIL. Ministério da educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio. Brasília: 1999. CLOUGH, M. P.; OLSON, J. K. Teaching and assessing the nature of science; an introduction. Science & Education. n. 17, p. 143-145. 2008. EL-HANI, C. N.; FREIRE JUNIOR, O.; TEIXEIRA, E. S. A influência de uma abordagem contextual sobre as concepções acerca da natureza da ciência de estudantes de física. Ciência & Educação. v. 15, n. 3, p. 529-556. 2009. FERREIRA, J. M. H. et al. Formandos em Física e a Natureza da Ciência. XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física. p. 1-12. Águas de Lindóia, 2010. HARRES, J. B. S. 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A história das ciências e seus usos na educação. Pp. xxi-xxxiv, in: SILVA, Cibelle Celestino (ed.). Estudos de história e filosofia das ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Livraria da Física, 2006. MENEZES, L. C. A matéria uma aventura do espírito: fundamentos e fronteiras do conhecimento. 1 ed. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2005. PORTELA. S. I. C. O uso de casos históricos no Ensino de Física: um exemplo em torno da temática do horror da natureza ao vácuo. 2006. Dissertação (Mestrado Profissionalizante em Ensino de Ciências) – Universidade de Brasília, 2006. Disponível em: . Acesso em: 15 dez. 2011. 298 APÊNDICE B: INSTRUMENTO DE PESQUISA UTILIZADO COMO PRÉ-TESTE “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo O retorno dessa pesquisa (para o e-mail wesleyoliveira177@yahoo.com) até segunda-feira (11/06/12) confirmará a sua inscrição na oficina e já faz parte das atividades que contabilizam como carga horária da mesma (atividades não-presenciais). É muito importante que você responda antes de ler o material que disponibilizaremos para a oficina. Pedimos que você responda às questões abaixo sem consultar qualquer material. Não há respostas “certas” ou “erradas”. Estamos interessados apenas em sua opinião sobre um conjunto de questões acerca da ciência. Inclua exemplos relevantes sempre que possível. Dados do participante Idade: Sexo: Ano de entrada na graduação: Ano de saída da graduação: Instituição da graduação: Trabalha? ( ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não ( ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência: Nível de ensino em que atua/atuou: 299 QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (a) Explique por que as teorias mudam. (b) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. 300 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. 301 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. 302 QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? 303 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? 304 APÊNDICE C: SLIDES UTILIZADOS NA MANHÃ DO PRIMEIRO DIA DE OFICINA PARA DISCUTIR SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA E HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE CIÊNCIAS Ministrante: Prof. Wesley Oliveira Coordenação: Profª. Drª. Juliana M. H. Ferreira uma abordagem explícita e contextualizada a partir da história do vácuo CARGA HORÁRIA PRESENCIAL: 14 horas CARGA HORÁRIA NÃO-PRESENCIAL: 6 horas 4 O que a ciência é, como funciona, como os cientistas atuam como grupo social, como a sociedade influencia e reage aos empreendimentos científicos, etc.  6 305 7 “Até hoje, a única solução realmente eficaz no combate à caspa – e cientificamente comprovada - é o uso contínuo do shampoo e condicionador anticaspa”. “Estamos falando de dietas, comprovadas cientificamente, que podem ajudá-la a perder alguns quilinhos”. 1 elaboração, implementação e teste de propostas com objetivo de aproximar as concepções dos estudantes sobre a Natureza da Ciência das visões mais recentes na epistemologia da ciência; (LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2002; LEDERMAN, 2006) 9 avaliação das concepções dos professores de ciências sobre a natureza da atividade científica; estudos sobre as relações entre concepções dos professores, práticas pedagógicas e concepções dos estudantes (LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2002; LEDERMAN, 2006). O fenômeno foi comprovado experimentalmente. A teoria foi provada. As leis e princípios científicos estabelecidos são verdadeiros.  “Torricelli concluiu corretamente que essa coluna de mercúrio era equilibrada pela pressão atmosférica exercida na superfície livre da cuba, ao nível do mar, onde realizou o experimento” (GASPAR, 2011, p.333). Exemplo: “Física 1” - Livro didático de autoria de Alberto Gaspar 306  13 Exemplo: apostila do Laboratório de Mecânica – UFRN – versão usada até 2009 (presencial) “Objetivo: Verificar experimentalmente a Segunda Lei de Newton.” “De maneira sucinta, a presente experiência irá verificar a 2a. Lei a partir de um exemplo clássico da Mecânica esquematizado na figura 2, onde o atrito da mesa (representado pelo trilho de ar na figura 1) e as massas da corda e da polia são considerados desprezíveis.” Em sua opinião, o procedimento seguido provou a 2ª Lei de Newton? Justifique.  “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Resposta de um dos sujeitos da pesquisa: “Serão verdadeiros caso sejam provados empiricamente”. Natureza da Ciência na licenciatura em Física do IFRN: comparando ingressantes e concluintes (OLIVEIRA e FERREIRA, 2011, p.7)  1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se?  Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Questionário NdC   Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: Explique por que as teorias mudam. Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Questionário NdC  2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Questionário NdC  “Enquanto essas hipóteses se confirmam, as teorias que as produziram continuam válidas; quando elas não se confirmam, as teorias são abandonadas” (GASPAR, 2011, p.10). Exemplo: “Física 1” - Livro didático de autoria de Alberto Gaspar. 307  19 Exemplo: apostila do Laboratório de Mecânica – UFRN – versão atual Versão 2010.1 “Objetivo: Estudar experimentalmente a validade da Segunda Lei de Newton para um caso particular.” “Na ciência, leis (como as de Newton, Hooke, Ohm, Faraday, etc. ) expressam regularidades observadas na natureza. É possível encontrar evidências experimentais favoráveis à validade de uma determinada lei, mas não podemos dizer que somos capazes de prová-la ou comprová-la, pois isso fere diretamente a natureza provisória do conhecimento científico.  Versão 2010.1 De maneira sucinta, a presente experiência permite estudar a validade da 2a. Lei a partir de um exemplo clássico da Mecânica esquematizado na figura 2, onde o atrito da mesa (representado pelo trilho de ar na Figura 1) e as massas da corda e da polia são considerados desprezíveis. Trata-se, portanto, de um modelo.” “A partir do resultado do item anterior, responda: em sua opinião, o procedimento seguido encontrou evidências favoráveis à 2ª Lei de Newton? Justifique.” Exemplo: apostila do Laboratório de Mecânica  “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Resposta de sujeito participante da pesquisa – “As leis ou princípios não são totalmente verdadeiros. Algumas limitações encontradas podem ser importantes para a evolução do pensamento e o surgimento de outras leis mais abrangentes”. Natureza da Ciência na licenciatura em Física do IFRN: comparando ingressantes e concluintes (OLIVEIRA e FERREIRA, 2011)  A ciência é dinâmica, mutável e experimental. O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado. Enunciando a provisoriedade da Ciência... Único, rígido, universal, garantia de conhecimento científico  24 Etapas associadas ao método científico Observação Experimentos controlados  Acúmulo de dados  Hipóteses (“Enunciados gerais que tentam descrever um conjunto de dados e estabelecer relações causais que propiciem a explicação do fenômeno”)  Conclusões  Se confirmam – lei científica/generalização; estudos de fenômenos correlacionados – leis e teorias  Se não confirmam – retorno a etapas anteriores  Resultados   Comprovação/Verificação (Novos experimentos e observações para verificar a validade ou não das hipóteses) 308  “Um dos processos de aquisição do conhecimento é o denominado método experimental ou científico, que apresenta uma sequência rígida de etapas”. (RAMALHO, NICOLAU e TOLEDO, 2007, p.4). “Os fundamentos da física” – Volume 1 - Livro didático de autoria de Ramalho, Nicolau e Toledo.  “A análise de um fenômeno físico pressupõe algumas etapas: [...] (CAMPAGNER, 2010, p.10). Modelagem matemática; Matematização do fenômeno; Elaboração de hipóteses; Generalização da conclusão”. “Física no cotidiano” – Volume 1 - Livro didático de autoria de Campagner.  “Investigando algum fenômeno, os cientistas trabalham de maneira organizada, usando um método científico. Veremos, a seguir, como pode se desenvolver um método científico... Assim, um método científico pode seguir as seguintes etapas: observação de um fato, formulação de um problema, formulação de uma hipótese, realização de experiências, conclusão...” Livro de 7º ano do ensino fundamental II  4) “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método estabelecido”. Discuta essa afirmação. “Sim, acho que há um método já estabelecido, mas não acho errado, tendo em vista que o fenômeno observado tem que ser provado”. “Existe um caminho a ser seguido para se fazer ciência. Não é de modo aleatório. O método científico proporciona parâmetros que proporcionam o surgimento de leis”. Natureza da Ciência na licenciatura em Física do IFRN: comparando ingressantes e concluintes (OLIVEIRA e FERREIRA, 2011, p.8-9)  8) “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização” são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento. Discuta essa afirmação. “Acho correto, tendo em vista que para ser provado um determinado fenômeno, essas etapas são fundamentais”. “Todo esse caminho a ser percorrido é necessário para que a ciência seja considerada ciência e sofra evolução”. Natureza da Ciência na licenciatura em Física do IFRN: comparando ingressantes e concluintes (OLIVEIRA e FERREIRA, 2011, p.8-9)  3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Questionário NdC 309  “Embora seja comum falar num método científico composto de uma série de procedimentos que possibilitariam novas descobertas, é pouco provável que alguma descoberta científica tenha seguido rigorosamente esse método”. (GASPAR, 2011, p.10). Exemplo: “Física 1” - Livro didático de autoria do Alberto Gaspar.  Não há nenhum método científico único universal. Não existe uma única maneira de fazer Ciência. Não há um conjunto de regras perfeitamente definidas a aplicar de uma forma mecânica e independentemente do domínio investigado. Enunciando a inexistência do método científico... A Ciência é uma atividade neutra. A neutralidade científica garante um resultado confiável.  “os meus resultados concordam com as previsões teóricas ou com os resultados de outros experimentos? Essa pergunta é fundamental para decidir se uma hipótese científica é aceita ou rejeitada”. Resultados, dados ... Falam por si só? Apostila de FISICA EXPERIMENTAL E ANALISE ESTATISTICA DE DADOS - EDF0026 - UFRN  “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Resp. de sujeito da pesquisa: “Ao observar fenômenos pode-se extrair dados que se repetem e a partir dessa repetição pode-se estabelecer leis, que vão originar leis e princípios”. Natureza da Ciência na licenciatura em Física do IFRN: comparando ingressantes e concluintes (OLIVEIRA e FERREIRA, 2011, p.8-9)  4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Questionário NdC 310  5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Questionário NdC  “A ideia de que hipóteses e teorias surjam a partir da observação dos fatos ou da experimentação não é verdadeira. Que fatos? Que experiências? A seleção de determinados fatos ou a realização de determinadas experiências indicam que, na verdade, as hipóteses e as teorias a investigar já existem. Em outras palavras, as experiências são feitas ou os fatos são observados em razão de alguma hipótese teórica previamente formulada”. (GASPAR, 2011, p.10). Exemplo: “Física 1” - Livro didático de autoria do Alberto Gaspar.  “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Resposta de sujeito da pesquisa: “Nem sempre, pode existir a partir de uma teoria”. Natureza da Ciência na licenciatura em Física do IFRN: comparando ingressantes e concluintes (OLIVEIRA e FERREIRA, 2011, p.8-9)  Uma observação significativa não é possível sem uma expectativa pré-existente. As observações são dependentes da teoria. A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação não ambígua. Enunciando a relação de dependência entre observação e teoria... 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Aspecto de NdC: O desacordo entre os cientistas sempre é possível. 311 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Aspecto de NdC: O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais.  “Ainda no século XIX, podia ser notada a preocupação de promover no ensino concepções então consideradas ‘mais adequadas’ acerca da atividade científica [...]” (EL-HANI, FREIRE JUNIOR e TEIXEIRA, 2009). Inclusão da temática NdC no ensino de ciências  “Alguns tópicos centrais de NdC tem sido enunciados na literatura e debatidos pelos especialistas nas últimas décadas” (LEDERMAN, 2006, p. 832-835; MCCOMAS et al., 1998, p. 513). Inclusão da temática NdC no ensino de ciências  Diversos trabalhos têm registrado a necessidade de incluir essa temática no ensino de ciências para que os alunos possam compreender o significado, a produção, as correlações, as possibilidades e as limitações do conhecimento (MCCOMAS et al., 1998; LEDERMAN, 1992; LEDERMAN, 2006; PRAIA et al., 2007) Inclusão da temática NdC no ensino de ciências  Em 2008, tais aspectos foram reforçados em edição especial da revista Science & Education dedicada a essa temática (CLOUGH & OLSON, 2008). Reconhecimento na legislação de vários países. Inclusão da temática NdC no ensino de ciências 312  No caso do Brasil, os documentos (Lei de Diretrizes e Bases - LDB, Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN) reforçam a necessidade das reflexões sobre NdC. Eles apontam as diretrizes da educação no país, reforçam a relevância da “compreensão do significado da ciência” (artigo 36, BRASIL, 1999, p. 46). Inclusão da temática NdC no ensino de ciências no Brasil  O objetivo do professor é ensinar Ciência. Reflexões sobre o ensino de Física  O objetivo do professor é ensinar sobre Ciência. A causa é externa. É a pressão atmosférica A causa é interna. A natureza tem horror ao vácuo GALILEU GALILEI EVANGELISTA TORRICELLI Reflexões sobre o ensino de Física  Elaborar planos de aula com objetivos bem definidos: Ensinar Ciência Ensinar sobre Ciência Ensinar Ciência e sobre Ciência de forma correlata.  Selecionar material de acordo com esses objetivos (definindo os aspectos de NdC e os episódios históricos). Reflexões sobre o ensino de Física Abordagens implícita e explícita  Simples lista de aspectos considerada pouco eficiente para o ensino de NdC. Sobre o ensino de NdC 313  A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação não ambígua.  Treinamento compartilhado é um componente essencial do acordo entre os cientistas. O que você entende por esses enunciados?  “Abordando a Natureza da Ciência na formação de professores de física: desafios e perspectivas” IHPST-LA – 2010 - Juliana M. Hidalgo Ferreira Quadro 1 1. A ciência tem como principal objetivo adquirir conhecimento do mundo natural. 2. A ciência é empírica (baseada e/ou derivada das observações do mundo natural). 3. A ciência é dinâmica, mutável e experimental. 4. O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado. 5. A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações. 6. Não há nenhum método científico único universal. 7. Não existe uma única maneira de fazer ciência. 8. Não há um conjunto de regras perfeitamente definidas a aplicar de uma forma mecânica e independentemente do domínio investigado. 9. Uma observação significativa não é possível sem uma expectativa pré-existente. 10. As observações são dependentes da teoria. 11. A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação não ambígua. 12. As teorias científicas não são induções, mas hipóteses que vão imaginativa e necessariamente além das observações. 13. Recusa-se o empirismo que concebe os conhecimentos como resultados da inferência a partir de “dados puros”. 14. As teorias científicas não podem ser provadas. 15. Leis e teorias desempenham diferentes papéis na ciência. Teorias não se tornam leis mesmo com evidências adicionais. 16. O desacordo entre os cientistas sempre é possível. 17. Treinamento compartilhado é um componente essencial do acordo entre os cientistas. 18. Os cientistas não desenvolvem deduções incontestáveis, mas fazem complexos julgamentos de especialistas. 19. O conhecimento científico baseia-se fortemente, mas não totalmente, na observação, em evidências experimentais, em argumentos racionais e no ceticismo. 20. O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais.  “Costuma ser dito como explicação para o fato de que o tubo AE permanece vazio e o mercúrio, embora pesado, seja sustentado no tubo AC, que, como se acredita até agora, a força que impede que o mercúrio caia, como naturalmente o faria, é interna ao tubo AE, e provém do vácuo ou de alguma substância extremamente rarefeita; mas afirmo que é externa, e que essa força vem de fora. [...]” Evangelista Torricelli Quais aspectos de NdC podem ser abordados por meio desse trecho?  Oportunidades explícitas de relacionar o exemplo histórico ao princípio de Natureza da Ciência. O que costuma ser considerado adequado...  “Costuma ser dito como explicação para o fato de que o tubo AE permanece vazio e o mercúrio, embora pesado, seja sustentado no tubo AC, que, como se acredita até agora, a força que impede que o mercúrio caia, como naturalmente o faria, é interna ao tubo AE, e provém do vácuo ou de alguma substância extremamente rarefeita; mas afirmo que é externa, e que essa força vem de fora. [...]”. Evangelista Torricelli Analisando novamente...  As palavras do próprio Torricelli retrataram, de forma clara, a existência de duas explicações para a sustentação do mercúrio: a primeira propunha que uma força interna ao tubo, proveniente do “horror ao vácuo”, sustentaria o mercúrio; já a segunda, proposta por ele, afirmava ser externa a causa da sustentação do mercúrio. O desacordo entre os cientistas sempre é possível 314  A interpretação proposta por Torricelli era de que o fato observado se devia à pressão do ar sobre o mercúrio da cuba (causa externa), que “empurrava” o mercúrio no tubo até certo ponto. A variação da altura da coluna sugeria que o “peso” do ar variava. Observação dependente as teoria  A interpretação dada por Torricelli e uma grande quantidade de estudos, experimentos e discussões estabelecidas na época influenciaram na nossa concepção moderna sobre o vácuo. Não se pode dizer que Torricelli tenha “provado” que havia vácuo no tubo. Ele acreditava que aquele espaço estivesse vazio e interpretava que seu experimento era explicado pela pressão do ar. A provisoriedade do conhecimento científico  A História da Ciência é um caminho possível Abordagem contextualizada, explícita e reflexiva Como ensinar sobre NdC?  Selecionar os aspectos de NdC a serem ensinados. Selecionar os episódios históricos que são potencialmente adequados para a discussão dos aspectos de NdC selecionados. Como ensinar sobre NdC?  O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; A ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; Não há nenhum método científico único universal; Aspectos de NdC selecionados para o texto sobre História do Vácuo:   As observações são dependentes da teoria;  O desacordo entre os cientistas sempre é possível;  O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais Aspectos de NdC selecionados para o texto sobre História do Vácuo: 315  Selecionamos como temática a História do Vácuo por algumas razões fundamentais: riqueza histórica, pois as controvérsias em torno da possibilidade e da existência do vazio existem desde a Antiguidade; o potencial didático manifestado na possibilidade de contextualizar especificamente os conteúdos de NdC selecionados através de episódios da História do Vácuo; trata-se de uma temática ainda pouco explorada na área de História e Filosofia da Ciência no Ensino. Episódio(s) histórico(s) selecionado(s)... Abordagens explícitas e contextualizadas  Temática HC no ensino de ciências no Brasil Guia de Livros Didáticos - PNLD 2012  Temática HC no ensino de ciências no Brasil INDICADORES Guia de Livros Didáticos - PNLD 2012  O tratamento dado à História da Ciência é superior ao que se costuma encontrar em obras congêneres, embora reproduza alguns equívocos e imprecisões comuns, o que não chega a comprometer a qualidade do material. Muitos aspectos da História da Física estão presentes em reduzidos verbetes biográficos de cientistas notáveis, sendo que esses verbetes, em muitas ocasiões, estão integrados ao processo de desenvolvimento dos conceitos, sem mitificação desses personagens. PNLD 2012  A História da Ciência é referenciada em diversas passagens, relacionada aos conteúdos que estão sendo abordados, embora com ênfase em notas biográficas dos cientistas envolvidos com esses conteúdos. PNLD 2012 316  Vimos no texto passado que os copernicanos (heliocentristas) tiveram alguns problemas para enfrentar. O “argumento da torre” foi um deles. A necessidade de uma Física compatível com o modelo heliocêntrico foi outro. Nesse modelo não fazia sentido dividir o mundo em sublunar e supralunar. Além disso, as observações astronômicas indicavam que tudo era muito parecido. Se não havia dois mundos distintos, não havia sentido que existissem duas Físicas diferentes, como se pensava na Antiguidade. Aspecto de NdC: Modelo História da Ciência como caminho possível para ensinar sobre NdC – Texto utilizado por bolsistas do PIBID  Como vimos, na Antiguidade, considerava-se que a gravidade era uma propriedade dos corpos graves. Eles buscavam o centro do universo, no qual estava a Terra. Não eram atraídos por ela. Quase dois mil anos depois de Aristóteles, René Descartes, um pensador francês adepto do heliocentrismo, propôs outra explicação. Para Descartes, os corpos caíam porque eram empurrados em direção a Terra por uma correnteza de um elemento invisível, o éter. Isso foi no século XVII. Aspecto de NdC: Observação dependente da teoria História da Ciência como caminho possível para ensinar sobre NdC – Texto utilizado por bolsistas do PIBID  Dá para perceber, assim, que todo esse conhecimento não dependeu somente de uma pessoa e não apareceu de repente, mas sim com muito estudo e cooperação. Achar que uma maçã caiu na cabeça de alguém e aí tudo foi entendido por ele, sozinho, rapidamente... não dá, não é? Aspectos de NdC: Cooperação científica História da Ciência como caminho possível para ensinar sobre NdC – Texto utilizado por bolsistas do PIBID  FORATO, T.; MARTINS, R. y PIETROCOLA, M. (2009). A natureza da ciência na escola básica: enfrentando obstáculos na construção de narrativas históricas. Enseñanza de las Ciencias, Número Extra VIII Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias, Barcelona, pp. 3249-3253 http://ensciencias.uab.es/congreso09/numeroextra /art-3249-3253.pdf História da Ciência como caminho possível para ensinar sobre NdC  1. Escolher as mensagens da natureza da ciência As observações são dependentes da teoria; Norteando a abordagem...  2. Seleção dos aspectos históricos a enfatizar em cada episódio; 3. Nível de aprofundamento de alguns aspectos históricos; 4. Nível de detalhamento do contexto não científico; Norteando a abordagem... 317  5. Nível de aprofundamento de alguns aspectos epistemológicos A natureza não produz evidências simples o bastante para permitir uma interpretação não ambígua. ou As observações são dependentes da teoria; Norteando a abordagem...  6. Se, quando, quanto e como utilizar trechos de fontes primárias para o professor e para o aluno; 7. Formulação discursiva adequada ao nível de escolaridade visado; Norteando a abordagem...  Costuma ser dito como explicação para o fato de que o tubo AE permanece vazio e o mercúrio, embora pesado, seja sustentado no tubo AC, que, como se acredita até agora, a força que impede que o mercúrio caia, como naturalmente o faria, é interna ao tubo AE, e provém do vácuo ou de alguma substância extremamente rarefeita; mas afirmo que é externa, e que essa força vem de fora. [...] Evangelista Torricelli Fonte primária escolhida  A interpretação proposta por Torricelli era de que o fato observado se devia à pressão do ar sobre o mercúrio da cuba (causa externa), que “empurrava” o mercúrio no tubo até certo ponto. A variação da altura da coluna sugeria que o “peso” do ar variava. Formulação discursiva  8. Levar em conta as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas e nas diferentes ciências; 9. Existência de conteúdos da história da ciência que não são de fácil compreensão para uma pessoa atualmente; Norteando a abordagem...  10. Dificuldade de tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas; 11. Agregar ficção aos episódios históricos para criar atividades pedagógicas. Norteando a abordagem... 318   ANDRADE, C.S. Concepções de alunos do curso de pedagogia da UFRN acerca da natureza da ciência: subsídios à formação de professores. Dissertação (Mestrado em Educação), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2008.  BARDIN, L. Análise de conteúdo. Lisboa: Edições 70, 2004.  BRASIL. Ministério da educação. Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio. Brasília: 1999.  CLOUGH, M. P.; OLSON, J. K. Teaching and assessing the nature of science; an introduction. Science & Education. n. 17, p. 143-145. 2008.   EL-HANI, C. N.; FREIRE JUNIOR, O.; TEIXEIRA, E. S. A influência de uma abordagem contextual sobre as concepções acerca da natureza da ciência de estudantes de física. Ciência & Educação. v. 15, n. 3, p. 529-556. 2009.  FERREIRA, J. M. H.; MARTINS, A. F. P. História e Filosofia da Ciência. Apostila da Disciplina de História e Filosofia da Ciência. Programa de Educação à Distância, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010  FERREIRA, J. M. H. et al. Formandos em Física e a Natureza da Ciência. XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física. p. 1-12. Águas de Lindóia, 2010.   FORATO, J. M. C. A natureza da ciência como saber escolar: um estudo de caso a partir da história da luz. Tese de Doutorado apresentada à faculdade de Educação da USP, Universidade de São Paulo, 2009.  HARRES, J. B. S. Uma revisão de pesquisas nas concepções de professores sobre a natureza da ciência e suas implicações para o ensino. Investigações em Ensino de Ciências. v. 4, n. 3, p. 197-211. 1999.  LEDERMAN, N. G. Nature of science: past, present and future. In Abell, S.K.; Lederman, N. G. (Eds.). Handbook of research on science education. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, p. 831-879, 2006.   LEDERMAN, N. G. et al. Views of nature of science questionnaire: toward valid and meaningful assessment of learners’ conceptions of nature of science. Journal of research in Science Teaching. v. 39, n. 6, p. 497–521. 2002.  LEDERMAN, N. G. Student’s and teacher’s conceptions of the nature of science: a review of the research. Journal of research in Science Teaching. v. 4, n. 29, p. 331–359. 1992.  LONGHINI, M. D.; NARDI, R. Como age a pressão atmosférica? Algumas situações-problema tendo como base a história da ciência e pesquisas na área. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 26, n. 1: p. 7-23, Abr. 2009.   MCCOMAS, W. F. et all. The nature of science in science education: an introduction. Science & Education, n. 7, p. 511-532. 1998.  MCCOMAS, W. F. Seeking historical examples to illustrate key aspects of the Nature of Science. Science & Education, v. 7, p. 249- 263, 2008.  MOURA, B. A. A aceitação da óptica newtoniana no século XVIII: subsídios para discutir a natureza da ciência no ensino. Dissertação (Mestrado), Instituto de Física, Universidade de São Paulo, 2008.  MARTINS, A. F. P. História e filosofia da ciência no ensino: há muitas pedras nesse caminho... Caderno Catarinense de Ensino de Física, v. 24, n. 1, p. 112-131, 2007. 319   MARTINS, R. A. Introdução: a história das ciências e seus usos na educação. In: SILVA, C. C. (org.). Estudos de história e filosofia das ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2006.  MATTHEWS, M. R. Science teaching: the role of History and Philosophy of Science. New York: Routledge, 1994a.  MATTHEWS, M. R. Historia, Filosofia y enseñanza de las ciencias: la approximation actual. 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H. “Natureza da Ciência e Atividades Experimentais”: formação continuada de tutores para a licenciatura em Física- modalidade EaD, In; XXVIII Encontro de Físicos do Norte Nordeste, Mossoró, Anais... 2011c.  PAGLIARINI, C. R. Uma análise da história e filosofia da ciência presente em livros didáticos de física para o ensino médio. Dissertação (Mestrado em Física), Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007.   PORTELA, S. I. C. O uso de casos históricos no ensino de física: um exemplo em torno da temática do horror da natureza ao vácuo. Dissertação (Mestrado Profissionalizante em Ensino de Ciências), Universidade de Brasília, 2006.  PRAIA, J.; GIL-PÉREZ, D. VILCHES, A. O papel da Natureza da Ciência na educação para a cidadania. Ciência & Educação, v. 13, n.2, p. 141-156. 2007.  SOUZA, J. A. Uma abordagem histórica para o ensino do princípio de inércia. Dissertação (Mestrado Profissionalizante em Ensino de Ciências Naturais e Matemática), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008.   SILVA, B. V. C. Controvérsias sobre a natureza da luz: uma aplicação didática. Dissertação (Mestrado Profissionalizante em Ensino de Ciências Naturais e Matemática), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010.  VANNUCCHI, A. I. História e filosofia da ciência: da teoria para a sala de aula. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências – modalidade Física), Instituto de Física e Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1996.  ZANETIC, J. Física também é cultura. Tese de doutorado apresentada ao Instituto de Física e à Faculdade de Educação da USP, Universidade de São Paulo, 1989. 320 APÊNDICE D: SLIDES UTILIZADOS NA TARDE DO PRIMEIRO DIA DE OFICINA PARA ENSINAR SOBRE NDC POR MEIO DA HISTÓRIA DO VÁCUO [Slides utilizados na Oficina para licenciandos e professores de Física] Ministrante: Prof. Wesley Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo”  Argumentos históricos sobre a possibilidade ou não da existência de espaços vazios.  Antiguidade, Idade Média e Revolução Científica.  Aspectos da Natureza da Ciência (NdC).  Fontes secundárias: Martins (1989), Martins (1994), Longuini e Nardi (2000), Menezes (2005) e outros.  Fontes primárias: escritos de estudiosos como Aristóteles, Galileu, Torricelli, Pascal e outros. 321  O objetivo não é responder sobre o que é o vácuo ou se ele existe, mas sim refletirmos sobre o processo de construção histórica desse conceito.  Fatores fundamentais para a escolha da História do Vácuo: riqueza histórica, (alto) potencial didático ainda pouco explorado no Ensino de Física. Martins (2006, p. xxx): “Ter conhecimento científico sobre um assunto significa conhecer os resultados científicos, aceitar esse conhecimento e ter o direito de aceitá-lo, conhecendo de fato (não através de invenções de pseudo-histórias) como esse conhecimento é justificado e fundamentado. Crença científica, por outro lado, corresponde ao conhecimento apenas dos resultados científicos e sua aceitação baseada na crença na autoridade do professor ou do ‘cientista’” (itálicos do autor). Partimos da premissa de que, por meio de um estudo histórico, que visa discutir o significado e a base de nossas crenças, podemos conhecer o processo de construção do que “acreditamos” e entender melhor o seu significado.  o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado;  a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações;  não há nenhum método científico único universal;  as observações são dependentes da teoria;  o desacordo entre os cientistas sempre é possível;  o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais.  As raízes das discussões sobre o vácuo ou vazio, em grego kénon, já podiam ser encontradas desde os pré-socráticos (eleatas e atomistas).  Na Grécia, a Filosofia tinha como preocupação discutir sobre a origem de todas as coisas, buscando aquilo que existia além dos fenômenos observáveis. 322  Iniciou-se, então, uma reflexão a respeito do conhecimento sensorial e da razão.  O mundo observável era muitas vezes considerado irreal e ilusório como pensavam os eleatas. Outros, como os atomistas, opunham-se a essa visão e confiavam no conhecimento sensorial apoiado pela razão (RAVEN e KIRK, 1982).  Notamos que a oposição entre as ideias de eleatas e atomistas tem suas raízes na visão teórica de cada escola sobre como o conhecimento podia ser construído.  Vejamos como esse desacordo teórico influenciou, por exemplo, na visão sobre movimento e vazio sustentada por cada uma delas.  O mundo observável era irracional.  A razão se opunha à sensação.  A razão era o caminho único para o conhecimento.  O que podia ser captado pela razão era imutável. PARMÊNIDES ZENÃO  O que vemos e ouvimos (sentimos) seria um engano das nossas sensações.  As mudanças e transitoriedades que observamos em nosso mundo não existiriam.  Os movimentos como exemplo de mudança e transitoriedade seriam assim, ilusórios.  Negavam também a possibilidade de pensar sobre o que não existia. Argumentavam que “aquilo que não é” não podia ser pensado, nem podia existir. Como o vazio era nada, este não podia existir.  Caso o movimento fosse real, o vazio seria uma condição necessária.  Os eleatas, portanto, negavam a existência tanto do vazio quanto do movimento. O Universo era cheio e imóvel. “Nada dele é vazio. Pois tudo aquilo que é vazio é nada. Ora, aquilo que nada é não poderia existir. E ele não se move. Pois não pode ceder em nenhum ponto, já que é cheio. Pois se existisse um vazio, ele cederia no vazio, mas como o vazio não é uma coisa que exista, ele não tem onde ceder” (Melissos de Samos). 323  Resgatavam a importância do sensorial. A construção do conhecimento poderia se dar com auxílio dos sentidos.  O movimento é real e seria uma evidência empírica da existência do vazio.  O Universo era formado por espaços vazios e átomos que podiam se mover. LEUCIPO DEMÓCRITO  Vejamos isso nas palavras de Epicuro na sua Carta a Heródoto: “Além disso, o todo é constituído por corpos e vazio. Pois, que os corpos existem, a sensação por si mesma o atesta sempre, e é preciso basear-se nela, com o raciocínio, para julgar sobre o que é desconhecido, como eu já disse. Se não existisse aquilo que chamamos de vazio ou lugar ou natureza intangível, os corpos não teriam onde estar ou por onde mover-se, como vemos que se movem” (LAÉRCIO, 1988, X, p. 39-40).  Os fenômenos ganhavam explicações diferentes de acordo com os pressupostos teóricos adotados pelos autores.  O desacordo entre os estudiosos é sempre possível. Obs.: O resgate das concepções de eleatas e atomistas ao longo da História do Vácuo nos revela o caráter dinâmico e mutável da Ciência.  Aristóteles comentou intensamente em suas obras a respeito do que eleatas e atomistas haviam dito sobre o vazio.  Esses comentários registraram a criatividade desses estudiosos na invenção de explicações para os fenômenos ligados à temática.  No desacordo entre Aristóteles e os atomistas a respeito da existência do vácuo, vários fenômenos como movimento, dilatação, compressão, propagação do som e da luz estavam envolvidos e ganhavam explicações diferentes de acordo com os pressupostos teóricos adotados pelos autores. “Se não existisse aquilo que chamamos de vazio ou lugar ou natureza intangível, os corpos não teriam onde estar ou por onde mover-se, como vemos que se movem” (Epicuro, Carta a Heródoto). “Mas o movimento de um local para outro não exige o vácuo. Pois os corpos podem ceder espaço um ao outro simultaneamente, mesmo não havendo um intervalo que os separe ou além dos corpos que estão em movimento.” (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 214a 28 - 31). 324  Em resposta ao argumento atomista de que os fenômenos contração, crescimento e dilatação evidenciavam a existência de vácuos intersticiais (espaços vazios entre os átomos que compõe um corpo), Aristóteles, na obra Sobre os céus, escreveu: “As coisas podem ser comprimidas sem ser por seus vazios, e sim porque elas espremem para fora aquilo que continham [...] E as coisas podem aumentar não apenas pela entrada de algo, mas também por mudança qualitativa – por exemplo, se água se transforma em ar”. “[...] Pode ocorrer que [no crescimento] nem todas as partes do corpo cresçam, ou corpos podem crescer sem adição de um corpo, ou podem existir dois corpos no mesmo lugar [...]” (Aristóteles, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, 309a 3 - 8). “Como, nos corpos compostos, o peso não é correspondente ao volume, sendo muitas vezes o menor superior em peso, há alguns que pensam e dizem que a causa deve ser encontrada em outra coisa: o vazio [...] A razão seria que nele existe mais vazio” (Aristóteles, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, 309a 3 - 8). Aristóteles criticou esse argumento e deu outra interpretação. Afirmou que tal problema estaria associado à teoria dos “movimentos naturais”, já que o argumento dos atomistas não explicava a “leveza absoluta” (tendência de certos corpos subirem, como o fogo, ao invés de caírem em direção a Terra).  Outra objeção aristotélica, consiste no argumento dos atomistas de que deveriam existir poros (vácuos intersticiais) nos corpos transparentes, para permitir que a luz e o som se propagassem através da matéria. Os atomistas partiam do pressuposto de que a luz e o som eram materiais, enquanto que Aristóteles, por sua vez, os concebia como imateriais. Portanto, segundo Aristóteles, não necessitariam de espaços vazios para atravessarem os corpos. Além disso, nesse caso, não violaria a impenetrabilidade, já que esta só se aplica a corpos materiais.  Aristóteles apresentou e examinou a visão atomista na tentativa de combater os argumentos favoráveis ao vácuo. O filósofo propôs que os fenômenos por eles apresentados até aqui poderiam ser explicados sem a hipótese do vácuo.  Aristóteles apresentou ainda diversos argumentos dinâmicos contrários ao vácuo, que se referiam à teoria dos movimentos locais.  Universo totalmente preenchido por matéria contínua e infinitamente divisível.  O Universo do filósofo era também finito e esférico (ideal grego de perfeição).  Universo aristotélico seguiu uma forte tradição ao colocar a Terra, redonda, no centro (fonte sociais, culturais etc).  Para existir movimento deveria existir uma causa: movimento natural e movimento violento (no vazio não há causa). 325  O movimento de uma flecha (antiperistasis) – o ar tinha dupla função.  Na queda dos corpos – o ar oferecia resistência.  No vácuo, os corpos não parariam nunca e teriam velocidade infinita, o que implicaria numa queda instantânea (impossível para ele).  Nos corpos supralunares (formados pelo éter), o movimento circular era natural. Não existiria o vazio.  O desacordo entre os estudiosos permaneceu após Aristóteles.  Heron de Alexandria deu mais um exemplo da capacidade criativa dos estudiosos na explicação dos fenômenos. Estabeleceu duas analogias para defender seus argumentos em favor do vácuo: a primeira entre o ar e a areia da praia; a segunda, o ar entre os grãos de areia e espaços vazios entre as partículas de ar.  O período medieval foi um dos mais frutíferos para o desenvolvimento da Ciência e base para o surgimento da Ciência moderna (FERREIRA e MARTINS, 2009a, p.14).  O desacordo entre os cientistas em relação à possibilidade do vácuo permaneceu. Perceberemos que, diante do mesmo conjunto de “observações” e “dados”, os estudiosos divergiram em suas conclusões.  As discussões sobre a possibilidade do vácuo foram retomadas em decorrência da tendência europeia em resgatar elementos importantes da Antiguidade Grega. Entre eles, as obras de Aristóteles, que traziam as concepções do filósofo sobre matéria, vazio e movimento. Esse resgate ilustra outro aspecto da Natureza da Ciência: o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais.  Avempace: a velocidade de um corpo no vácuo seria finita (ao contrário do que previa Aristóteles).  Avicena (na obra O livro de Ciência): acompanhou o pensamento de Aristóteles, analisando a concepção de espaço e de vazio do filósofo. Discutiu o problema do sifão.  Alberto Magno e Tomás de Aquino, também defenderam que o vácuo era impossível.  William de Ockham resgatou as ideias de Philoponos. A ação do ímã sobre o ferro mostrava a possibilidade do movimento sem contato constante com uma causa externa. Nesse sentido, o movimento no vácuo seria possível. 326  Jean Buridan reforçou a impossibilidade do vazio por meio de evidências empíricas (experimento imaginário do fole tampado).  Nicholas de Autrecourt (século XIV) defendeu o vácuo: relação entre movimento e a existência de espaços vazios. E nega por meio da “clepsidra” (vácuos extensos).  Marsilius de Inghen (século XIV) também defendeu a impossibilidade do vácuo. Perceberemos a presença dos mesmos aspectos referente à natureza da atividade científica, já explicitados ao longo desse estudo: O conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado; A Ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações; O desacordo entre os cientistas sempre é possível; As observações são dependentes da teoria; O raciocínio científico sofre influencia dos fatores sociais, morais, espirituais e culturais. Apesar de implícito em nossas discussões até o momento, destacaremos explicitamente no estudo histórico do século XVII, outra característica da Ciência: não há nenhum método científico único universal. Ao longo do estudo desse período, perceberemos que os cientistas discutiram sobre os fenômenos, realizaram experimentos, formularam conceitos e explicações, mas não houve, em nenhum momento na História da Ciência, um conjunto de regras definidas a serem aplicadas independentes do domínio investigado para se produzir Conhecimento Científico. 327  Rejeitou os argumentos dos atomistas Leucipo e Demócrito. Pois é claro que existe um dobramento (folding) da matéria, que se embrulha no espaço dentro de certos limites, sem a intenção de um vácuo.  Citou explicações tradicionais para o funcionamento de seringas, ventosas e clepsidras para defender a concepção de que a natureza tinha “horror ao vácuo”.  Defendeu a concepção de que não era o peso, a dureza, a cor ou outra propriedade semelhante que caracterizava os corpos e sim sua extensão (MARTINS, 1989).  Não discutiu argumentos empíricos, para ele bastava a razão.  Entre outras questões, ele discutiu, posteriormente, uma questão que podia ser encontrada em autores medievais: a relação entre Deus e a produção de espaços vazios. Ele, demonstrando a influencia de fontes espirituais em seu raciocínio científico, negou que Deus pudesse produzir esses espaços. A “conclusão” de que o ar tinha peso e produzia pressão viria no século XVII. Os fenômenos provisoriamente atribuídos ao “horror ao vácuo” receberam uma nova interpretação. Os cientistas criaram novos experimentos, conceitos e explicações sobre a possibilidade do vácuo. Vejamos como os novos pressupostos dos cientistas sobre o peso do ar podem ter influenciado as discussões.  Aristóteles, em Sobre os céus, escreveu sobre o peso dos vários elementos (experimento da bexiga).  No século I d. C., Simplício tentou repetir o experimento da bexiga.  No século XVI, Gerolamo Cardano realizou uma tentativa de medir a densidade do ar pela sua resistência ao movimento.  Isaac Beeckman chegou à “conclusão” de que o ar pressionava as coisas, que eram comprimidas de acordo com a altura da coluna de ar acima delas. Fazendo analogia entre os comportamentos do ar e da água.  Isaac Beeckman chegou à “conclusão” de que o ar pressionava as coisas, que eram comprimidas de acordo com a altura da coluna de ar acima delas. Fazendo analogia entre os comportamentos do ar e da água. 328  Beeckman, em 1629, o estudioso afirmou explicitamente que o ar era pesado, e defendeu que essa gravidade era a causa do então chamado “horror ao vazio”: Esse episódio de Beeckman ilustra dois aspectos sobre NdC: a provisoriedade do conhecimento científico e a observação dependente da teoria.  Giovanni Batista Baliani (1582-1666), de Gênova, criou um sifão para levar água passando por um vale a uma colina de 21 m de altura.  Desde 1614, Baliani já se correspondia com Galileu Galilei, que lhe escrevia a respeito do problema de pesar o ar. O não funcionamento do sifão fez recorrer a Galileu, em busca de uma solução para o problema.  Eles discordavam entre si quanto a explicação. Segundo Galileu ... Não era possível, quer fosse por uma bomba ou por qualquer outra máquina funcionando sob o princípio da atração, erguer água um fio de cabelo acima de dezoito cúbitos; seja a bomba grande ou pequena, esse é o limite extremo da subida.  Um grupo de estudiosos, em Roma, após conhecer os Discursos sobre duas novas ciências e também, aparentemente, conhecer o experimento do sifão de Baliani, criou um interessante dispositivo, o experimento da coluna de água. Entre essas pessoas, Rafael Magiotti, seria o idealizador, e Gasparo Berti, o realizador do experimento. Esse experimento pareceu ter sido um antecessor da conhecida experiência de Torricelli (MARTINS, 1989, p. 33). Entre essas pessoas, Rafael Magiotti, seria o idealizador, e Gasparo Berti, o realizador do experimento. Esse experimento pareceu ter sido um antecessor da conhecida experiência de Torricelli (MARTINS, 1989, p. 33).  O uso da água no experimento de Berti gerou alguns inconvenientes. O tubo usado no experimento era muito longo.  O uso do mercúrio por Evangelista Torricelli resolveu o problema da visualização. 329 “Costuma ser dito como explicação para o fato de que o tubo AE permanece vazio e o mercúrio, embora pesado, seja sustentado no tubo AC, que, como se acredita até agora, a força que impede que o mercúrio caia, como naturalmente o faria, é interna ao tubo AE, e provém do vácuo ou de alguma substância extremamente rarefeita; mas afirmo que é externa, e que essa força vem de fora. [...]”  A existência de duas explicações para a sustentação do mercúrio  A variação da altura da coluna sugeria que o “peso” do ar variava.  Para ele, de fato, o espaço na parte superior do tubo, antes ocupado pelo mercúrio, estaria vazio.  A altura do mercúrio parecia não depender do volume “vazio” acima dele.  Evidência empírica favorável a nova interpretação para os fenômenos anteriormente explicados pelo “horror da natureza ao vácuo”.  Mas não se pode dizer que Torricelli tenha “provado” que havia vácuo no tubo.  Marin Mersenne foi um personagem central na divulgação das realizações científicas pela Europa (divulgou os resultados a pesquisadores como Giles Personne de Roberval, René Descartes, Pierre Petit, Blaise Pascal e outros).  No “experimento de Torricelli” aparentemente nada havia na área próxima ao topo do tubo. Essa questão foi retomada e as opiniões se dividiram. Em novembro de 1647, Pascal escreveu uma carta a seu cunhado, Florin Périer, pedindo- lhe para executar o experimento “decisivo” (segundo Pascal) a favor da interpretação de que o resultado observado no experimento de Torricelli se devia a uma causa externa, isto é, à pressão atmosférica. 330 O resultado foi recebido com satisfação por Blaise Pascal, conforme indica a carta que este enviou ao cunhado: “Esse relato esclarece todas as minhas dificuldades e eu não escondo o fato de que eu fiquei extremamente feliz com isso” (MAGIE, 1969, p. 75). Pascal adotou, então, a interpretação cartesiana para o resultado do experimento: a atuação da pressão atmosférica.  Ainda no mês de setembro de 1647, Roberval realizou uma nova experiência. Utilizou uma bexiga de carpa, vazia e seca.  O resultado do experimento surpreendeu Roberval, pois mostrava que uma pequena porção de ar poderia dilatar, sendo suficiente para encher a parte superior do tubo de Torricelli.  Roberval passou a defender a presença de ar rarefeito na parte superior do tubo e não mais o vácuo (MARTINS, 1989, p. 44).  Roberval descreveu um fato interessante para a época. Ao se encher o tubo de mercúrio, deixou um espaço de uma polegada sem mercúrio, que foi preenchido com água. Posteriormente repetiu o experimento com ar.  A água empurrava o mercúrio somente pelo seu peso, enquanto que o ar pressionava o mercúrio pelo seu peso e sua força de expansão.  Esse experimento mostrou que um barômetro em um espaço sem ar não funciona e que a altura da coluna de mercúrio depende da pressão do ar contida dentro do aparelho (para detalhes da descrição ver MARTINS, 1989, p. 45-47).  O conhecimento científico é provisório. Os fenômenos anteriormente atribuídos ao “horror ao vácuo” receberam nova interpretação (pressão atmosférica). Mesmo diante de novas evidências, Torricelli não “provou” uma nova teoria. 331  Não existe método científico universal. Estudando a História da Ciência, não há registro da existência de uma maneira única de se fazer Ciência.  A Ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações. Vários episódios nos revelaram o caráter criativo dos estudiosos na criação e na imaginação de experimentos, explicações, etc.  O raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Discutimos o resgate das obras de Aristóteles na Idade Média, citamos a influência religiosa para alguns estudiosos (entre eles Descartes) etc.  FERREIRA, J. M. H.; MARTINS, A. F. P. História e Filosofia da Ciência. Apostila da Disciplina de História e Filosofia da Ciência. Tópicos de História da mecânica - parte I. Programa de Educação à Distância, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010a.  ______ História e Filosofia da Ciência. Apostila da Disciplina de História e Filosofia da Ciência. Tópicos de História do vácuo - parte I.Programa de Educação à Distância, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010b  KIRK, G. S.; RAVEN. J. E. Os filósofos pré-socráticos. Trad. de C. A. L. Fonseca; B. R.; Barbosa e M. A. Pegado. 2 ed. Lisboa: Calouste Gulbenkian, 1982.  LONGHINI, M. D.; NARDI, R. Como age a pressão atmosférica? Algumas situações- problema tendo como base a história da ciência e pesquisas na área. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 26, n. 1: p. 7-23, Abr. 2009.  MAGIE, W. F. A source book in Physics. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1969. 332  MARTINS, R. de A. Tratados físicos de Pascal: tradução e notas. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, v. 1, n. 3, p. 49 - 165,1989a. Número especial. (Série 2).  ______. O vácuo e a pressão atmosférica, da antiguidade a Pascal. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, v. 1, n. 3, p. 9-48, 1989b. (Série 2). Disponível em: . Acesso em: 20 abr. 2012.  ______. Em busca do nada: considerações sobre os argumentos a favor e contra o vácuo. Trans/Form/Ação, n. 16, p. 7-27, 1993. Disponível em: . Acesso em: 20 abr. 2012.  ______. O Universo: teorias sobre sua origem e evolução. São Paulo: Editora Moderna, 1994.  ______. Introdução. A história das ciências e seus usos na educação. Pp. xxi-xxxiv, in: SILVA, Cibelle Celestino (ed.). Estudos de história e filosofia das ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Livraria da Física, 2006. 335 APÊNDICE E: SLIDES UTILIZADOS NA MANHÃ DO SEGUNDO DIA DE OFICINA PARA DISCUTIR EXEMPLOS DE PROPOSTAS QUE VISAM ENSINAR NDC POR MEIO DA HISTÓRIA DA CIÊNCIA uma abordagem explícita e contextualizada a partir da história do vácuo 4 Disponível em: http://www.nupic.fe.usp.br/Projetos%20e%20Materiais/ o-eter-a-luz-e-a-natureza-da-ciencia 5 O objetivo geral do curso é o de promover a discussão e reflexão sobre alguns aspectos selecionados da NdC utilizando a história da ciência. O curso é voltado para alunos do ensino médio, adaptável ao início da graduação ou ao final do ensino fundamental II. Os aspectos da natureza da ciência são trabalhados em episódios históricos diferentes e por meio de distintas estratégias pedagógicas permitindo que o aluno tenha contato com eles em diversos momentos.  AUTORIA  Objetivo geral: Promover a discussão e reflexão sobre alguns aspectos selecionados da natureza da ciência utilizando a história da ciência. Objetivo específico: Ao final do curso pretende-se que o aluno tenha refletido, discutido e “vivenciado” os seguintes componentes da visão contemporânea sobre a natureza da ciência: OBJETIVOS DO CURSO 336   a natureza não fornece dados suficientemente simples que permitam  interpretações sem ambiguidades;  observações são influenciadas teoricamente;  a ciência é uma atividade humana influenciada pelo contexto sociocultural de cada época;  teorias científicas não podem ser provadas e não são elaboradas unicamente a partir da experiência;  o conhecimento científico baseia-se fortemente, mas não inteiramente, na observação, evidência experimental, argumentos racionais e ceticismo. Objetivos específicos do curso  O curso é voltado para alunos do ensino médio, adaptável ao início da graduação ou ao final do ensino fundamental II. Os aspectos da natureza da ciência são trabalhados em episódios históricos diferentes e por meio de distintas estratégias pedagógicas permitindo que o aluno tenha contato com eles em diversos momentos. Proposta Pedagógica  Busca-se com isso tornar o aluno partícipe do processo, seja pela leitura e discussão dos textos, pelo debate entre grupos, pela participação de um teatro proposto ou pelas produções culturais. As questões colocadas ao final dos textos pretendem ser provocativas, criar conflitos, levantar polêmicas e promover a reflexão sobre os temas tratados. Não são questões meramente interpretativas, ou seja, não se espera que o aluno encontre todas as respostas no texto, mas que reflitam, questionem, discordem e argumentem a partir dele. Proposta Pedagógica  Objetivos: Criticar a visão normalmente aceita de que as leis são propriedades da natureza, previamente existentes, cabendo aos homens descobri-las. O aluno deve compreender que:  ·a natureza não fornece evidências suficientemente simples que permitam interpretações sem ambiguidades;  ·as explicações criadas pelos filósofos estudados estavam vinculadas ao modo como cada um entendia o funcionamento do Universo;  ·os pensadores não construíam deduções incontestáveis, mas sim hipóteses para explicar os fenômenos naturais. EPISÓDIO I: UM POUCO SOBRE A LUZ NA ANTIGÜIDADE GREGA  337  Linha Cronológica Objetivo: Introduzir o tema do curso, localizar no tempo os pensadores e os episódios a serem tratados, apresentar uma visão geral da história da ciência como construída no contexto de cada época. “Viagens pela história da ciência: as múltiplas faces da construção do conhecimento".  O professor entrega o texto 1: “A filosofia e as explicações para o funcionamento da natureza” recortado em parágrafos, para que os alunos em pequenos grupos reconstruam o texto. Texto Histórico 1  “Espelhos e lentes datados de aproximadamente 1550 a.C. foram encontrados em várias partes do mundo. Mesmo antes de compreender o seu funcionamento, muitos povos antigos já os utilizavam, embora não se saiba exatamente como isso era feito. Não havia uma explicação organizada para tais fenômenos, pois o mundo natural era compreendido pelo pensamento mitológico e religioso”. Trechos do texto 1  “Os povos antigos atribuíam a existência de fenômenos naturais aos seres sobrenaturais e conceberam muitos mitos para contar a história do mundo e explicar o seu funcionamento”. “Alguns séculos antes do nascimento de Cristo ocorreram mudanças muito importantes na Grécia, e além do modo mítico de pensar foi surgindo, em uma pequena parcela da população, um outro tipo de pensamento”. Trechos do texto 1  “Alguns pensadores passaram a buscar uma forma diferente de explicar a natureza”. “Esse novo processo de conhecimento rompia com a tradição cultural e procurava fundamentar-se em raciocínios lógicos cujo modelo era a matemática. Foi nessa época que viveram Pitágoras, Heráclito, Tales e outros pensadores [...]”. Trechos do texto 1 338  “Por volta do quinto século antes de Cristo, que os filósofos pré-socráticos elaboraram as primeiras teorias filosóficas para explicar os fenômenos naturais. Dentre esses fenômenos estão aqueles ligados à luz e à visão, que serão o próximo assunto do nosso curso”. Trechos do texto 1  Objetivo: Explicar porque as pessoas que observavam um fenômeno não chegavam à mesma conclusão. Compreender que as explicações elaboradas pelos filósofos gregos eram hipóteses vinculadas ao modo como cada um entendia o funcionamento do Universo, pois a natureza não fornece evidências que permitem uma única interpretação. Apresentação Power Point Gregos; texto 2 “Um pouco sobre a luz na Antigüidade grega”, questões sobre o texto. Texto Histórico 2  “Você já olhou para o céu longe das luzes da cidade em uma noite sem nuvens? Quem não fica encantado diante daquela infinidade de estrelas brilhantes, da Via Láctea, e da luz prateada da Lua? Os povos antigos viam esse espetáculo da natureza praticamente todas as noites, pois não havia iluminação forte nas ruas das cidades”. “As primeiras formas de explicar a natureza foram a mitologia e a religião, até surgir na Antiguidade, por volta do século VI a.C., o pensamento filosófico”. Trechos do texto 2  “Talvez eles formulassem perguntas do tipo: por que as estrelas brilham? Como vemos as estrelas? Por que não as vemos durante o dia? O que é necessário para enxergar? O que acontece nos olhos que nos permite ver? A informação sobre o mundo vem de fora ou está nos olhos?”. Trechos do texto 2   Foram surgindo tentativas de responder a essas questões. Em primeiro lugar, você vê porque tem olhos, mas do que depende a visão? Não enxergamos em um quarto escuro, então, a visão depende da luz. Mas o que é a luz? Que relação ela tem com os olhos? Será que enxergamos porque algo sai dos nossos olhos? Será que a informação sobre o mundo chega aos nossos olhos? Se for algo que chega aos olhos, o que será? As respostas variavam de acordo com cada escola de pensamento - correntes filosóficas compostas por pensadores com afinidades de ideias, que compartilhavam visões semelhantes sobre o funcionamento do mundo. Trechos do texto 2 339  “A teoria dos atomistas para explicar a visão era coerente com essas ideias: ela seria produzida por algo material, que saía dos objetos em todas as direções e entrava nos olhos provocando a visão”. “Havia diferentes teorias para tentar explicar a luz e a visão nesse período”. “Cada teoria estava associada à visão de mundo de uma escola de pensamento, ou seja, não era uma interpretação individual de cada filósofo, como se fosse uma opinião pessoal”. Trechos do texto 2  “Será que há algo de estranho nisso? Por que não havia um consenso?”. QUESTIONÁRIO Considerando as discussões acerca da diversidade de teorias na Antiguidade grega que apresentamos aqui, vamos tentar responder às seguintes questões:  a) Qual teoria você acha que explicava melhor a luz naquela época? Justifique.  b) Em sua opinião, por que os filósofos citados chegavam a diferentes conclusões? Trechos do texto 2  c) Comente um exemplo histórico para a seguinte afirmação: “A natureza não fornece evidências que permitem uma única interpretação”. d) Você acha que a frase seguinte está correta ou errada? Justifique sua reposta. “Os filósofos gregos utilizavam o pensamento racional para explicar os fenômenos naturais, e por utilizarem o mesmo procedimento, eles chegavam às mesmas conclusões.” Trechos do texto 2  O professor discute com a classe as repostas dos alunos às questões do texto 2. Nesse momento ele identifica os pontos em que os alunos demonstram insegurança ou dúvidas com relação ao assunto tratado. Ele faz a síntese do episódio, esclarecendo dúvidas e ressaltando os aspectos da natureza da ciência que são objetivo do episódio. Debates sobre a natureza da luz no século XVII Texto histórico 3  340 4) O texto abaixo contém pelo menos três afirmações erradas. Encontre duas delas e explique-as. “Isaac Newton realizou vários experimentos para explicar as cores. Repetiu o famoso ‘fenômeno das cores’ com a luz do Sol atravessando um prisma. Ele observou que o feixe de luz solar entrava branca no prisma, e, na parede oposta, era projetada uma mancha alongada com as cores do arco-íris. Assim, ele provou que a luz branca do Sol é uma mistura heterogênea das outras cores. Todos os seus contemporâneos passaram a admirá-lo, pois finalmente alguém conseguia explicar o fenômeno das cores. A partir daí, todos passaram a aceitar as ideias de Newton para a luz e acreditaram que a luz era composta de corpúsculos.” Texto 3: Newton e o fenômeno das cores - Questionário  “Até meados do século XVII havia uma grande variedade de teorias para explicar a natureza da luz. Alguns pensadores acreditavam que a luz era composta de partículas que emanavam (saíam) dos corpos materiais, enquanto para outros era uma modificação do meio material entre o objeto e o observador”. “Como os outros filósofos naturais de sua época, Huygens aceitava que os raios de luz se propagam em linha reta [...]”. Texto 4: Fim do século XVII: corpúsculos ou pulsos no éter?  3) Como cada teoria explicava o fenômeno da reflexão da luz? E o da refração? 4) Considerando os textos que você estudou e as discussões realizadas em sala, explique: a) Um argumento para defender a teoria corpuscular; b) Um argumento para rejeitar a teoria corpuscular; c) Um argumento para defender a teoria ondulatória; d) Um argumento para rejeitar a teoria ondulatória. Texto 4: Fim do século XVII: corpúsculos ou pulsos no éter?   Rever com alunos os fenômenos ópticos que fundamentam a discussão sobre as teorias e que compõem o argumento para defender e refutar as hipóteses rivais.  Justificar a possibilidade de várias explicações para um mesmo fenômeno natural. Discutir e compreender os seguintes aspectos da natureza da ciência: Objetivo das atividades   Justificar a existência de diferentes interpretações para um mesmo fenômeno luminoso; Utilizar o fenômeno de difração como explicação favorável à teoria de Huygens; Compreender as teorias de Huygens e Newton quanto à natureza da luz, fornecendo subsídios para a discussão e compreensão dos aspectos da natureza da ciência [...] A correção das questões pode ser usada pelo professor pra iniciar a síntese do episódio. Objetivo das atividades  Vivenciar o debate entre ideias, entendendo conceitos e utilizando-os na defesa de seu ponto de vista;  ·Compreender e identificar as possibilidades e limitações existentes em cada teoria;  ·Construir argumentações para defender uma delas e refutar a teoria rival;  ·Compreender que não existe observação neutra dos fenômenos naturais;  ·Perceber que a natureza não fornece dados que permitam uma única interpretação. Objetivos do debate 341    Advertência: Este texto não é um relato histórico. É um recurso didático. Ele pretende promove uma reflexão sobre alguns aspectos da natureza da ciência fazendo menção ao debate entre os defensores das teorias corpuscular e ondulatória da luz. É uma obra de ficção, inspirada em alguns episódios históricos, mas não pretende fazer uma reconstituição dos eventos. Personagens que podem nunca ter se encontrado dialogarão em cena no intuito de gerar um clima descontraído. Buscamos criar uma atividade interessante para os alunos, que desperte a curiosidade sobre o tema trabalhado em sala de aula. Trechos do teatro  Narrador 1: Desde épocas muito antigas os homens se encantavam com os fenômenos naturais e buscavam explicações para eles. Os povos antigos acreditavam que os deuses eram responsáveis por tudo que acontecia na Terra [...] Narrador 2: A religião e a mitologia eram as formas de conhecimento que os homens da Antigüidade utilizavam para explicar os fenômenos naturais. Até que, em torno do quinto século a. C., surgiu a filosofia na Grécia, que buscava explicar a natureza pelo pensamento e pelo raciocínio. CENA I  Aluna 1: Ah!!! Então quer dizer que os filósofos gregos dessa época queriam explicar a natureza sem recorrer aos deuses ou a outros seres sobrenaturais? Narrador 1: A religião, a filosofia e a ciência procuram atingir a verdade por caminhos diferentes. CENA I 342  Aluna 1: Mas vocês ainda não responderam a minhas perguntas sobre o movimento do céu. Como os antigos explicavam o movimento do Sol pelo céu ao longo do dia? Entram o Sol e a Terra num movimento confuso. Narrador 1: Até o século XVII não havia exatamente um consenso sobre isso. A maioria dos filósofos naturais aceitava o geocentrismo proposto por Aristóteles, um dos filósofos gregos da Antiguidade. CENA I  Introduzir uma discussão sobre a NdC via HC Observemos a visão distorcida...   HISTÓRIA DA CIÊNCIA NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES DAS SÉRIES INICIAIS: UMA PROPOSTA COM QUADRINHOS Letícia dos Santos Carvalho1 André Ferrer P. Martins2 UFRN, Programa de Pós-graduação em Educação (PPGEd), lleticia_carvalho@hotmail.com UFRN, Departamento de Educação, aferrer34@yahoo.com.br Mão na massa... 344 APÊNDICE F: INTRUMENTO DE PESQUISA UTILIZADO COMO PÓS-TESTE “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo 1. Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. 345 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si 346 ANEXOS 347 ANEXO A: PRÉ-TESTE APLICADO AOS PARTICIPANTES DA OFICINA 1 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP1 Idade: 31 Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: 2001 Ano de saída da graduação: 2004 Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( x ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Professor Ensino Básico, Técnico e Tecnológico Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( x ) não ( ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( x ) privada ( x ) Tempo de experiência: 9 anos Nível de ensino em que atua/atuou: Fundamental II, Médio, Técnico e Superior QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Sim. Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (c) Explique por que as teorias mudam. As teorias são factíveis de mudança, pois são elaboradas, discutidas, revistas pelos seres humanos, que estão susceptíveis à erros e mudanças de paradigmas, bem como estão imersos em uma sociedade que está sempre em transição, mudando as visões de mundo, sua tecnologia, etc. (d) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. As teorias científicas, na realidade em que vivemos atualmente, estão na base fundamental de todas nossas transformações, desde sociais à tecnológicas. Faz-se necessário, então, ter conhecimento dessas teorias, não no intuito de se tornar um cientista, mas de saber, ter conhecimento de onde tiramos nossos usufrutos diários. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Não acredito em verdade verdadeira. Apenas que quando estabelecidos, funcionam até o momento em que for refutada e que se possa ter uma nova lei ou princípio científico. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Essa afirmação passa a sensação de que a ciência possui uma receita de bolo para se fazer ciência. É uma visão bem indutivista da ciência, o que a amarra na sua maneira de se desenvolver, não deixa outra alternativa, outro caminho para se desenvolver. Dessa maneira, sem se preocupar com o que exista ao redor, ou o que já se passou, a ciência estaria livre, totalmente, de fatores externos aos seus resultados, como se os fatores sociais, econômicos, emocionais não influenciam na forma de se desenvolver, de se pensar. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? As conclusões a que se chegam quando se analisam conjuntos de dados não depende apenas dos dados. Depende de fatores externos. As crenças de cada cientista, sua formação, o fator histórico no qual ele está imerso entre outros. Esse conjunto de dados, que está factível de erros, pode ser 348 interpretado de forma diferente por cientistas diferentes, assim como pelas próprias pessoas que os analisaram uma vez. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Não concordo. Quando será possível “comprovar” uma menina viajando à velocidade da luz frente ao espelho, como sugeriu Einstein? Não houve experimentação para que se aceitassem seus postulados, e mesmo assim, são base para ciência moderna. Claro que razão e experimentação fazem parte da ciência, mas a ciência não se baseia apenas nisso. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Existe certa lógica em se fazer ciência, mas não vejo como um método geral estabelecido como padrão. Sendo assim, toda a ciência deveria ter sido feita da mesma forma, e sabemos que não foi assim que se construiu tudo que temos hoje como ciência. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Podemos afirmar que a observação faz parte do desenvolver ciência, porém afirmar que a observação é o início do se fazer ciência seria equivocado. Existem vários exemplos de teorias, leis, discussões que surgiram sem observação. Como citado anteriormente, o que seria de Einstein em seus escritos, já uma parte da teoria que o tornou famoso surgiu de sua imaginação? 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Acredito que a ciência reflete os valores sociais, culturais e filosóficos de uma sociedade, mesmo que essa ciência venha a contrariar tais valores. Atualmente, existe uma forte discussão sobre a reprodução das células tronco, que seriam um grande avanço no combate às doenças, mas o entrave social e religioso (talvez esse seria o principal motivo) faz com que as pesquisas não avancem. Historicamente, a igreja tem grande participação no que se refere à ciência, por exemplo, quando da mudança da crença do modelo do nosso sistema solar, quando a diferença em relação à crença dos movimentos, entre outros. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? História da Ciência significa, pessoalmente, entender o contexto social, filosófico, econômico, emocional de como a ciência foi se desenvolvendo com o passar dos anos, com o passar dos séculos. Significa não contar simplesmente os acontecimentos data a data, mas entender sua imersão na sociedade, entender um pouco da natureza em que a ciência e os paradigmas foram surgindo. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria uma aula que pudesse contextualizar historicamente os conceitos que estariam sendo trabalhados, sem esquecer o como se fazer ciência, no intuito de estudar o fato da ciência não ser um elemento mecânico da sociedade, que ela é feita por seres humanos “normais” que estão submetidos as mesmas situações que nós. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Acredito que mostrar como a ciência foi trabalhada esclarece na cabeça do ouvinte o processo de construção teórica e prática, possibilitando, talvez, melhor aprendizado do conteúdo e entendimento do que é ciência. Esse uso de HC como ferramenta de auxílio ao processo de aprendizagem, no intuito de criar mais criticidade científica nesse ouvinte deve ser uma ferramenta de bom grado. 349 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Primeiramente faria uma abordagem da realidade social da época, levando os alunos a “viajarem” pelo tempo no contexto vivenciado pelo cientista, então entraria na questão científica, tentando fazer o link do social com o científico, no intuito de desenvolver o senso dos porquês e das consequências de tais teorias. Entraríamos nos conceitos específicos com discussões tanto filosóficas da sociedade quanto do conteúdo especificamente daquela aula. Acredito que minha formação atrapalha bastante na construção de uma aula com essa, bem como o quesito tempo de preparação de aula assim. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não. Minha formação acadêmica, apesar de ter trabalhado uma disciplina que nos mostrou um pouco da filosofia e história da ciência, não houve preparação para trabalhar com esse ferramenta, logo, minha fundamentação teórica sobre assunto ainda não está segura. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? A principio, na internet, e revistas de ensino, como a Revista Brasileira de E de Física. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Desconheço um livro de ensino médico com abordagem histórica dos conteúdos no ensino médio, exceto aqueles que trazem algum link, alguma pincelada histórica em alguns capítulos. Escrevo com base nos livros que já utilizei em minha prática docente. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Quase nenhum dos livros que já utilizei como fonte de preparação de aula usa HC como ferramenta de aprendizagem do conteúdo. A parte histórica é colocada como um anexo em alguns capítulos, e mesmo assim, na sua grande maioria, de forma cronológica, se preocupando raras vezes com os fatores externos ao cientista e ao desenvolvimento das teorias. 350 2 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP2 Dados do participante Idade: 20 Sexo: M Ano de entrada na graduação: 2009 Ano de saída da graduação: Indefinido Instituição da graduação: UFRN Trabalha? (X) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Professor de Física Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim (X) não ( ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada (X) Tempo de experiência: 2 anos Nível de ensino em que atua/atuou: Níveis Fundamental e Médio QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (e) Explique por que as teorias mudam. (f) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. (a) As teorias estão sujeitas a mudanças porque, com o avanço tecnológico, científico e cultural, o sujeito ganha novas possibilidades de interagir com o objeto de estudo dando possibilidades de alterar teorias já existentes que não se adéquam mais aos fatos. (b) Com as teorias científicas podemos buscar explicações para fenômenos que ocorrem na natureza e com isso podemos aplicá-las para satisfazer as nossas necessidades. Por exemplo, a geração de energia elétrica partiu primeiramente da interpretação do fenômeno elétrico-magnético e da conservação da energia para depois poder ser aplicada nas usinas. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Não, pois, assim como as teorias científicas estão sujeitas a mudanças, à medida que o homem amplia sua capacidade de interagir com o objeto/fenômeno de estudo, as leis e princípios também podem sofrer alterações, sendo, portanto, mutáveis. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. É uma afirmação incorreta, pois, o conhecimento pode ser construído seguindo um processo diferente, dependendo da situação, não tendo necessariamente que obedecer a essa linha cronológica de etapas. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Provavelmente, o que levou cada grupo de cientistas as suas conclusões foi mais uma questão de crença. Mesmo dispondo do mesmo acervo de dados, cada grupo tinha uma certa “tendência” que é característica da sua área de atuação, o que o levou a acreditar na explicação que mais se 351 aproximasse da sua linha de estudo. Exemplo: um religioso provavelmente buscaria explicação para tal fenômeno primeiramente nos livros sagrados de sua religião, uma vez que esta é a sua área de estudo. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Eu acredito que não se pode separar completamente o sujeito do objeto, uma vez que, de uma forma ou de outra, eles têm que estar inter-relacionados, direta ou indiretamente. A Natureza é uma só. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. É mais uma afirmação equivocada que pressupõe o “fazer ciência” como sendo um conjunto de etapas a ser seguido (método científico) e que não há outra maneira de se construir o conhecimento. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Esta, provavelmente, seria a única etapa do método científico que é indispensável para a construção do conhecimento, onde nela há o primeiro contato entre o sujeito interessado e o objeto a ser estudado. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Associar a Ciência com o contexto social em que ela está inserida é inevitável. O conhecimento como um todo sempre foi construído para satisfazer as necessidades do homem e essas necessidades vão depender da sociedade em que ele está inserido. A cultura e os valores da sociedade também vão ser fatores determinantes. Como exemplo, temos os primeiros estudos ocidentais sobre o magnetismo natural da terra. Os países pioneiros nesses estudos eram aqueles que estavam no contexto das grandes navegações. Ou seja, a necessidade de se conhecer esse fenômeno natural levou apenas a parte da sociedade europeia a estudar o fenômeno já que iria lhes trazer benefícios. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? É a área da Física em que a abordagem histórica e social da época em que as revoluções científicas ocorreram ganha relevância, se sobressaindo em relação ao conjunto de informações e aplicações que se pode extrair de um determinado tema. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria aquela aula em que o contexto social daquela época seria posto em discussão para que os alunos pudessem refletir sobre quais os fatores que influenciaram a comunidade científica a estudar determinado fenômeno e aplicar os seus conhecimentos. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? 352 Ela deveria ganhar um papel mais relevante, uma vez que a grande maioria dos alunos enxergam a Ciência como mera aplicação de conceitos e não fazem ideia do que levou a construção desse conhecimento. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Eu buscaria um material adequado para a construção da minha aula, onde todo o contexto histórico da época fosse abordado nesse material. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Ainda não, porque eu acredito que me falta mais capacitação para se trabalhar com um mecanismo tão complexo como é a abordagem histórica. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Na internet, uma vez que é de mais fácil acesso. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Sim, os da Editora Moderna. Mesmo estando longe do ideal, esses livros trazem uma breve leitura sobre o tema a ser trabalhado em cada Unidade do livro (Mecânica, Física Térmica, Óptica, etc.) sendo abordado o contexto histórico e os personagens envolvidos nos estudos. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Está longe do ideal, uma vez que faltam mais abordagens históricas nos livros didáticos e não apenas informações e aplicações de um determinado conteúdo. 353 3 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP3 Dados do participante Idade: 21 Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: 2009.1 Ano de saída da graduação: 2013.1 Instituição da graduação: Universidade Federal do Rio Grande Do Norte Trabalha? ( ) sim ( x ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( x ) não ( ) Se sim, informe: No estágio disciplinar Tipo de instituição: pública ( x ) privada ( ) Tempo de experiência: 2 Meses Nível de ensino em que atua/atuou: Fundamental QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (g) Explique por que as teorias mudam. (h) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. A) Mudam, pois as concepções espontâneas mudam conforme o passar do tempo. B) Pois a história e filosofia da ciência são importantes para o entendimento de novas teorias como, por exemplo, a teoria de queda livre de Aristóteles. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Não, pois as concepções mudam de acordo com o passar do tempo, e dependendo também da politica. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Na minha concepção a hipótese é gerada a partir do experimento. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Pois cada cientista tem uma concepção diferente do fato ocorrido. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Nem sempre a razão gera um conhecimento cientifico muitas vezes, a imposição também gerou. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Sim eles aderem um método como padrão aquele mais simples e que seja com menos erros como, por exemplo, as leis de Newton. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Sim, como na elaboração de uma hipótese, primeiramente se observa o experimento para depois fazer as considerações. 354 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Sim a ciência dos tempos modernos é universal, como por exemplo a teoria da relatividade, e as próprias leis de Newton. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? É basicamente as concepções de cientistas do passado de vários fenômenos descritos. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Com o professor mostrando ou explicando determinado fenômeno e demonstrado o que se era pensado anteriormente. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Como uma forma de abordagem de problematização, trazendo o aluno a ciência de forma mais espontânea. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Fazia primeiramente a aula, mostraria o que foi pensado durante determinadas épocas, e por fim compararia com a teoria aceita atualmente na comunidade cientifica. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Sim pois, assim desperta a curiosidade do aluno. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Internet e livros. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Muito poucos realmente, na minha opinião deveria existir um material mais especifico em relação a isso. 355 4 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP4 Dados do participante Idade: 25 anos Sexo: masculino Ano de entrada na graduação: 2008 Ano de saída da graduação: previsto para final de 2012 Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( ) sim ( x ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não ( x ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência: Nível de ensino em que atua/atuou: QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Sim Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (i) Explique por que as teorias mudam. As teorias mudam pois, com o passar dos tempos novas descobertas vão sendo descobertas e as teorias antigas começam a ser questionadas e assim são propostas novas teorias. (j) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Nos preocupamos pois desde que começamos a estudar, temos a idéia que as teorias são importantes para o nosso conhecimento. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Não podemos afirmar que são verdadeiros, pois se alguém questionar esses princípios e demonstrar que ele esta errado, esses princípios podem cair. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Essas afirmações dos métodos científicos é complicada, pois fazer observações, e depois elaborar hipóteses e comprová-las é um termo errado pois se uma outra pessoa fazer a mesma observação ela pode ter hipóteses diferentes e conclusões diferentes, e quanto ao fazer experimentos que comprove as hipóteses é um termo errado pois quando se faz os experimentos não comprovamos ou afirmamos a teoria e sim verifica-se uma aproximação das hipóteses. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Na minha opinião eles não tiveram acesso as mesmas fontes de pesquisa, pois suas supostas hipóteses são diferentes. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. 356 Eu acredito que a ciência pode construir conhecimentos por vários pressupostos, mais não acredito que existam leis que regem o universo, pois se de alguma forma aparecer novos conhecimentos que contradizem essas possíveis leis universais? 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Não existe um método padrão, pois nesse método a ciência é feita como uma “ receita de bolo”, e não é assim que ocorre. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Essa afirmação é um pouco precipitada, pois da forma descrita é como os cientistas já conhecessem os fenômenos e fossem observá-los, essas investigações podem ocorrer de uma forma inesperada. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Acredito que ciência pode ser universal, pois não existem critérios que determinam ciência de não ciência. Assim ciência pode ser realizada por varias pessoas. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Historia da ciência é uma abordagem histórica de um determinado assunto cientifico, que tenha sido contribuído por vários povos, em épocas diferentes. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Uma aula de física com historia , seria mostrar a contribuição que vários pensadores e filósofos, em diferentes épocas contribuíram para um determinado conhecimento físico. Sem escrever datas e mostrar a historia do determinado assunto, e não dos pensadores e filósofos. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? O uso da historia da ciência no ensino deveria ser mais usado no ensino, e deveria mostrar os filósofos e pensadores que contribuíram para o conhecimento, mostra a importância do que foram realizados naquele tempo. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Eu prepararia uma aula, com um determinado objetivo, e mostraria aos alunos uma abordagem da historia da ciência, e discutindo e perguntando a opinião deles, sobre o que estava sendo passado. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Sim. Pois já tive algumas instruções de como abordar o uso de historia da ciência no ensino. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Procuraria em teses de mestrado e doutorado na área de ensino e de alguns historiadores da ciência que contribui para o ensino. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. 357 Não. Pois os livros que conheço a abordagem que se faz na maioria das vezes são sobre o pensador do que o próprio conteúdo. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Primeiramente que são materiais difíceis de se encontrar, mais o que temos não dão dicas de como fazer a aula, ou seja, não diz passo a passo de como você ministrar a aula, então são materiais muito difíceis. 358 5 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP5 Dados do participante Idade: 39 anos Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: Ano de saída da graduação: 2000.1 Instituição da graduação: UEPB Trabalha? ( ) sim ( X ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( X ) não ( ) Se sim, informe: Disciplina de termodinâmica e física moderna Tipo de instituição: pública ( X ) privada ( ) Tempo de experiência: 4 anos Nível de ensino em que atua/atuou: Superior QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Sim a teoria pode mudar a medida que a tecnologia avança Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (k) Explique por que as teorias mudam. Muda à medida que vamos aprofundando ao conhecimento. (l) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Por que elas são um conjunto de ideias que interagem com fatos da natureza. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Até que se prove ao contrario. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. São etapas que facilita na organização do aprendizado e exposição do conhecimento 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? O problema é que em ambos os casos não se tem a uma informação completa e cada um vai dar a sua versão sobre uma pequena parte da informação em outras palavras texto sem contexto é um pretexto para heresia e falsas crenças. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. O conhecimento vai sendo construído no endivido a medida que ele vai comprovando, experimentando o conhecimento que vai sendo adquirido. Sim há leis que estão impregnadas na humanidade como causa e efeito. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. O método geral facilita para se trabalhar com um volume grande de informação porem algo de novo que poderia ser descoberto ficara perdido devido ao padrão. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. A observação é que desperta o interesse em desvendar o fenômeno que está ocorrendo. 359 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. O conhecimento cientifico traz desenvolvimento que será refletido na sociedade. Como por exemplo no desenvolvimento tecnológico. No entanto a cultura não deve ser alterada, talvez valores que vão sendo atropeladas com o conhecimento cientifico que algum se deixa ser influenciados. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. A ciência não pode ser universal devido ao método aplicado, pois não se pode garantir o método que foi aplicado para uma determinada situação. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? O principio do conhecimento. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Aplicação do conhecimento cientifico associado com o principio do conhecimento. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Deveria ser abordada sempre que possível. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Procuraria sempre que possível resgatar os registro históricos sobre determinado assunto 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não por que não tenho pratica com a historia da ciência. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Em livros de historia da ciência. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não conheço 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Não tenho conhecimento desse material. 360 6 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP6 Dados do participante Idade: 18 anos Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação:2012.1 Ano de saída da graduação:2015.2 Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( ) sim ( X ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não ( ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência: Nível de ensino em que atua/atuou: QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (m) Explique por que as teorias mudam. (n) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. a As teorias mudam pois as concepções sobre o meio social se transformar de acordo coma a necessidade de sobrevivência do homem; b Nós defendemos algumas ideias por que cremos que o “contato” com os pensamentos os tornam real. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. São verdadeiros até que outras ideias surgem e quebrem as barreiras impostas pelas concepções antes adotadas. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. A ciência apesar de produzir o conhecimento resta-lhe construir um processo de APRENDIZAGEM pois o conhecimento por si só não satisfaz de maneira eficaz as necessidades humanas. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. O conhecimento científico está ligado diretamente com o meio social não podendo ser feita uma distinção do homem e natureza. 361 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Livros, jornais e trabalhos são criados padronizados por convenções onde grupos criam convenções no modo de apresentarem seus trabalhos para que não haja uma perca da essência do conteúdo. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? É a história que se preocupa em resgatar fatos ocorridos que tem relevância para o pensamento do homem. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria uma aula onde os conceitos de Física aplicados em sociedade não se prenderiam à cálculos para sua compreensão. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Deveria realizar um abordagem social que fizesse sentido para seus ouvintes (docentes e discentes), promovendo interações no contexto fora do espaço escolar. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Mostraria os conceitos que considerasse interessantes mostrando as suas ligações com o dia-a-dia. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não. Pois não me considero ter propriedade na abordagem de diversos temas que criem algumas conexões entre Física e História. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Internet ou em livros. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Há uma carência nos livros relacionados ao ensino de história da ciência que provoca a criação de barreiras entre o aluno, professor e a comunidade. 362 7 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP7 Idade: 42 anos Sexo: masculino Ano de entrada na graduação: 2012 Ano de saída da graduação: Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( X ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Professor Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( x ) não ( ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( x ) privada ( ) Tempo de experiência: 7 anos Nível de ensino em que atua/atuou: 3º grau QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? R = Sim. Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (o) Explique por que as teorias mudam. R= Porque novas descobertas vão sendo feitas e o entendimento sobre determinados fenômenos vão sendo melhorados e, consequentemente, as teorias vão sendo aperfeiçoadas ou novas teorias surgim em função dessas novas descobertas ou entendimento de determinados fenômenos. (p) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. R= Porque para ter acesso alguns dispositivos (equipamentos) que são de fundamental importância para os seres humanos hoje, seja na área médica (equipamento para tomografia computadorizada ou para Raios-X) ou na área de telecomunicação (TV a plasma ou LED), precisamos dominar os conhecimentos científicos (teorias) e tecnológicos a respeito das ciências que são responsáveis pelos princípios que fazem tais equipamentos funcionarem. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. R= Bem, as leis científicas para serem válidas tem que ser verdadeiras, pois do contrário elas levarão a erros. Podemos dar como exemplo a 2ª lei de Newton que diz: a força resultante que atua sobre um corpo tem que ser igual a massa vez a sua aceleração, ou seja, para que um corpo esteja em movimento, uma força resultante deve atuar sobre ele. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. R= Sim, essas são etapas do desenvolvimento do método científico usado para produção do conhecimento. Acrescentaria apenas a etapa de discussão a respeito de determinada hipótese ou de confirmação dela, pois a consolidação de determinada hipótese perpassa por uma ampla e importante discussão entre os estudiosos do assunto em questão. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? R= Isso ocorre porque os cientistas de cada grupo interpretaram os resultados de forma diferentes, ou seja, a análise dos dados é um fator muito importante e que pode levar a resultados diferentes, dependendo de quem está interpretando-o. 363 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. R= Não entendo o que você de fato quer como resposta a essa frase. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. R= Também não sei especificamente o que você quer que eu responda aqui. Acho que a pergunta deveria ser mais objetiva ou clara. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. R= Nem sempre, podemos realizar determinado experimento e descobrir determinado fenômeno que ocorre quando realizamos tal procedimento. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. R = Acho que a ciência reflete sim os valões sociais e culturais de um povo ou nação, pois em função dos valores sociais e culturais desse povo ou nação podemos ver se eles são ou não, mais ou menos desenvolvidos em determinadas ou todas as áreas do conhecimento. Aqueles países onde sua sociedade e cultura não valorizam a educação (a ciência) possuem baixo desenvolvimento científico e tecnológico (veja o caso do Brasil, comparado ao da Corei), bem como sociais e culturais. Por outro lado, aqueles países onde a sociedade e sua cultura ver a ciência (educação) como uma âncora para o seu desenvolvimento, estes apresentam grandes avanços científicos, tecnológicos, sociais e culturais. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. R= A ciência é universal porque vivemos no mesmo universo e os fenômenos que ocorrem nele atuam da mesma forma para todos. Podemos ver que todos que estão na terra ou na órbita da terra estão sobre a ação da força de gravidade. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? R= É o relato de como foi desenvolvido a ciência até hoje, ou seja, o estudo de como o homem foi contribuindo para o desenvolvimento da ciência desde os primórdios da evolução humana até os dias atuais. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? R= Seria apresentar a evolução de determinado princípio, fenômeno ou conteúdo ao longo do tempo mostrando as contribuições de cada pessoa (pesquisador) e a forma e importância de suas contribuições para o desenvolvimento desse assunto ou da Física. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? R= Acho que deveria ter uma disciplina em cada curso que abordasse um pouco sobre a História da Ciência de uma forma geral e que o restante tratasse a respeito do curso em específico. Acho que isso faria os alunos entenderem mais a respeito da ciência em si, mas melhoraria o seu entendimento a respeito de determinadas disciplinas e ate mesmo do seu próprio curso. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? R= Iria fazer uma pesquisa a respeito da história de Física sobre tal assunto para puder montar a aula e adquirir fundamentação teórica sobre o assunto ou sobre sua história. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? 364 R= Não, pois tenho pouco conhecimento a respeito desse assunto. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? R= Não tenho nenhum conhecimento a respeito de literatura específica sobre tal tema. Então, o lugar mais propício para encontrar determinadas informações a respeito desse tema é a internet. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. R = Não tenho conhecimento de literatura que trata especificamente sobre esse tema. Isso tanto para o segundo como para o terceiro grau. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? R= Não tenho como responder, pois não tenho e nem nunca tive acesso a nenhuma literatura que tratasse especificamente sobre tal tema. É por isso que estou interessado para ver de que se trata esse curso. Espero que ele possa me dar horizontes a respeito desse assunto. Espero também que vocês possam nos informar como ele vai ser ministrado a partir do primeiro dia, pois tenho aula durante a semana em alguns horários e tenho que optar por assistir aula do curso ou da graduação. Então, para fazer isso preciso saber se o que vamos tratar no curso é interessante. Além disso, eu ministro aula em alguns horários e gostaria de saber como poderemos de alguma forma compensar ou repor essas informações, mas é claro, se as mesmas forem importantes, pois do contrário não continuarei no curso. 365 8 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP8 Dados do participante Idade: 23 Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: 2012.1 Ano de saída da graduação: 2017 Instituição da graduação: Trabalha? ( x ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Bolsista de apoio técnico. Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não (x ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência: Nível de ensino em que atua/atuou: QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Em uma lei que descreve o comportamento de certos fenômenos da natureza. quê. Defenda sua resposta com exemplos. (a) Explique por que as teorias mudam. O conhecimento é infinito e todos os dias o homem faz novas descobertas isso significa que uma teoria pode ser revocada por não descrever de modo amplo e preciso um determinado fenômeno. (b) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Porque elas formam a base da compreensão de um determinado assunto e já foram consideradas como sendo um modelo exato do que realmente acontece como é o caso da teoria da relatividade que explica a dilatação do espaço tempo pela gravidade. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Sim pois elas já passam por vários processos de analises que contataram a sua veracidade. Por exemplo a lei da gravitação universal que é valida em todo o universo. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Estou de acordo com os itens citados. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Cada pessoa tem uma capacidade cognitiva diferente para interpretar as coisas nesse caso dois grupo de cientistas podem defender duas linhas de raciocínio diferente mesmo tendo a mesma quantidade de conhecimento disponível. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. A sistematização do conhecimento nos revela a clareza com a qual se produz conhecimento, desse modo se possibilitou a criação de varias técnicas de aperfeiçoamento do conhecimento ate que se tornassem leis definitivas. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Isso significa que todos as medições e cálculos efetuadas são estabelecidos com 366 relação ao contexto mundial ou seja o que se aplica aqui pode ser aplicado em qualquer parte da terra. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. A descoberta é fruta da curiosidade logo essa afirmação é valida pois a observação possibilita o homem a desvendar os mistérios da natureza. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Sim porque ela pode mudar a maneira como as pessoas pensam e agem por exemplo a engenharia genética que revolucionou o mundo biológico com o qual as pessoas estavam acostumadas abrindo a mente das pessoas para a possibilidade de clonar seres humanos. como. Defenda sua resposta com exemplos. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Uma analise de todos os fatos e acontecimentos que ocorreram ao longo da cronologia da existência humana. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Vídeo aula falando sobre ao gigantes da física para que os alunos se familiarizassem com o assunto. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Uma diciplina ministrada por um profissional formado na área e lecionada apartir do ensino médio. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Prepararia uma vídeo aula contando os principais acontecimentos que marcaram a historia da ciência e faria uma interação com a atualidade em que vivemos. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não. Pois ainda não tenho conhecimentos suficiente nessa área. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Nos acervos das bibliotecas e na internete. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não pois o livro didático que tive a honra de usar era um lixo. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Nos livros didáticos atualmente pouco se discute sobre esse assunto ou quase nada. 367 9 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP9 Dados do participante Idade: 20 Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: 2012.1 Ano de saída da graduação: Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( ) sim (x) não Se sim, qual a sua ocupação?------ Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não ( x ) Se sim, informe:------ Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência:---- Nível de ensino em que atua/atuou:----- QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (q) Explique por que as teorias mudam. (r) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Resposta. As teorias podem sim mudar. A produção do conhecimento não é perfeita e no decorrer da sua montagem, o conhecimento tem de ser testado para avaliar sua validade, e mesmo após a aceitação de uma teoria surgem outras com o objetivo de serem melhores e mais exatas, isto graças ao constante estudo das teorias postuladas. Este efeito pode ser exemplificado pela historia acerca da teoria atômica, que evoluiu dês de a idade dos filósofos gregos na antiguidade até a idade moderna. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Resposta. Pela minha concepção eles não são absolutamente verdadeiros, mas podem ser aceitos como se fossem, uma vez que funcionam e explicam perfeitamente os fenômenos físicos. A lei da gravitação universal por exemplo, foi contestada por Einstein anos depois de ser dita como sendo uma lei, mesmo as teorias que se transformam em leis e princípios físico podem sofrer mudanças e serem contextadas. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Resposta. Esta afirmação mostra de forma vaga os caminhos seguidos pela ciência até produzir o conhecimento, desde a observação de um fenômeno até sua explicação e generalização universal dos princípios descobertos. Mas, o método cientifico é mais complexo e rígido do que esta afirmação pode falar. Isto para que o conhecimento não seja concebido de forma errada, para que a produção deste não seja induzido ao erro. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Resposta. 368 A diferença esta na analise dos dados. O conjunto de dados dispostos aos cientistas é como um texto a ser lido e interpretado, e nisto ocorre a leitura de um mesmo conjunto de informações por grupos diferentes, mas, cada grupo vai interpretar de acordo com o seu parecer. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Resposta Esta frase é complexa. Uma forma de interpreta-la e dizer que: A ciência analisa a natureza dos fenômenos e nisto produz teorias, leis, princípios. Mas mesmo que a ciência não pudesse estudar estes fenômenos ainda assim eles existiriam independentes de serem conhecidos ou nã 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. RespostaO método cientifico padronizado entre os pesquisadores, é uma forma de guia-los e anular o efeito de ações externas que possam interferir no decorrer da formação da teoria e das experimentações. A existência deste método é essencial e necessário para dar validade e seriedade ao material cientifico produzido. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Resposta A ciência é uma exploradora de leis e princípios naturais escondidos, e como todo explorador, ela tem de observar os fenômenos de forma detalhada até que possa dizer que fez uma descoberta. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Resposta As ciências naturais não devem ser impregnadas de valores sociais e culturais, pois estudam princípios que independem da sociedade, embora estas contribuam na produção cultural das sociedades em alguns casos. Os fenômeno naturais ocorrem sem depender do mover da sociedade, e seguem leis que não foram produzidas pelas sociedades. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Entendo historia da ciência como o estudo Social e Antropológico feito acerca da produção do conhecimento no decorrer da historia humana. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria uma aula mais contextualizada, e provocadora da atenção mediante a curiosidade de cada aluno que assiste a aula. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? A historia da ciência deveria ser usada para mostrar e dar noção aos alunos dos rumos tomados pelos pesquisadores evidenciando qual é a verdadeira ciência ensinada em sala de aula. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Pesquisaria pelo nome dos físicos e pelas épocas em que os conteúdos foram postulados, para conhecer quais foram os fatos ocorridos. E pela analise do material conquistado tiraria conclusões, se necessário. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não. O motivo é o de não conhecer intimamente as historia por trás da Fisica. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Em fontes comuns como bibliotecas e internet, mas usando cada um como convém. 369 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Ate agora eu vi poucos que o fizessem, e quando fazem geralmente se limitam a pequenas citações como: “Quem foi o cientista que estudou aquele fenômeno”. 370 10 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP10 Dados do participante Idade: 21 Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação:2009 Ano de saída da graduação: Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( ) sim ( x ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não ( x ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência: Nível de ensino em que atua/atuou: QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (s) Explique por que as teorias mudam. (t) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. a) As teorias depois de serem feitas estão sujeitas a transformações, pois os desenvolvimentos das ideias das pessoas crescem a medida do tempo, e após erros em teorias anteriores, vão se readaptando à medida que aparecem ideias novas. b) É necessário, pois as teorias são criadas de observações de coisas que acontecem na natureza, e nós temos que saber como funciona os fenômenos naturais. Por exemplo: se quisermos conhecer o que há no fundo do oceano (tipos de seres vivos, etc.), se não conhecêssemos que a pressão aumenta a medida que nós mergulhamos no oceano jamais seriam fabricados equipamentos que suportassem a pressão em tal profundidade, sendo inviável portanto ir ate estas mesmas profundidades. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Verdadeiros são porem estão sujeitos a modificações com o decorrer do conhecimento que temos sobre aquilo, nós aceitamos aquilo que é sendo verdade até que venha outro e nos prove que aquilo é mentira. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. É uma afirmação superficial do método cientifico, pois não existe apenas um método, existe um padrão, mas não devemos apenas se prender neste. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? A partir dos dados os cientistas criaram seus modelos, o que ocorreu aí é que foram criados modelos diferentes a partir desses dados, mas ambos podem estar corretos. 371 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Essa afirmação nos diz que a ciência é completamente exata, mas nem sempre podemos separar “sujeito de objeto”. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. O padrão existe e serve como base não necessariamente deve ser utilizado a rigor. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Sim, para poder criar uma teoria você tem que observar o que esta acontecendo antes na natureza. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Eu acredito que a ciência é universal pois todos podem fazer ciência. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? É desvendar como tudo que nós podemos observar hoje (tecnologia, etc.) começou, e como isso afeta nossas vidas. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria exatamente mostrar como algo e em que condições aquele assunto ou tema foi feito pela primeira vez. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? A historia da ciência deveria ser utilizada mostrando como aquele conteúdo foi desenvolvido ao longo dos anos e suas respectivas modificações. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Eu iria ver como o assunto ao qual eu iria dar a aula foi desenvolvido, em que época, quais as dificuldades que ele estava sujeito, etc. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não, pois desconheço bons materiais que aos quais eu pudesse me basear. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Na internet. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não. 372 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Ainda é muito pouco valorizado, principalmente quando mostra aquele cientista em especial sozinho e não mostra se ele teve uma equipe ou outras pessoas o ajudando a criar tal teoria. 373 11 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP11 Dados do participante Idade: 21 Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: 2009 Ano de saída da graduação: 2013 Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( ) sim ( x ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( x ) não ( ) Se sim, informe: Pela disciplina de estágio. Tipo de instituição: pública ( x ) privada ( ) Tempo de experiência: 3 meses. Nível de ensino em que atua/atuou: Fundamental II QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (u) Explique por que as teorias mudam. (v) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Resposta: a) Sim, porque conforme as pesquisas continuam acontecendo, as teorias são testadas e se não corresponderem com os experimentos, são mudadas e as vezes reformuladas. b) Porque são possíveis descrições sobre como funciona o mundo. As leis de Newton por exemplo, conseguem descrever diversas situações. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Resposta: São descrições que tentam se aproximar da realidade, a rigor não há precisão absoluta, no entanto funcionam. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Resposta: Não existe “O método científico”, e em uma observação, não se está apenas observando, ao mesmo tempo há elaborações de hipóteses. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Resposta: Na realidade o que aconteceu, foi a elaboração de duas teorias. Normalmente existem mais de uma teoria para um dado evento. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Resposta: Existem leis universais, como por exemplo a constância da velocidade da luz. 374 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Resposta: Se isso for tomado em relação a validade de uma teoria, está correto, pois quem “bate o martelo” é o experimento. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Resposta: Junto com a observação vem também a elaboração de hipóteses, acho que a observação em si talvez até exista, mas por um intervalo de tempo muitíssimo curto. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Resposta: Acredito que sim, a ciência reflete valores sociais e culturais, por exemplo, sabe-se que um grande desenvolvimento científico ocorreu no período da segunda guerra. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Resposta: É a história sobre a ciências, fatos históricos sobre o que aconteceu na construção da ciência. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Resposta: Uma aula que necessariamente deve conter conteúdos históricos sobre a física. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Resposta: Apenas para uma mostra sobre como aconteceu o desenvolvimento da ciência 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Resposta: Pesquisaria sobre o assunto, pois não conheço muito sobre o assunto. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Resposta: Não. Eu não tenho o domínio mínimo nesse assunto. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Resposta: Internet. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Resposta: Que tenha um pouco de história e que eu realmente conheça, apenas o do professor Júnior Jacome, Curso de Física Noções de Física Moderna 4. Em particular, pelo que me lembro no momento, durante o ensino médio apenas tive contato com dois livros de física e atualmente uso livros de ensino superior. 375 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Resposta: Eu não os conheço, consequentemente não sei opinar. 376 12 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP12 Dados do participante Idade: 21 anos Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: 2009 Ano de saída da graduação: Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( X ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Ass. Administrativo Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não ( X ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência: Nível de ensino em que atua/atuou: QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Sim, a teoria pode se transformar. Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (w) Explique por que as teorias mudam. As teorias mudam primeiramente, por que as concepções mudam e também porque nem sempre temos recursos necessários para viabilizar a teoria correta, então as teorias vão mudando, se melhorando. (x) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Por a teoria serve de ponto de partida para desenvolvermos algo mais rebuscado, adaptarmos para realidade com uma base solida. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Não, os princípios científicos estão sempre se pondo a teste, para verificar se continuam ao não validas, pois cada vez mais com os avanços da tecnologia podemos estabelecer leis cada vez mais precisas e mais coerente com a realidade. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. omente essa afirmação. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência 377 transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? 378 13 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP13 Dados do participante Idade:27 Sexo:MASCULINO Ano de entrada na graduação:2006 Ano de saída da graduação:2013 Instituição da graduação:UFRN Trabalha? ( X ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação?MILITAR Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( X ) não ( ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública (X ) privada ( ) Tempo de experiência:3MESES Nível de ensino em que atua/atuou: FUNDAMENTAL QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (a) Explique por que as teorias mudam. (b) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. NÃO; PORQUE, PROVAVELMENTE, QUANDO SE DESCOBRE ALGO EXISTE UM PRESSUPOSTO EMPÍRICO QUE PROVE TAL FATO, INEXISTINDO ASSIM CONTROVÉRSIAS. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. CONTINUO PENSANDO DA MESMA FORMA DO ITEM ANTERIOR, POR ESTAR HAVENDO UMA COMPROVAÇÃO EMPÍRICA, NÃO HÁ COMO NEGÁ-LA. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. SIM, ACHO MUITO IMPORTANTE QUE HAJA TODAS ESSAS ETAPAS PARA HAVER A PRODUÇÃO DE CONHECIMENTO. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? ACHO QUE DEVE TER HAVIDO DIFERENTES MÉTODOS, PARA AMBOS OS GRUPOS, DE ANÁLISES QUÍMICAS DOS VESTÍGIOS HISTÓRICOS. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. AS LEIS UNIVERSAIS EXISTEM, MAS NADA SERIA SE NÃO EXISTISSE A CURIOSIDADE E A INTELIGÊNCIA HUMANA PARA DESCOBRIR OS “ENIGMAS” CIENTÍFICOS. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. 379 ACHO QUE NÃO DEVE SER SEGUIDO UMA REGRA, A NATUREZA VIVE EM CONSTANTE MUTAÇÃO, PORQUANTO, PARA MIM, NÃO EXISTE “PADRÃO” 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. PARA SE ESPECIALIZAR OU DESCOBRIR ALGO TEM-SE QUE BUSCAR PRIMEIRO A ORIGEM E AS ESSÊNCIAS DOS FENÔMENOS, PARA COM ISSO SE APROFUNDAR. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. ACREDITO QUE A CIÊNCIA INDEPENDE DE FATORES SOCIAIS OU CULTURAIS, POIS ELA NÃO PRECISA DESSES FATORES PARA EXISTIR. MAS EXISTEM ALGUMAS EXCEÇÕES MENOS RELEVANTES. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? AS INVENÇÕES E DESCOBERTAS ANTIGAS. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? COM UMA REFLEXÃO DE FATOS PASSADOS EXPLICANDO A MATÉRIA EM PAUTA. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? COM SIMULAÇÕES PRÁTICAS DO QUE ACONTECEU NO PASSADO. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? FARIA PESQUISAS HISTÓRICAS RELACIONADAS COM O TEMA DA AULA E PEDIRIA AOS ALUNOS PARA RELEMBRAREM OS ACONTECIMENTOS OU FAZEREM UMA ENCENAÇÃO DO OCORRIDO EXPLICANDO FISICAMENTE 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? NÃO, PORQUE NA UNIVERSIDADE AINDA NÃO VI NADA SOBRE O ASSUNTO, O QUE EU SEI E VOU APRENDER SERÁ MAIS POR MINHAS PRÓPRIAS PESQUISAS. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? INTERNET 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. NÃO 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? MUITO SUPERFICIAL 380 14 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP14 Dados do participante Idade: 22 anos Sexo:Feminino Ano de entrada na graduação:2008 Ano de saída da graduação: Instituição da graduação: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE Trabalha? ( x ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Bolsista Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( x ) não ( ) Se sim, informe: Trabalhei em escolas com turmas regulares e hoje dou aula particular. Tipo de instituição: pública ( x ) privada ( x ) Tempo de experiência: 2009 à 2012 Nível de ensino em que atua/atuou: Ensino Médio QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (y) Explique por que as teorias mudam. (z) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Sim, pois a ciência em si é passiva de negação e não é um conhecimento acabado que não pode ser modificado. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Sim, pois para serem estabelecidos foi necessário a comprovação dos mesmos. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Seria umas das estapas dos métodos científicos, já que não há especificamente um “método cientifico” apenas. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Como já mencionei a ciência é passível de negação, logo através dos dados cada grupo formulou a teoria que na sua construção de conhecimento seria a mais possível. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Ficou compreendido da minha parte que a ciência nesse caso é a junção de razão e experimentação, teoria e prática. Uma não pode estar desligada da outra, pois uma precisa da outra para ser confirmada e esclarecida. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Seria um método ao qual eles se baseariam para suas pesquisas e trabalhos, não é o único método existente mas seria o que eles usam. 381 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. É verdade, qualquer investigação necessita pelo menos de uma observação e um questionamento para ser seguida de hipóteses e resoluções de eventuais problemas. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Creio que é universal, já que não há influencia cultural na mesma apenas ideias, dados, hipóteses comprovadas ou negadas. A ciência não é influenciável pelos valores culturais, mas pode modificá- los com suas análises e comprovações. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Seria os fatos que ocorreram na ciência historicamente apresentados. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria acrescentado ao conteúdo, a parte histórica envolvida na descrição de determinado assunto. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? O mais envolvente possível por parte do professor aos alunos. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Faria a aula observando a historia do assunto, dos físicos envolvidos e etc. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Mais ou menos, porque não tenho total segurança com relação a ela. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Livros, artigos e o que mais pudesse ajudar. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Creio que o Roberto Gaspar, tenta fazer um pouco dessa abordagem histórica. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Acho que bons, já que não tenho pleno conhecimento sobre o assunto. 382 15 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP15 Dados do participante Idade: 21 anos Sexo: Masculino Ano de entrada na graduação: 2009.1 Ano de saída da graduação:2010.2 Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( ) sim ( X ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( X ) não ( ) Se sim, informe: Projeto Semente- PROEX-UFRN Tipo de instituição: pública ( X ) privada ( ) Tempo de experiência: COMECEI NESTE SEMESTE! Nível de ensino em que atua/atuou: Lá a turma e multe seriada, trabalhamos com alunos do PETI (Programa de erradicação do trabalho infantil). QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Sim pode! Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (aa) Explique por que as teorias mudam. Uma teoria ele pode ser mudada ou mesmo aperfeiçoada depende das pesquisas em determinado problema em questão! A teoria atômica que temos hoje ele foi modificada varias vezes para chegar ao que é hoje em dia. (bb) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Para saber de certo modo como descrever este mundo em que vivemos. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Não se pode tomar uma lei ou um principio como verdade absoluta uma vez que a ciência em sua natureza ela é mutável, sofre transformações à medida que vai se pesquisando sobre determinado assunto. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Sim, essas são etapas do método cientifico. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? São apenas hipóteses não? 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. De qualquer maneira um cientista ele deve estudar o seu objeto de estudo e para isso ele deve ter um “contato” com este objeto, então separar o sujeito de estudo do sujeito não é tão viável assim! 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Sim, até porque para ele defende o seu trabalho ele deve expor seu método utilizado que fez com que chegasse ao seu trabalho final. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Sim, o fenômeno deve ser observado sim de qualquer maneira até porque como poderá então chegar à teoria sem ao menos ter observado o problema? 383 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Sim de certo modo a ciência é influenciada por essas características podemos citar um exemplo na segunda guerra mundial, onde cientistas e governo norte-americano estavam juntos na construção da bomba atômica. Portanto a ciência ela é sim influenciada por esses fatores. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. A ciência ela é sim universal até porque temos teorias e leis que são validas em todos os lugares do mundo. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Historia da ciência para mim é o estudo da ciência em suas características não apenas científicos, mas como também social, políticos, econômicos e entre outras características que poderão ser levadas em questão. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria uma aula que além do desenvolvimento da matemática que a física exige, mas também com um pouco da historia e construção da ciência que no caso é a física! Seria sim bastante interessante, mas que dependeria de como se colocaria este tipo de aula. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Deveria ser um uso onde mostrasse a construção daquele conhecimento, de como tal cientista chegou aquele conhecimento assim como também mostrasse os valores sociais, culturais e políticos envolvidos na construção daquele conhecimento. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Eu procuraria buscar material para preparar a minha aula e pela minha experiência que tenho como discente universitário de física, buscar este tipo de material não é fácil. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não, porque não é um método de ensino que eu esteja familiarizado. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? A maioria dos livros que vemos por ai o conteúdo que tem de historia da ciência é um pouco meio pobre em relação a historia e filosofia da ciência. Quando falo pobre digo em relação a aspectos até mesmo históricos, econômicos, políticos e culturais que a historia da ciência deveria tratar. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não conheço! 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Os materiais deveriam vim, mas com características culturais, econômicas e politicas que de certo modo influenciou na construção de determinada teoria no passado. 384 16 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP16 Dados do participante Idade: 43 Sexo: MASCULINO Ano de entrada na graduação:1990 Ano de saída da graduação:1994 Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( X ) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? PROFESSOR DE FÍSICA DO ENSINO MÉDIO Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( X ) não ( ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( X ) privada ( ) Tempo de experiência: 12 ANOS Nível de ensino em que atua/atuou: MÉDIO QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Sim Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (cc) Explique por que as teorias mudam. As teorias podem mudar de acordo com novas descobertas e em comum acordo com a sociedade científica. (dd) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Porque as teorias científicas sistematizam a forma como o conhecimento pode ser entendido pelo homem e depois transmitido aos demais (alunos, por exemplo). As teorias são uma forma organizada de explicar os fenômenos. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. A meu ver, uma lei, ou princípio só pode ser considerado verdadeiro após a análise da comunidade científica. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Penso que sim, embora não devamos esquecer que o cientista é um ser humano, possivelmente atuante em sua sociedade então ele deve estar envolvido em aspectos e problemas cotidianos que possam, e devam, influenciar seu trabalho. Aspecto tais como: religiosidade, partidarismo político, história de vida e cultura do grupo do qual o cientista faça parte. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Essa divergência ocorre porque a questão ainda não está fechada e os grupos ainda conseguiram se impor através dos argumentos. No final essa divergência vai ser resolvida e as partes chegarão a um entendimento único. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. 385 Talvez seja possível separar o sujeito do objeto, mas acho muito difícil. É desejável que exista uma Lei Universal, isso facilitaria muito as coisas, mas o homem ainda não conseguiu enxergar essa lei. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Todo trabalho precisa de um método, um padrão ou um modelo a ser sugerido, por que o trabalho do cientista não teria? 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Discordo, a investigação científica começa da necessidade de resolver um problema. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. A ciência é feita por homens e os homens estão sujeitos a valores culturais, sociais, religiosos, dentre outros. Mas penso que esses valores não podem (ou não deveriam) interferir a ponto de deixar o cientista “cego”, não vendo os fatos como eles realmente acontecem. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Não conheço a História da Ciência, mas talvez ela se preocupe em sistematizar como ocorreram as descobertas científicas, quais as implicações das descobertas na sociedade da época e quais as implicações daquela descoberta para a humanidade e para os dias atuais. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Não faço ideia. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Não sei, talvez desmistificando a imagem do cientista, mostrando-o como uma pessoa preocupada com os problemas do seu tempo, uma pessoa que ama, odeia, sofre e faz sofrer, erra e acerta, e comete até deslizes éticos, por que não? 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Não sei fazer, talvez me prendesse a fatos com nomes e datas. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Não me sinto seguro porque não sei como se faz e nunca vi ninguém fazendo, mas estou aberto a novas experiências pedagógicas, principalmente na Física. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Não sei 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Não posso avaliar. 386 17 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP17 Dados do participante Idade: 20 Sexo: masculino Ano de entrada na graduação: 2011.1 Ano de saída da graduação: em andamento Instituição da graduação: UFRN Trabalha? ( ) sim ( X ) não Se sim, qual a sua ocupação? Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim ( ) não ( X ) Se sim, informe: Tipo de instituição: pública ( ) privada ( ) Tempo de experiência: Nível de ensino em que atua/atuou: QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (ee) Explique por que as teorias mudam. (ff) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Sim, como o próprio nome já diz por si, é uma teoria, e toda teoria está sujeito a erros, não podendo ter uma certeza se o que realmente está acontecendo está certo ou errado, pois as ciências não trabalham com certeza, trabalham com modelos, pois não sabemos qual é esta certeza, a ciência trabalha com observações em que em certas condições pode dar certo e em outras dar errado, e caso chegássemos a Uma teoria ao qual estivesse totalmente certa não saberíamos se ela é a correta. Porque as teorias científicas são uma construção humana retrata um desenvolvimento histórico, portanto aprender o que é aceito hoje, é o primeiro passo para compreender e avançar no conhecimento. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Não, ela não é verdadeira, ela é aceita, pois as leis e princípios são baseados em modelos que simplificam o fenômeno ao ponto de tornar compreensível ao leitor, mesmo funcionando tendo como ser provado, mesmo assim não podemos afirmar que é verdadeiro. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Este método científico que é o utilizado hoje teve inicio no século XVI com Galileu, ao qual podemos dizer que parte da observação, de uma modelagem ao qual se aplica conceitos matemáticos para visualizar o fenômeno, depois a comprovação experimental e as conclusões este processo é o método utilizado para demostrar e simplifica rum fenômeno. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? Porque são apenas teorias, onde um fenômeno pode ser mostrado com varias teorias diferentes e chegando a uma mesma conclusão, isso acontece, pois a ciência é algo linear e ‘bonitinho’ vivemos em um mundo caótico e não tem como, mesmo com evidencias claras, mostrar que realmente isto aconteceu por conta disso ou daquilo. 387 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. O universo é um só é seguido pelas mesmas leis, leis únicas, podemos ate separar uma lei da outra, mas o que realmente acontece é uma união, um conjunto, de leis ligadas uma as outras em equilíbrio seguindo uma aparente ordem, mesmo que em alguns aspectos, ainda não se saiba o que seja essa lei universal. Pode-se afirma que existe uma lei universal. 6. “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. É preciso para que haja ordem e entendimento dos fatos, tem de ter um padrão, pois esse padrão foi construído por anos e anos de ciência e fugir desse padrão é fugir da ciência. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Pelo fato de tratarmos de um modelo ao qual se assemelha ao fenômeno, é preciso conhecer e investigar o acontecimento para que assim este modelo possa se aproximar ao máximo do fenômeno. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. A ciência é influenciada pelos valores sociais e políticos da época, a ciência é uma construção humana e isso devesse ao fato que ela é mutável e aprimorada dependendo do meio ao qual a pessoa convive, por exemplo Einstein nunca teria pensado na relatividade se vivesse no século XVI, pois é preciso toda uma cultura, uma passagem. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Historia da ciência é estudar os fatos, o contexto historio da época, é explicar o que a sociedade influenciou na descoberta de um determinado conceito, é compreender a ciência como uma evolução de época, compreender a historia da ciência é o melhor caminho para compreender o presente e entender o futuro. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Seria você tratar de uma contextualização social, um tema influente como estudar Newton através da revolução industrial, é compreender as influencias da primeira guerra para os trabalhos de Einstein em geral é abordar um desenvolvimento construído por varias pessoas, por varias épocas, por varias ocasiões. Tratar historia da ciência não é estudar um ou outro cientista é abordar um contexto que favoreceu um ou outro encaixar as peças e desenvolver o conhecimento. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? O uso de historia da ciência no ensino deve ser tratado com grande cautela, pois muitos se enganam tentando utilizar uma abordagem em historia da ciência, ela deveria ser tratada elaborada para o aluno entender a ciência como uma construção, entender o desenvolvimento, entender que a ciência está em constantes mudanças, desenvolvendo seu senso critico e compreendendo que ciência não está em grandes nomes e sim em grandes séculos. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? Tentaria mostrar relação nas coisas, ligar temas e conteúdos, tentaria fazer o conhecimento fluir não mostrar um conceito de cara, mostraria o avanço que teve para chegar ate ele. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Sim, pois acredito que Historia da Ciência gera uma maior facilidade na compreensão do conteúdo, pelo fato dela trabalhar com o desenvolvimento o funcionamento geral das coisas, facilita a transação de um conceito a outro gerando uma aprendizagem mas rápida e eficiente. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? 388 Em livros, da época em relatos de jornais da época, procuraria autores que tenha escrito sobre o assunto que irei abordar. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Não do jeito que deveria ser, em vários livros encontramos apenas pequenas biografias sobre cientistas famosos e seus feitos pela ciência, achando que se está tratando de historia da ciência. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Mesmo sendo uma método não muito novo, ainda não é muito utilizado, principalmente nos matérias voltados apenas o vestibular, ao qual o aluno é submetido a decorar formulas e resolver exercícios. 389 18 PRÉ-TESTE DO INDIVÍDUO PP18 Dados do participante Sexo: Masculino. Ano de entrada na graduação: 2006. Ano de saída da graduação: 2012. Instituição da graduação: UFRN Trabalha? (X) sim ( ) não Se sim, qual a sua ocupação? Professor de Física (pela PROEx). Tem experiência como docente (em sala de aula)? sim (X) não ( ) Se sim, informe: Trabalhei como professor de Física no segundo semestre do ano passado e, neste ano, estou lecionando como bolsista da PROEx. Tipo de instituição: pública (X) privada ( ) Tempo de experiência: 6 meses. Nível de ensino em que atua/atuou: nível médio. QUESTIONÁRIO SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA 1. Após os cientistas terem desenvolvido uma teoria científica (por exemplo, a teoria atômica, a teoria da evolução), a teoria pode transformar-se? Se você acredita que as teorias científicas não mudam, explique por quê. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que as teorias científicas de fato mudam: (gg) Explique por que as teorias mudam. (hh) Explique por que nós nos preocupamos em aprender teorias científicas. Defenda sua resposta com exemplos. Resposta: (a) As teorias científicas realmente podem mudar. Esse fato se deve às contínuas (e indiretas) revisões que os cientistas fazem das mesmas ao buscar melhores explicações para as causas dos fenômenos estudados. (b) A importância de se aprender teorias científicas (embora se considere a possibilidade de mudanças posteriores em suas afirmações) está no fato de as mesmas, em um contexto histórico de limitações experimentais e de tendências explicativas, expressarem as melhores (as mais simples) explicações para a natureza estudada. 2. “As leis ou princípios científicos, uma vez estabelecidos, são verdadeiros”. Discuta essa afirmação. Resposta: Resultantes das explicações mais simples possíveis, as leis atribuídas ao funcionamento da natureza são representações para situações limitadas, de modo que tais leis não são necessariamente verdadeiras. Quando as limitações experimentais e históricas são rompidas, as leis são revisadas e podem ser mudadas. Embora esse fato seja considerado, os princípios científicos são tomados como base para outros e são geralmente tidos como verdadeiros até o momento em que se encontra e se uma explicação mais simples, concordante com as novas experiências e mais convincente para a comunidade internacional de pesquisadores. 3. “Observações de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões, generalização são as etapas do método científico através do qual a ciência produz o conhecimento”. Discuta essa afirmação. Resposta: A ciência moderna, caracterizada pelo empirismo, geralmente segue o roteiro dessa afirmação. Entretanto a história mostra que o espírito humano dos pesquisadores não está preso a tal método, de modo que o rumo de pesquisas pode ser mudado e as mentes de cientistas podem ser influenciadas por suas pré-concepções filosóficas e/ou religiosas diferentes pragmatismo científico. 4. Acredita-se que há cerca de 65 milhões de anos os dinossauros se extinguiram. Entre as hipóteses formuladas pelos cientistas para explicar a extinção, duas gozam de maior apoio. A primeira, formulada por um grupo de cientistas, sugere que um imenso meteorito atingiu a Terra há 65 milhões de anos e acarretou uma série de eventos que causou a extinção. A segunda hipótese, formulada por um outro grupo de cientistas, sugere que grandes e violentas erupções vulcânicas foram responsáveis pela extinção. Como essas conclusões diferentes são possíveis se os cientistas de ambos os grupo tiveram acesso e utilizaram o mesmo conjunto de dados para obter suas conclusões? 390 Resposta: A possibilidade de essas conclusões diferentes surgirem do mesmo conjunto de dados se deve às diferentes formas de pensar de cada cientista devido às suas peculiaridades humanas e de formação acadêmica e às tendências (ou convicções) ideológicas específicas de cada pesquisador. Em outras palavras, apesar de ter os mesmos dados se tem diferente seres humanos na pesquisa. 5. “A ciência é uma forma de construir conhecimento que parte de vários pressupostos: se baseia na razão e experimentação; é possível separar completamente sujeito de objeto e existem leis universais”. Comente essa afirmação. Resposta: Existe uma tendência a se pensar de acordo com essa afirmação e de a ciência se desenvolver de acordo com tais pressupostos. No entanto, a ciência, por ser um fenômeno humano, pode muitas vezes conter elementos de outras áreas do pensamento (contra a razão grega clássica) – é possível que a ideia de Newton sobre o campo gravitacional tenha relação com sua crença em espíritos como entidades pessoais. Quanto ao último pressuposto, pode-se afirmar que a ciência não é puramente empírica, más tem um evidente aspecto filosófico também, uma vez que, embora não se realize experiência em todos os lugares do universo, as leis formuladas são atribuídas a qualquer região do cosmos sob condições ideais. . “Os cientistas, em seu trabalho, seguem um método geral estabelecido como padrão”. Discuta essa afirmação. Resposta: A cultura científica definiu o método científico como uma tendência geral de comportamento sequencial no desenvolvimento de pesquisas. Entretanto, as convicções humanas dos cientistas podem modificar tal comportamento. 7. “As investigações científicas começam pela observação do fenômeno a ser estudado”. Comente essa afirmação. Resposta: A fenomenologia científica geralmente inicia-se na constatação do objeto (fato) cuja ocorrência não possui explicação empírica e, então, formulam-se as hipóteses, as quais serão testadas. Entretanto, o desenvolvimento de hipóteses pode se antecipar ante à observação/detecção de fenômenos. 8. Algumas pessoas afirmam que a ciência é impregnada por valores sociais e culturais. Isto é, a ciência reflete os valores sociais e políticos, as suposições filosóficas e as normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Outras pessoas afirmam que a ciência é universal. Isto é, a ciência transcende as fronteiras nacionais e culturais e não é afetada por valores sociais, políticos e filosóficos e pelas normas intelectuais da cultura na qual ela é praticada. Se você acredita que a ciência reflete valores sociais e culturais, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Se você acredita que a ciência é universal, explique por que e como. Defenda sua resposta com exemplos. Resposta: A ciência realmente é conduzida pelas condições histórico-sociais. O desenvolvimento científico do século 16, por exemplo, (ao menos em parte) é resultante do fim do Império Bizantino, fato que deu à Europa ocidental maiores condições de se resgatar o pensamento grego clássico e se iniciar, em maiores proporções, a construção do conhecimento baseado na razão. QUESTIONÁRIO SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA 1. O que é História da Ciência para você? Resposta: É o ramo da História que estuda (a partir de dados/registros deixados) o desenvolvimento da ação das pesquisas científicas. 2. Para você, o que seria uma aula de Física com abordagem histórica? Resposta: Para mim, uma aula de Física com abordagem histórica seria aquela em que o(a) docente cria na classe um ambiente proativo para discussões sobre os elementos sociais, filosófico e técnicos que levaram a criação de leis e teorias, fazendo com que a mesma classe, sem conhecer tais teorias e leis, se conduzam às mesmas (ou a diferentes) constatações do cientista. 3. Na sua opinião, como deveria ser o uso da História da Ciência no Ensino? Resposta: Na minha opinião, o uso da História da Ciência no Ensino deveria enfatizar também os aspectos sociais e filosóficos não apenas como ferramentas da ciência más como elementos que tem a ciência como servidora. 4. Se lhe pedissem que preparasse uma aula de Física utilizando uma abordagem histórica, o que você faria? 391 Resposta: Provavelmente trabalharia com textos históricos em acordo com outro que falaria sobre o contexto social, político. Esse texto histórico seria fragmentado e cada fragmento seria dado os estudantes para ser lido e discutido a fim de que os mesmos se envolvessem numa construção técnica e filosófica da teoria estabelecida ou de outras ideias. 5. Você se sente seguro para utilizar História da Ciência em suas aulas de Física? Por quê? Resposta: Sim, pois já participei de uma simulação de uma aula em que problematizei a relação da semelhança dos calendários de diferentes culturas (judaica, cristã e islâmica) como o movimento da Terra e fui predominantemente elogiado na minha abordagem e no tema escolhido. 6. Onde você procuraria materiais para auxiliá-lo no uso da História da Ciência em sua aula? Resposta: Em sítios da internet confiáveis e em livros sobre o assunto. 7. Você conhece algum livro de Ensino Médio que realize abordagem histórica dos conteúdos de Física? Qual? Comente sobre o livro. Resposta: Ainda não conheço material didático que trate adequadamente tal assunto. 8. Como você avalia os materiais didáticos disponíveis atualmente sob o ponto de vista do uso da História da Ciência no Ensino de Física? Resposta: Não tenho como fazer essa avaliação devido ao fato expresso na resposta da questão 7. 392 ANEXO B: PÓS-TESTE APLICADO AOS PARTICIPANTES DA OFICINA 1 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP1 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Não diria que minhas concepções foram “abaladas”, mas que foram modificadas. Pessoalmente não tinha conhecimento sobre essa linha de pensamento sobre Ciência, sendo assim houve mudanças com relação as minhas concepções acerca dos aspectos que foram trabalhados na oficina. Atualmente, até pela minha linha de pesquisa estar diretamente associada com a linha discutida na oficina, minha concepção está de acordo com o que fora trabalhado com relação as visões e estudos sobre ciências e NdC. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Atualmente, devido ao início dos estudos dessa linha de pesquisa e por estar trabalhando com formação de professores de física, já estou inserindo dentro de minhas aulas conhecimentos sobre esses aspectos da NdC. Ao trabalhar os conteúdos específicos, tento trazer sempre discussões acerca de como determinados conceitos foram surgindo e trabalhados, tentando fazer sempre que possível uma contextualização explícita utilizando um pouco de história da ciência, sempre discutindo o processo científico. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. 393 História da Ciência traz a oportunidade de vivenciar o contexto histórico, social e filosófico no qual o conhecimento científico foi construído. Sendo assim, de acordo com as linhas de pesquisa que envolvem a NdC, trabalhar os conteúdos e aspectos de NdC contextualizados e de forma explícita parece trazer mais resultados positivos do que negativos. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Percebo, até agora, pouca disponibilidade desse tipo de material, que possa subsidiar alguma intervenção didática com abordagem de conteúdos de NdC. Dessa forma, vejo uma dificuldade em encontrar materiais que possam abordar outras passagens históricas. Assim, a competência para elaboração de alguma proposta semelhante iria requerer um trabalho que talvez não fosse condizente com a atualidade do professor. Pessoalmente, pela oficina e pela linha de trabalho atual no mestrado, tenho “gás” em procurar por outras passagens históricas para operacionalizar novas intervenções que utilizem HC na discussão de aspectos de NdC. 394 2 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP2 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. 2 Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Um pouco. Por ter tido um pouco de contato com esses temas ao longo da graduação, alguns desses conceitos não foram novidades. No entanto, um deles em especial (“a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”) me chamou mais atenção e me fez refletir sobre alguns exemplos que facilmente encontramos ao longo da história da ciência. No mais, acredito que uma proposta didática que levasse em consideração esses aspectos seria mais proveitosa para o aluno caso o objetivo da atividade seja realmente contribuir para a reflexão acerca do fazer ciência. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Gostaria muito, nem que fosse uma vez a cada bimestre. No entanto, reconheço que encontraria muitas dificuldades para tanto, uma vez que a formação que nos é dada na graduação não colabora tanto e o acervo bibliográfico que temos a disposição é muito escasso. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Acredito que História da Ciência cumpre um papel fundamental no estudo da Natureza da Ciência, uma vez que através dela podemos extrair vários exemplos em que notamos claramente qualquer um dos seis aspectos sobre Natureza da Ciência que foi debatido ao longo da oficina. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.)... 395 Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor De difícil acesso e muitas vezes falhos, onde a principal referência seria encontrada na internet. Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Acredito que ainda insuficiente. Competência para a elaboração da proposta didática em si Apesar das inúmeras dificuldades e da minha limitação acerca do domínio desse tipo de conteúdo, eu acho que poderia elaborar uma proposta didática que abordasse essa temática e que atendesse aos objetivos. 396 3 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP3 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo 2 Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Na minha opinião não, de uma certa forma foi tudo mais esclarecedor do que conflitante. Simplesmente reforçando todos os conceitos e abrindo conhecimento para novos. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Sim, praticaria a tudo, de certa forma aplicaria a história e filosofia da ciência, em todos os conteúdos abordados. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Na minha concepção a NdC abordada em sala de aula gera-se de uma certa forma uma forma de abordar diversas explicações de fenômenos estudados em diversas épocas. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: 397 Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Acho que nesse aspecto iria atrapalhar, pois as disciplinas tem o foco de ensinar à física matematicamente. Porém, nada que não possa ser abordado, devido ao próprio tempo de realização do programa. 398 4 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP4 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Não. Pois já tinha conhecimentos sobre o assunto, assim só acrescentou os meus conhecimentos. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Sim. Pois é bom mostra o lado da historia do determinado assunto, mas dentro dos conteúdos históricos e filosóficos. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. A frase acima mostra que é possível ensinar um conteúdo de física sem utilizar os cálculos, ou, seja é possível dar uma boa aula com esses aspectos. 399 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor È um pouco difícil de encontrar um material de confiança. Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência É bom assemelhar outros aspectos de Natureza da Ciência numa aula pois, deixa a aula mais produtiva. Competência para a elaboração da proposta didática em si È um pouco complicado, pois tem que fazer uma boa seleção de material e deixar a aula o mais atraente possível. 400 5 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP5 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Sobre os seis aspectos da Natureza da Ciência, elas trouxeram uma nova visão sobre os seus aspectos, na primeira ela vem confirma a criatividade e o quanto o cientista pode ser criativo para explicar o que está observando, porem uma explicação mais definitiva no primeiro olhar é impossível devido à própria ciência ser viva e mutável. Quanto ao método científico esse ficou bem claro ele está relacionado com o que vai ser investigado, para cada situação a ser investigada um ou mais de um método cientifico deve ser aplicado de acordo como que se pretende investigar. Foi discutido também que as observações dependem de um prevê conhecimento teórico sobre o que está se observando, como a observação é um método usado para explicar o fenômeno ele só pode ser bem explicado com um conhecimento prévio sobro o que se está observando. O desacordo entre os cientistas sempre é possível e é bom que seja assim, pois se todos tivessem a mesma opinião não teríamos mais o discutir não se chegaria a uma nova descoberta ou até mesmo um aprofundamento sobre o que esteja investigando. O raciocínio cientifico ele está ligado com o cientista que por sua vez é uma pessoa que esta inserido em uma sociedade, logo o estabelecimento de um raciocínio cientifico vai está ligado a fontes morais, espirituais e culturais vivenciado pelo cientista. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. 401 Abordaria no momento propício e sempre que for possível relacionar o conteúdo que está sendo ministrado no momento. Sempre lembrando como os cientistas pensavam o quanto avançamos no presente e o que não devemos erra no futuro. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Sim a historia da ciência é possível ser ministrado de forma contextualizada, no entanto dificuldades para ser aplicadas no ensino médio acabam se esbarrando na resistência entre os conteúdos ministrados, na falta de material didático até mesmo na falta do profissional que atue nessa área. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Uma nova oficina abordando novos temas histórico apoio completamente quanto mais discussão sobre os temas mais as pessoas vão amadurecer em conhecimento e mais pessoa vão ficando preparadas para elabora proposta didática em outros conteúdos da natureza da ciência. 402 6 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP6 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo PARTICIPANTE: FELIPE DE OLIVEIRA DA PAZ- 2012944898 Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Sim. Pois características sobre a NdC que desconhecia como a transformação dos aspectos científicos ao longo do tempo depende dos fatores externos de suas respectivas épocas. E a partir de algumas dessas temáticas pude ter uma melhor compreensão sobre como funciona a ciência e como a sociedade se adapta as transformações no campo cientifico e vice-versa. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Sim. Porque as temáticas que foram abordadas durante a oficina auxiliam na compreensão de conteúdos de algumas disciplinas como física, história e filosofia , por exemplo. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. No momento em que sabemos como a natureza se comportou durante a história poderemos extrair de tais informações um estudo mais detalhado sobre como funciona a natureza e a partir destas podemos fazer previsões de como ela se adaptará com a influencia do homem. E através destas informações, expor, de uma maneira mais didática, aos alunos que a natureza é mutável e que essas mudanças são fundamentais para o desenvolvimento do conhecimento. 403 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Livros, textos, documentários e outros tipos de fontes são de fundamental importancia no desenvolvimento cognitivo do aluno, esses recursos são formas de o docente transmitir mais significativamente conteúdos de ciência, assim o discente terá uma melhor análise do que acontece a sua volta. Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência A Astronomia é um conteúdo interessante para ser abordado em sala de aula, pois historicamente ela é a base de muitas ciências modernas, como física, química, entre outras. E fatos históricos relacionados a ela tornam a abordagem dos aspectos da NdC mais atrativa, podemos através de uma das temáticas da Astronomia abordar outros temas, por exemplo, em relação ao gnomon podemos explicar como antigos povos observaram o movimento aparente do sol, as relações matemáticas envolvidas e o influencia social, dessas observações, sofrido por esses povos, etc. Competência para a elaboração da proposta didática em si As temáticas relacionadas a história da NdC devem ser abordadas da seguinte forma: O discente deve saber qual o conhecimento prévio de seus alunos, Uma abordagem inicial sobre o que é a NdC e suas relações com os conhecimentos prévios de seus discentes, Em algumas aulas expor experimentos que estejam ligados a uma das temáticas da NdC, Mostrar aos alunos que na ciência não existe uma linearidade em sua análise, mas que existem bifurcações que ligam todos os fatos científicos de maneira significativa, e que a ciência sofre transformações ao longo do tempo que modificam as estruturas sociais de cada época, Outros. 404 7 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP7 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. R= As discussões sobre a Natureza da Ciência foi muito importante para consolidar o meu entendimento a respeito desse assunto. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. R= Sim, sempre que o conteúdo permite podemos discutir com os alunos a respeito da Natureza da Ciência. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. R= Sim. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor R= Acho de suma importância não só para o professor como para os alunos ter mais entendimento a cerca desse tema. Então, a disponibilidade de material idêntico ou semelhante ao disponibilizado durante o curso é muito importante para que os alunos possam entrar em contato e adquirir conhecimento a respeito de tal tema. Eu fui fazer o curso porque 405 nunca tinha tido a oportunidade de entrar em contato com materiais a respeito desse assunto. Achei interessante e gostaria de adquirir maior conhecimento a respeito de tal assunto. Todavia, não tenho nenhum material sobre tal assunto, fora o disponibilizado no curso. Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência R= Acho uma brilhante ideia oferecer aos futuros professores bem como a qualquer aluno de graduação da UFRN a oportunidade do conhecimento de vários conteúdos a respeito da Natureza da Ciência. Acho que poucas pessoas possui domínio a respeito dessa área do conhecimento. Eu como não sou diferente tenho pouco conhecimento sobre qualquer conteúdo de Natureza da Ciência. Competência para a elaboração da proposta didática em si R= Como não tenho profundidade sobre conteúdos a respeito de Natureza da Ciência, não me sinto com em condição para elaborar uma proposta didática que leve em conta o ensino de tal conteúdo. 406 9 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP9 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Resposta:Sim. Em especifico, a afirmação de que não existe um método cientifico único, uma vez que as discussões, os anúncios nas mídias e no marketing, entre outros, geralmente falam do método cientifico de tal modo que a impressão passada e a de um método cientifico único imutável e restritamente exato o qual nunca erra e esta livre de quais quer falhas. Esta foi a principal visão que me foi abalada. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Resposta:Sim. A educação tem por objetivo primordial preparar o educando para a realidade social contemporânea, e a nossa sociedade possui uma grande influencia das ciências e das tecnologias, logo e necessário que o educando conheça aspectos da natureza da ciência, que já é por si somente mãe das tecnologias. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Resposta:A História da Ciência é o meio mais viável de ensinar aspectos da natureza da ciência, pois nela estão gravados muitos dos episódios nos quais a natureza da ciência influenciou de forma até direta nos resultados de pesquisas e discussões. E na verdade todas as pesquisas são influenciadas por estes aspectos. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: 407 Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Estes três pontos estão interligados. Sem o material histórico torna-se complicado estudar e conhecer outros conteúdos sobre a natureza da Ciência, e sem estes dois primeiros é pouquíssimo provável que haja competência para a elaboração de uma proposta didática envolvendo este assunto. Como e difícil encontrar materiais didáticos que utilizem este contexto, e também outros tipos de fontes para adquirir o conhecimento deste assunto, eu automaticamente penso que não teria muita competência para elaborar uma proposta pedagógica deste tipo, sem que haja um esforço pessoal em pesquisa-lo até possuir uma boa base para a elaboração desta proposta. 408 10 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP10 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Claramente mudou algo. Pois eu acreditava que a ciência foi feita por apenas um cientista, e que isto que ele postulou estaria totalmente correto e nunca iria mudar. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Abordaria sim, pois mostrando que houve discussão entre os cientistas para que algo fosse realmente aceito, facilitaria o aprendizado dos alunos, mostrando as dificuldades que os mesmos enfrentaram em suas épocas. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. 409 Mostrando as dificuldades que os cientista enfrentam para a construção da ciência, as vezes até mesmo limitados pela tecnologia de sua época, mostra como de fato a ciência é construída, enfatizando esses conteúdos é interessante estudar natureza da ciência, principalmente por fatos históricos. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Sobre a disponibilidade de materiais históricos, é muito raro encontrar materiais sobre os assuntos históricos em relação a ciência, e quando há, é um material distorcido que as vezes não conta a historia como realmente foi. Natureza da ciência é um assunto que poucas pessoas são capazes de ensinar, pois o licenciando não tem uma boa formação sobre o assunto. As vezes os professores da rede pública não tem tempo para se prepararem para dar uma aula desse tipo, por falta de material, má-formação, mas a proposta em si é muito boa e acredito que seria muito proveitosa, tanto por parte dos alunos como pelo professor, estar discutindo assuntos de história e natureza da ciência, acho que isso podia ser muito chamativo e interessante, mas os professores devem ter uma base forte dos assuntos de natureza a ciência, como também deve ter fontes confiáveis para dar tal aula. 410 11 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP11 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Mudou minha visão durante o curso, pois houve uma ampliação em relação aos conceitos abordados. Acredito que é importante essa visão para que possamos aborda esses assuntos em sala de aula. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Acho que sim, pois demonstra que a ciência não é feita de maneira linear e seria importante passar esse tipo de conhecimento para os alunos. 411 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Sim, pois é observando a história da ciência que podemos compreender um pouco mais sobre o pensamento científico da época. Podendo assim entender a natureza da ciência. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Acredito que é um pouco difícil, ou pouco divulgado, o material necessário para tal abordagem. Sobre o conhecimento de conteúdos da natureza da ciência, creio que o professor que está sendo formado hoje em dia tem muito pouco contato com o mesmo, e não sai apto para fazer tal abordagem. Acho que o professor não tem tempo suficiente para fazer essa abordagem durante um ano letivo completo, mas que algumas aulas seguindo o gênero sejam importantes. 412 12 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP12 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Sim, durante toda a vida acadêmica fomos induzidos a pensar de uma forma completamente diferente do que foi abordado na oficina, como se a ciência fosse uma coisa perfeita e imutável, agora vejo de um ângulo diferente sobre esse aspectos podendo abranger mais sobre o tema e não aceitar as coisas como se fosse verdades absolutas. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Sim, esse tipo de conteúdo e de suma importância para vida acadêmica do aluno, fazendo-o se questionar mais sobre o tema abordado e não apenas aceito-lo, como comumente vemos no meio. 413 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Sim, faz com que o aluno se envolva mais fácil e aprenda de formas ate mais pratica. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si O tema natureza da ciência e um tema ainda muito pouco explorado, portanto há pouco material disponível para estudo, faltando então ter um maior aprofundamento sobre o tema, para isso sinto-me na obrigação de pesquisa mais para poder lecionar e elaborar didáticas sobre a natureza da ciência por meio de outros temas. 414 13 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP13 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Não, eu já seguia aproximadamente por esse raciocínio. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Sim, é algo novo, fugiria bastante do tradicional. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Pois a partir da “História da Ciência” pode-se aproximar o aluno na época de grandes descobertas científicas. 415 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Teria dificuldade de encontrar, pois, embora seja importante, não é comum Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Importante para expandir e haver uma integração dos demais conteúdos Competência para a elaboração da proposta didática em si Acho que teria dificuldade por ser a primeira vez 416 14 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP14 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Nesse caso não, pois já tinha certa noção de transformações de conhecimento ao longo do tempo e também que não há a chamada “genialidade” imposta nos livros. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Sim, acho importante você abordar conteúdos de história da ciência pois é um requesito a mais e um diferencial na aprendizagem do seu aluno. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. 417 Entendo com isso que para discutir ciência você deve ter ao seu lado a história dela, as suas transformações conceituais, experimentais tudo isso envolve um pouco de NdC. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Bem, muitas vezes despreparada quanto a formação, tendo em vista que a maioria dos professores até emsmo da graduação não abordam esse lado. No quesito conhecimento e disponibilidade de material o que nos esta proposto esta aberto, o pouco que existe creio que deve ser usado pois leva ao enriquecimento cientifico e da aula em si para os alunos. 418 15 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP15 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Não, uma vez que, eu já tinha pago uma disciplina na universidade, que antemão já teria visto estes aspectos. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Sim, acho que seja viável abordar estes conteúdos, uma vez que, saiamos mais do tradicionalismo que vermos na maioria das escolas. 3 “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Sim com certeza usar historia da ciência para ensinar os conteúdos de natureza da ciência é viável sim. Deixará o ensino de física mais dinâmico. 419 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Peço que o material seja o maior problema para uma abordagem natureza da ciência atualmente, se olhamos para os livros didáticos ainda são pobres nesta perspectiva. Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Não eu não tinha conhecimento de outro conteúdo a não ser o apresentado na oficina, mas as características de natureza da ciência eu já tinha visto antes! Competência para a elaboração da proposta didática em si Não e tão fácil assim o material proposto teve que ser feito adaptações para poder trabalhar com o mesmo, o que levar um tempo para o professor elaborar a didática! 420 16 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP16 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação:Profa. Dra. Juliana Hidalgo 1. Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Não acho que houve muitas mudanças em minha visão sobre NdC, mas sim um reforço em alguns aspectos; o aspecto que sofreu um “abalo”, pode-se dizer assim, foi aquele que tratava do “método científico único, universal”, pois pensava existir tal método e pelo que entendi existem vários métodos e não um único e universal. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Tenho interesse em utilizar esse tipo de conteúdo, embora reconheça que ainda temos de enfrentar muitos obstáculos, como vimos na oficina, até podermos utilizá-lo em sala de aula. Precisamos de muito apoio da escola, direção e colegas professores de outras disciplinas, para fazê-lo. Estou propenso a tentar utilizar este material, talvez em conjunto com as disciplinas de História e Língua Portuguesa. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Concordo com essa afirmação, podemos utilizar a História da Ciência para contextualizar os conteúdos de NdC e principalmente os conteúdos da física, pois penso que não deva ser, a NdC, o objetivo principal da HC no ensino médio, mas sim ensinar os conteúdos de física propriamente ditos, os aspecto da NdC devem ser deixados para o ensino superior, onde temos mais tempo e mais recursos para isso. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciênciapor meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Quanto a materiais históricos não sei onde encontrá-lo, na verdade nunca tive essa preocupação antes da oficina. Na oficina pude conhecer outros aspectos da natureza da ciência e, embora não me sinta capaz de produzir esse tipo de material, nem de elaborar tal proposta didática, me sinto aberto a, pelo menos, tentar elaborá-la. 421 17 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP17 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo 1. Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. As discussões foram muito produtivas, serviram para reformular e idealizar vários conceitos, que de certo ponto não passava de um conhecimento com o senso comum, onde permeava meu conhecimento prévio, no entanto acredito que a palavra abalada, não é a correta ao se colocar, dito que em um período anterior a oficina já tenha tido contato com a temática, portanto já espera o assunto que seria abordado de modo que os questionamentos contribuíram mais para a fundamentalização do assunto do que para abalar meu método de enxergar o mundo. O tema é bastante importante e interessante e deve ser exposto e trabalhado com ênfase pensando na sociedade dito que os mesmo tem uma visão muito erronia do vem a ser Ciência, por isso acredito que seja essencial a discussão e implementação desta abordagem desde o inicio da formação de professores nos cursos de licenciatura das ciências naturais. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Como dito anteriormente, esse tipo de discussão em sala de aula contribuem para uma quebra de paradigmas que são formados muitas vezes por informações mau formuladas que fazem surgir interpretações absurdas, vejo que é de suma importância a utilização desses conteúdos em sala de aulas e acredito que, com conhecimento em NdC os alunos sejam capazes de entender essa não linearização da Física e demais Ciências. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Sem dúvida, visto que o processo histórico dos acontecimentos científicos se deu devido às características que a Ciência tem, portanto a História da Ciência serve como uma ferramenta essencial para de estudas NdC. 422 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Em termo de quantidade e qualidade, essa abordagem carece de materiais didáticos, podemos ate destacar alguns livros que tentam utilizar essa temática em sua didática no entanto, ou por falta de afinidade com o conteúdo ou por não ter materiais disponíveis acabam se equivocando em certos pontos, podemos citar alguns autores e nomes, no entanto ainda é muito pouco visto a complexidade de ensino que temos. Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Desculpe, mas não entendi o que você está querendo saber, por isso não estou qualificado a responder essa pergunta. Competência para a elaboração da proposta didática em si Acredito que seja muito difícil alguma pessoa apenas com a oficina se sentir com competência suficiente com o tema, visto sua complexidade e impacto que gera em alguns casos as pessoas, vejo a oficina possa ter aberto as portas, no entanto cabe ao professor investigar mais o tema para que possa ser capacitado em aplicar e discutir sobre o tema. 423 18 PÓS-TESTE DO INDIVÍDUO PP18 “Ensinando sobre a Natureza da Ciência: uma abordagem explícita e contextualizada a partir da História do Vácuo” Ministrante: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Profa. Dra. Juliana Hidalgo 1. Durante a oficina discutimos seis aspectos de Natureza da Ciência: “o conhecimento científico não é estático e convergente, mas mutável, provisório e ilimitado”; “a ciência é criativa na invenção de conceitos e explicações”; “não há nenhum método científico único universal”; “as observações são dependentes de pressupostos teóricos”; “o desacordo entre os cientistas sempre é possível”; “o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais”. Sua visão sobre essas questões de NdC foram “abaladas” com as discussões durante a oficina? Expresse sua visão atual sobre esses aspectos. Resposta: Não considero que minha visão acerca da natureza da ciência tenha sofrido “abalos” com a abordagem desta oficina, uma vez que já tive oportunidades de observar que a ciência não possui uma neutralidade absoluta e j á havia constatado as vulnerabilidades dos pesquisadores a crenças próprias. Entretanto, a Oficina me fez observar mais nitidamente esses fatores de influência sobre as produções científicas. 2. Você abordaria esse tipo de conteúdo em suas aulas? Explique. Resposta: Sim, eu abordaria tal conteúdo, pois nessa abordagem a ciência tenderia a se apresentar como ela realmente tem sido, o que buscaria evitar a criação de estereótipos acerca da mesma. 3. “A História da Ciência é uma possibilidade de ensinar de forma contextualizada os conteúdos de Natureza da Ciência”. Discuta essa afirmação. Resposta: A abordagem histórica da ciência pode realmente trazer luz sobre fatores sociais e de crenças como influenciadores sobre o modo como tem ocorrido a produção de ciência. Entretanto tal abordagem com esse fim pode ser ineficaz quando a História é tratada como apêndice de um assunto, como uma curiosidade extra, como um quadro que pode ser ignorado no ensino e na aprendizagem de um conteúdo. A História deve ser analisada como uma construção do conteúdo, meio através do qual a classe pode identificar o espírito social (e do pesquisador / pensador) no desenvolvimento do conhecimento estudado. 4. Pensando na “reprodução” do mesmo tipo de abordagem explícita e contextualizada realizada na oficina para outros conteúdos de Natureza da Ciência por meio de outras temáticas históricas (História da Mecânica, História da Óptica, etc.) ... Explicite como você se sente acerca dos seguintes tópicos: Disponibilidade de materiais históricos (semelhantes aos disponibilizados na oficina) para consulta e subsídio ao professor Conhecimento de outros conteúdos de Natureza da Ciência Competência para a elaboração da proposta didática em si Resposta: Para realizar uma abordagem histórica contextualizada a outros tópicos da Física, afirmo que não tenho diretamente disponível uma boa fonte bibliográfica (embora conte com a internet e com a biblioteca central da UFRN e do DFTE); ainda não tenho conhecimentos históricos que levaram a montagem do atual modo de encarar a natureza em seus diversos aspectos, entretanto creio que em conhecendo a história de determinada linha de conhecimento posso planejar e executar um modelo da aula na qual os estudantes possam conhecer tanto o conhecimento cientificamente produzido como o espírito com que se desenvolveu a ciência. 424 ANEXO C: PROPOSTA ELABORADA PELO GRUPO 1 ATIVIDADE PARA DISCUTIR A NATUREZA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA, A PARTIR DA HISTÓRIA DO VÁCUO. SEQUÊNCIA DIDÁTICA Objetivo Geral: Propiciar a problematização e reflexão sobre aspectos da Natureza da Ciência utilizando o episódio da história do vácuo, com ênfase no confronto entre as ideias de Aristóteles e dos pensadores da Idade Média. 425 Objetivos Específicos Ao final desta atividade pretende-se que os alunos tenham refletido sobre as seguintes questões de NdC: O conflito entre os cientistas sempre é possível; Observações são influenciadas teoricamente; A ciência tem caráter provisório; Proposta Pedagógica Esta atividade é voltada para alunos do ensino médio, pensando em aulas de 50 min de duração. O quadro abaixo sintetiza as atividades propostas: ATIVIDADE MOMENTOS TEMPO 1. Linha do tempo Construindo a linha do tempo 2 Apresentação da linha do tempo 2. Ideias Aristotélicas sobre o Vácuo Apresentação da visão Aristotélica sobre o vácuo - Power Point 1 426 ATIVIDADE MOMENTO TEMPO 3. O Vácuo na Idade Média Apresentação das ideias sobre o vácuo no período do medievo – críticas ao pensamento aristotélico. PowerPoint 1 4. Discussão Explicita e contextualizada da NdC Discutindo aspectos da NdC apontados nos objetivos 1 5. Leitura Compartilhada Leitura do texto: Aristóteles X alguns pensadores da Idade Média: sobre a existência do vácuo 1 6. Atividade Final: Construindo um jornal Encaminhamento sobre a construção do jornal de época; divisão dos grupos e definição das secção 2  Sugestões de Secção: (Para cada secção o aluno deverá criar um nome) 1- Matéria de Capa: uma reportagem do tipo sensacionalista. Sugestão: Enfatizar concepções inadequadas sobre a NdC; 2- Charge ou história em quadrinhos; 3- Entrevista com os personagens; 4- Fatos Históricos marcantes da época. 5- Cultura OBJETIVOS Objetivo Geral: Propiciar a problematização e reflexão de aspectos da Natureza da Ciência utilizando o episódio da história do vácuo, com ênfase no confronto entre as ideias de Aristóteles e dos pensadores da Idade Média. 427 Objetivos Específicos Ao final desta atividade pretende-se que os alunos tenham refletido sobre as seguintes questões de NdC, aceitos como mais adequados, sob o ponto de vista da epistemologia contemporânea:  O conflito entre os cientistas sempre é possível;  Observações são influenciadas teoricamente, ou seja, para os mesmos dados empíricos, é possível interpretações diferentes de acordo com os pressupostos teóricos assumidos;  A ciência tem caráter provisório; Possibilitar ao aluno o contato com fragmentos de textos de fontes primárias; Contribuir para o desenvolvimento de competências e habilidades como leitura e compreensão de textos científicos, criatividade. Proposta Pedagógica Esta sequência didática que objetiva discutir alguns aspectos de natureza da ciência através de parte do episódio histórico sobre a existência ou não do vácuo é composta por 06 atividades, totalizando 10 aulas. As atividades estão descritas abaixo. Atividade 1 – O Jogo da Linha do Tempo. Objetivo Esta atividade tem como objetivo fazer uma introdução do tema da sequência didática, assim como localizar os pensadores no tempo e permitir ao aluno uma compreensão do caráter histórico do desenvolvimento da ciência. Conteúdo Imagens de pensadores que permitem apresentam uma visão de ciência construída por diversos povos, no contexto sócio-cultural de cada época. Imagens de filmes épicos para auxiliar na localização temporal dos episódios estudados. Recursos Cartões com imagens dos pensadores e eventos históricos; faixa de 1,0m x 6,0 m contendo linha cronológica. Tempo previsto Duas aulas. Dinâmica da atividade Os cartões (AnexoI) serão entregues aos alunos que deverão colocá-los em ordem cronológica, seguindo as pistas que estão nos cartões. Na aula seguinte os alunos deveram 428 comparar a linha do tempo construída por eles com outra linha do tempo previamente construída pelo professor, mas que não tinha sido apresentada aos alunos. O professor encerra esta atividade com uma sistematização da linha do tempo. Vale salientar que nesta linha temporal não constam apenas pensadores do tema que será discutido, assim como eventos históricos de relevância. Encaminhamento da aula seguinte (para casa). Pesquisa - Responda as seguintes Questões: a) Quem foi Aristóteles? b) qual era o seu posicionamento a respeito da existência do vácuo? c) Alguém pensava diferente dele? Atividade 2 – Apresentação das Ideias Aristotélicas Sobre o Vácuo. Objetivo Esta aula tem como objetivo apresentar as concepções aristotélicas sobre o vácuo, além de introduzir a problematização dos aspectos de natureza da ciência. Conteúdo A inexistência do vácuo para Aristóteles e os argumentos utilizados por ele para defender essa hipótese, suas concepções sobre movimento. NdC: O conflito entre os cientistas sempre é possível; Observações são influenciadas teoricamente, ou seja, para os mesmos dados empíricos, é possível interpretações diferentes de acordo com os pressupostos teóricos assumidos; Recursos Apresentação Slides. Tempo previsto Uma aula. Dinâmica da atividade Para iniciar a apresentação o professor propõe as seguintes questões: O que é o vácuo? É possível a existência de espaços vazio? Apresentação dos slides. (aula expositiva dialogada). Encaminhamento da aula seguinte (para casa). Leitura do Texto I (anexo II). Os alunos deverão ler o texto e produzir um resumo, contendo os argumentos aristotélicos para inexistência do vácuo. Atividade 3 – Apresentação das Ideias dos Pensadores da Idade Média Sobre o Vácuo. Objetivo Esta aula tem como objetivo mostrar como as discussões sobre o vácuo foram conduzidas durante a idade média, além de permitir a problematização dos aspectos de natureza da ciência. Conteúdo Conflito de ideias entre Aristóteles e defensores do vácuo x pensadores contrários à existência do mesmo, os argumentos utilizados por cada um deles. NdC: O conflito entre os cientistas sempre é possível; Observações são influenciadas teoricamente, ou seja, para os mesmos dados empíricos, é possível interpretações diferentes de acordo com os pressupostos teóricos assumidos; 429 Recursos Apresentação Slides. Tempo previsto Uma aula. Dinâmica da atividade Para iniciar a apresentação o professor propõe a seguinte questão: Considere essa situação: Você toma um refrigerante, através de um canudo. Porque o líquido sobe quando o canudo é sugado? Apresentação dos slides. (aula expositiva dialogada). Encaminhamento da aula seguinte (para casa). Leitura do Texto II (anexo III). Os alunos deverão ler o texto e produzir um resumo, contendo as críticas aos pensamentos aristotélicos. Atividade 4 – Sobre a Natureza da Ciência Objetivo Esta aula tem como objetivo problematizar questões sobre a NdC, pontuar discussões que são próprias do campo da filosofia das ciências. Mostrar através do episódio histórico abordado, questões que são consideradas mais adequadas ao fazer científico. Conteúdo Filosofia da ciência: O conflito entre os cientistas sempre é possível; Observações são influenciadas teoricamente, ou seja, para os mesmos dados empíricos, é possível interpretações diferentes de acordo com os pressupostos teóricos assumidos; A ciência tem caráter provisório. Recursos Apresentação Slides. Tempo previsto Uma aula. Dinâmica da atividade Para iniciar a apresentação o professor propõe as seguintes questões: Café faz bem ou mal? Afinal, alimentos transgênicos são ou não prejudiciais à saúde? Porque a terra não está mais parada (o modelo geocêntrico tem duração maior de aceitação do que o modelo heliocêntrico)? Apresentação dos slides. (aula expositiva dialogada). Atividade 5 – Leitura Compartilhada Objetivo Esta aula tem como objetivo retomar os conteúdos anteriores, além de colocar o aluno em contato com fragmentos de textos de fontes primárias. E contribuir para o desenvolvimento de competências e habilidades como leitura e compreensão de textos científicos. 430 Conteúdo Revisão do conteúdo abordado anteriormente. Recursos Textos Histórico, parte I e parte II. Tempo previsto Duas aulas. Dinâmica da atividade O texto parte I (anexo II) seguirá a dinâmica de leitura compartilhada. Esta leitura deverá ter duração de uma aula e o professor terá a oportunidade de enfatizar os aspectos de natureza da ciência que aparecerão do decorrer da leitura. Na segunda aula o texto parte II (anexo III) será dividido e entregue a turma (separada em grupos) para que coloquem em uma ordem coerente. Seguido da leitura compartilhada. Atividade 6 – Construção do Jornal Objetivo O objetivo desta atividade é possibilitar os alunos aplicarem de forma criativa, através da criação de um jornal de época, os conteúdos abordados nas aulas anteriores. Tempo previsto Duas aulas. Dinâmica da atividade A turma deverá ser dividida em grupos de 5 pessoas, e cada grupo ficará responsável por desenvolver uma secção do jornal. Sugestões de Secção: (Para cada secção o aluno deverá criar um nome) 1- Matéria de Capa: uma reportagem do tipo sensacionalista. Sugestão: Enfatizar concepções inadequadas sobre a NdC; 2- Charge ou história em quadrinhos; 3- Entrevista com os personagens; 4- Fatos Históricos marcantes da época; 5- Cultura. O quadro abaixo sintetiza as atividades propostas: ATIVIDADE MOMENTOS TEMPO 1. Linha do tempo Construindo a linha do tempo 2 Apresentação da linha do tempo Encaminhamento da aula seguinte. Pesquisa sobre Aristóteles. 431 Tex to I - Aris tóte les X Alguns pensadores da Idade Média: sobre a existência do vácuo – Parte I (Adaptação do texto "UMA BREVE HISTÓRIA DO VÁCUO" de Wesley Costa de Oliveira) É possível existir espaços vazios, na natureza? Esses espaços podem ser produzidos? Todos os espaços na natureza são preenchidos continuamente por uma matéria que não pode ser retirada? A ciência é capaz de reconhecer e identificar todo tipo de matéria? Podemos identificar uma matéria que não conhecemos? As respostas a essas perguntas podem parecer óbvias, tais como: existem espaços vazios dentro dos átomos e entre eles; é possível existir espaços vazios e produzi-los artificialmente (quem nunca ouviu falar em embalagem a vácuo); os espaços interestelares são praticamente vazios; existem fenômenos e experimentos que “comprovam” a formação de espaços vazios. Para nós, que fomos apresentados a essas ideias durante toda nossa vida, pode nos parecer óbvio. Mas será que essas concepções sempre foram assim, sempre se pensou da mesma forma? Desde a Antiguidade os filósofos da natureza pensam a respeito dessas questões e assumem ideias diferentes umas das outras. Na Grécia, a Filosofia tinha como preocupação, desde o princípio, discutir sobre a origem de todas as coisas, buscando aquilo que existia além dos fenômenos observáveis. Embora pudessem ter um objeto de estudo comum, os filósofos gregos pré-socráticos (são considerados pré-socráticos os pensadores que discutiam os mesmos temas - sua preocupação principal era a phýsis – as escolas de cosmologia ou de física – e não por terem nascidos e vividos antes de Sócrates) divergiam em suas conclusões: 2. Ideias Aristotélicas sobre o Vácuo Apresentação da visão Aristotélica sobre o vácuo - Power Point. 1 Encaminhamento da aula seguinte: Leitura e produção textual (TextoI – anexo II). 3. O Vácuo na Idade Média Apresentação das ideias sobre o vácuo no período do medievo – críticas ao pensamento aristotélico. PowerPoint. 1 Encaminhamento da aula seguinte: Leitura e produção de texto – Texto II (AnexoIII) 4. Discussão Explicita e contextualizada da NdC Discutindo aspectos da NdC apontados nos objetivos 1 5. Leitura Compartilhada Leitura do texto: Aristóteles X alguns pensadores da Idade Média: sobre a existência do vácuo 2 6. Atividade Final: Construindo um jornal de época Encaminhamento sobre a construção do jornal de época; divisão dos grupos e definição das secções. 2 432 para Tales de Mileto, a origem de todas as coisas era a água; para Heráclito, era o fogo, o elemento formador de tudo o que existia; para Anaximandro, o apeíron (ou indefinido); para Anaxímenes, o ar etc. Neste período, como mencionado, não existia um consenso entre os pensadores, um grupo, denominado Eleatas, dentre os quais encontra-se Aristóteles, acreditavam que não poderiam existir espaços vazios na natureza enquanto outro grupo de filósofos, os atomistas, acreditava que a matéria era composta por átomos e espaços vazios. Embora, não seja nosso objetivo discutir sobre o desenvolvimento do pensamento sobre o vácuo ao longo da idade antiga, vale salientar que ao longo do estudo sobre a História do Vácuo na Antiguidade, notamos que a oposição entre as ideias de eleatas e atomistas tem suas raízes na visão teórica de cada escola sobre como o conhecimento podia ser construído. Esta situação ilustra um importante aspecto sobre o desenvolvimento do pensamento científico: o desacordo entre os cientistas é sempre possível. Isso porque as observações dos fenômenos naturais não são neutras, mas sim, se dão à luz das ideias aceitas pelos pesquisadores. Aristóteles e a Concepção do Vazio Aristóteles foi um grande estudioso e contribuiu de forma significativa para as reflexões a respeito da existência do vácuo. Suas ideias eram criativas e extremamente coerentes. Ele parece ter sido o primeiro filósofo a analisar de maneira organizada e aprofundada a temática do vácuo. Na obra Física, livro IV, 208a 28 – 213a 10 Aristóteles define o espaço como sendo um envoltório do corpo. A partir da adoção desse conceito, seria, portanto, impossível falar em “espaço vazio”, uma vez que espaço sempre deve conter alguma coisa. No fragmento a seguir, Aristóteles (Física, livro IV) atribuiu ao físico à tarefa de investigar a temática do vácuo: A investigação de questões sobre o vazio - a saber, se ele existe ou não, como existe e o que é – deve caber ao físico, como as relativas ao lugar... Os que sustentam que o vazio existe consideram-no como um tipo de local ou recipiente que está cheio quando contém o recheio que é capaz de conter e vazio quando está privado dele (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 213a 11 - 17). Pensando no movimento, que para os atomistas seria uma evidência da existência do vazio, Aristóteles deu outra interpretação. Usando o chamado argumento da troca mútua, Aristóteles explicou que os corpos poderiam ceder lugar um ao outro mutuamente. Isso parecia ocorrer com um peixe nadando na água, o qual trocaria simultaneamente de posição com a mesma. Observemos esse argumento: Mas o movimento de um local para outro não exige o vácuo. Pois os corpos podem ceder espaço um ao outro simultaneamente, mesmo não Figura 1 - Aristóteles 433 havendo um intervalo que os separe ou além dos corpos que estão em movimento. E isto, torna-se claro na rotação de corpos contínuos e na dos líquidos (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 214a 28 - 31). Outro argumento utilizado contra a possibilidade de existência do vácuo que pode ser notada nos escritos de Aristóteles diz respeito aos fenômenos de contração, crescimento e dilatação. Em resposta ao argumento atomista de que tais fenômenos evidenciavam a existência de vácuos intersticiais (espaços vazios entre os átomos que compõe um corpo), Aristóteles, na obra Sobre os céus, escreveu: As coisas podem ser comprimidas sem ser por seus vazios, e sim porque elas espremem para fora aquilo que continham – como, por exemplo, quando a água é comprimida, o ar dentro dela é expelido. E as coisas podem aumentar não apenas pela entrada de algo, mas também por mudança qualitativa – por exemplo, se água se transforma em ar. ...Pode ocorrer que [no crescimento] nem todas as partes do corpo cresçam, ou corpos podem crescer sem adição de um corpo, ou podem existir dois corpos no mesmo lugar... É evidente, portanto, que é fácil refutar os argumentos pelos quais eles provam a existência do vácuo (Aristóteles, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, 309a 3 - 8). Na obra, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, Aristóteles também discutiu a visão atomista sobre a “densidade”. Os atomistas argumentavam que a leveza dos corpos estava relacionada com a quantidade de espaços vazios aprisionados em seu interior. Por isso algumas vezes os corpos maiores seriam mais leves. Como, nos corpos compostos, o peso não é correspondente ao volume, sendo muitas vezes o menor superior em peso (como, por exemplo, se um for de lã e o outro de bronze), há alguns que pensam e dizem que a causa deve ser encontrada em outra coisa: o vazio, dizem que está aprisionado nos corpos os tornam mais leves e algumas vezes faz com que o maior corpo seja mais leve. A razão seria que nele existe mais vazio (Aristóteles, Sobre os céus, livro IV, cap. 2, 309a 3 - 8). Aristóteles criticou esse argumento e deu outra interpretação. Afirmou que tal problema estaria associado à teoria dos “movimentos naturais”, já que o argumento dos atomistas não explicava a “leveza absoluta” (tendência de certos corpos subirem, como o fogo, ao invés de caírem em direção a Terra). Uma última objeção aristotélica consiste no argumento dos atomistas de que deveriam existir poros (vácuos intersticiais) nos corpos transparentes, para permitir que a luz e o som se propagassem através da matéria. Os atomistas partiam do pressuposto de que a luz e o som eram materiais, enquanto que Aristóteles, por sua vez, os concebia como imateriais. Portanto, segundo Aristóteles, não necessitariam de espaços vazios para atravessarem os corpos. Além disso, nesse caso, não violaria a impenetrabilidade, já que esta só se aplica a corpos materiais. Como foi descrito até aqui podemos observar que Aristóteles analisou e criticou os argumentos dos atomistas para a defesa da existência do vácuo e procurou mostrar que os mesmos fenômenos, poderiam ser explicados sem que houvesse a necessidade da existência de espaços vazios. Agora, vamos analisar que, para Aristóteles, a inexistência de vazios na natureza, está diretamente relacionada às suas concepções sobre como o universo está estruturado e com suas ideias sobre o movimento, e tais ideias foram aceitas durante muito tempo. Em suas ideias, ao contrário do que afirmavam os atomistas, Aristóteles defendia um Universo 434 totalmente preenchido por matéria contínua e infinitamente divisível, nunca se podendo chegar à sua menor porção, de modo que os átomos não existiam. O Universo do filósofo era também finito e esférico. Essa última característica, reforçado por argumentos empíricos aristotélicos, situava-se no contexto do ideal grego de perfeição: o círculo era considerado perfeito por não ter começo nem fim. Além disso, o Universo aristotélico seguiu uma forte tradição ao colocar a Terra, redonda, no centro. Isso ilustra outro aspecto sobre a Natureza da Ciência: o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. As concepções aristotélicas sobre o movimento estavam relacionadas a essa ideia bem estruturada de Universo defendida por ele. A teoria dos movimentos foi apresentada pelo filósofo ao longo de obras como o Sobre os céus (por exemplo, nos livros I, II e IV), Física (por exemplo, no livro VIII) e na Metafísica (livro XII). Aristóteles acreditava que para existir movimento deveria existir uma causa. Em “busca” dessa causa, ele concebia um Universo composto de dois mundos. O mundo sublunar (abaixo da Lua) era formado por quatro elementos (terra, fogo, ar e água), adotando a mesma concepção de Empédocles (século V a.C.). Já o supralunar (acima da Lua) estava totalmente preenchido pela quintessência, o éter. De acordo com a visão do filósofo, cada corpo tinha um único movimento natural, que dependia da natureza do elemento de que era formado ou da predominância de um deles em sua composição. A água e a terra, corpos pesados, tinham naturalmente a tendência de se aproximar do centro do Universo, isto é, do seu lugar natural, que, no caso, coincidia com o centro da própria Terra. Já o ar e o fogo, corpos leves, tinham a tendência de se afastar desse centro. Esses eram, portanto, os chamados movimentos naturais dos elementos formadores dos corpos terrestres e ocorriam devido a causas internas, sua composição. Isso explicaria a “leveza absoluta”. Os corpos terrestres também podiam ter outros tipos de movimentos, mas esses eram contrários à natureza desses corpos. Eram violentos e exigiam uma causa externa. O movimento de uma bola de ferro para cima, por exemplo, não era natural, mas sim violento, e exigia uma causa externa. Já o movimento da mesma bola de ferro para baixo era natural e não exigia causa externa. Assim, para Aristóteles, a gravidade não era uma causa externa do movimento da bola de ferro, mas sim uma propriedade dos corpos graves; no caso, essa propriedade interna fazia com que ela tivesse o movimento natural de se aproximar do centro do Universo. De acordo com essa teoria, a bola de ferro não era atraída pela Terra. Para o filósofo, o pressuposto de que para haver movimento violento deveria existir uma causa externa impossibilitaria a existência do vácuo, pois no vácuo não existiria causa nenhuma (pois ele seria vazio). Vejamos o que ele escreveu sobre essa discussão na obra Física: Dizem que o vazio deve existir para que exista movimento; mas o que aparece, se estudarmos o assunto, é o oposto: que nenhuma coisa pode se mover se existe um vácuo... No vácuo as coisas devem estar paradas; pois não há um lugar para onde as coisas possam se mover mais ou menos do que para outro; pois o vácuo, sendo vazio, não possui diferenças. As coisas lançadas movem-se quando aquilo que lhes deu impulso não as toca mais – seja por motivos de substituição mútua, como alguns mantém, ou porque o ar, que foi empurrado, empurra-as com um movimento mais rápido do que a locomoção dos projéteis... mas em um vácuo nenhuma dessas coisas pode ocorrer, e nada pode se mover exceto se for movida ou carregada. Além disso, ninguém poderia dizer por que uma coisa uma vez colocada em movimento, deveria parar em algum lugar; pois por quê ela pararia aqui e não ali? Portanto, uma coisa ou ficaria em repouso ou se moveria ao infinito, a menos que algo mais poderoso entrasse em seu caminho (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 214b 28 – 215a 24). 435 Aristóteles acreditava que todo movimento era uma transformação, uma mudança de posição, e todas as mudanças só podiam ocorrer por uma causa. Se um corpo se move é porque é movido. À primeira vista, algumas situações poderiam ficar sem explicação diante disso. O filósofo não era ingênuo e se preocupou em explicar questões importantes, como o movimento dos projéteis, ao qual se referiu no fragmento acima. O movimento de uma flecha lançada, por exemplo, deveria ser do tipo violento, isto é, mantido por uma causa externa. Mas, segundo a visão aristotélica, se não havia força externa, não havia movimento. Como explicar então o movimento da flecha? O filósofo foi bastante criativo. A explicação era simples e um tanto quanto convincente: o que mantinha o movimento do projétil era o ar que o cercava (ou outro meio). No caso da flecha que cortava o ar, esse ar empurrado dava a volta por trás da flecha e a empurrava para frente, mantendo, assim, o movimento, até que esse movimento se extinguia. Esse princípio era denominado antiperistasis (o que quer dizer “virar para o outro lado”). Em relação à queda dos corpos, Aristóteles argumentava que esses precisavam romper a resistência do ar (ou do meio em que se encontravam). Hipoteticamente, ele pensou na possibilidade de que corpos lançados no vácuo não parariam nunca e teriam velocidade infinita, o que implicaria numa queda instantânea. No entanto, isso era impossível para Aristóteles (excederia qualquer razão), pois implicava em dizer que o mesmo corpo estaria em diferentes lugares ao mesmo tempo. Analisando os argumentos de Aristóteles sobre o movimento dos projéteis (no caso da flecha) e sobre a queda dos corpos pode parecer-nos uma contradição, já que na primeira situação o ar ajudava no movimento e na segunda, o ar atrapalhava. Mas o ar ajudava ou atrapalhava, afinal? Aristóteles não admitia a existência de movimento sem resistência. No caso da flecha, o ar exercia uma dupla função, sendo o agente motor e também a resistência ao movimento. As concepções aristotélicas apresentadas até então se referiam a sua teoria em relação ao movimento dos corpos terrestres, corpos sublunares, composto pelos quatro elementos. Já no que se refere aos corpos supralunares, conforme descrevemos brevemente, esses não poderiam ser formados por nenhum dos quatro elementos, mas sim pelo éter, uma substância incorruptível, imutável e indestrutível. Partindo da expectativa pré-existente de que os corpos supralunares eram compostos pelo éter, Aristóteles explicou porque seus movimentos circulares, perfeitos de acordo com o ideal grego, se mantinham (o círculo permitia a eternidade do movimento sobre ele). O movimento circular dos corpos supralunares era, portanto, natural, algo inconcebível para corpos formados pelos quatro elementos comuns. Assim, no mundo supralunar também não existiria vazio e os corpos celestes e todo o espaço entre eles deveriam ser preenchidos pela quinta essência. Podemos então concluir que, para Aristóteles, as leis que regiam o mundo sublunar (isto é, o mundo das transformações) eram diferentes das leis do mundo celeste (caracterizado pela constância e perfeição). A teoria do filósofo sobre os movimentos era complexa e bem elaborada. Tomando como base essa teoria, o filósofo concebia também que nesses dois mundos não deveria existir o vácuo, pois sua concepção era impensável diante dos “fatos”. Ainda na Antiguidade, embora as ideias aristotélicas se destacassem ainda existiam pensadores, dentre os quais podemos citar Lucretius e Heron de Alexandria, que continuaram defendendo a possibilidade do vazio após Aristóteles. 436 ANEXO III Texto II – Aristóteles X Alguns pensadores da Idade Média: sobre a existência do vácuo – Parte II As concepções sobre o vácuo desenvolvidas durante a Idade Média O período da história conhecido como Idade Média foi por muito tempo lembrado como um período de trevas, no qual inclusive o desenvolvimento da Ciência teria sido desprezível. Porém os historiadores da ciência, nos últimos anos, têm apontado para diversas contribuições que sofreu o pensamento científico durante esse período. Destacaremos alguns autores que nessa época discutiram intensamente os fenômenos naturais e propuseram ideias importantes sobre o vazio. Além disso, é importante destacar os argumentos de estudiosos árabes, que contribuíram significativamente para a discussão a respeito do vácuo. Durante a Idade Média, o desacordo entre os cientistas em relação à possibilidade do vácuo permaneceu. Perceberemos que, diante do mesmo conjunto de observações e dados, os estudiosos divergiram em suas conclusões. Isso porque partiam de diferentes expectativas pré- existentes para, imaginativamente, formularem suas explicações. As discussões sobre a possibilidade do vácuo foram retomadas em decorrência da tendência europeia em resgatar elementos importantes da Antiguidade Grega. Entre eles, as obras de Aristóteles, que traziam as concepções do filósofo sobre matéria, vazio e movimento. Fato que contribuiu para que os estudiosos desse período também se dedicassem a essa discussão. Esse resgate ilustra outro aspecto da Natureza da Ciência: o raciocínio científico não se estabelece sem apelar para fontes sociais, morais, espirituais e culturais. Vejamos também, como o resgate dessas obras nos revela a dinamicidade (a ciência não é estática) da Ciência nesse período. No século VI d.C., Philoponos, manifestou sua oposição aos argumentos de Aristóteles. O estudioso pressupôs que para um corpo estar em movimento não era necessário seu contato constante com uma causa externa. Para ele, uma força motriz podia ser transmitida ao corpo em questão, e essa por si própria se extinguia aos poucos mesmo no vácuo. Colocava-se em xeque, portanto, o argumento aristotélico que o movimento no vácuo seria infinito caso o vazio existisse (algo inconcebível num Universo finito). O que observamos na oposição entre os argumentos de Aristóteles e os de Philoponos é que a possibilidade do vácuo mudava para esses estudiosos em decorrência da teoria dos movimentos adotada por eles. Mais uma vez notemos que o Conhecimento Científico não pode ser resultado da inferência de dados puros, livres de conceitos pré-estabelecidos, ou seja, as mesmas observações são passíveis de diferentes interpretações. As ideias de Philoponos foram adotadas pelo pensador árabe Avempace no século XII. Ele acrescentou outro argumento ao já apresentado por Philoponos na tentativa de derrubar a alegação aristotélica. Para Avempace, a velocidade de um corpo no vácuo seria finita (ao contrário do que previa Aristóteles), visto que esse corpo precisaria de um tempo finito para atravessar certo espaço finito correspondente. Apesar desses questionamentos, a impossibilidade de existência do vácuo foi de longe a concepção mais aceita a esse respeito no medievo. Ainda entre os séculos X e XI, outro pensador árabe Avicena (na obra O livro de Ciência) acompanhou o pensamento de Aristóteles. Ele analisou as noções de espaço e de vazio procurando mostrar primeiramente, depois, empiricamente, que o vazio não podia existir. As provas da inexistência do vácuo são numerosas. 437 Vale salientar que mesmo diante da tentativa de Avicena em mostrar, empiricamente, que o vazio não podia existir, não podemos falar em “provas” científicas de alguma teoria, pois as teorias científicas não podem ser provadas. A Ciência possui um caráter mutável, provisório. A água se mantém no tubo retentor quando seu orifício superior é tapado, pois a água não pode se separar do recipiente, já que o espaço não pode permanecer vazio e as superfícies dos corpos não podem se separar a não ser colocando-se algo no lugar. O mesmo ocorre no sifão: quando a água ocorre de uma extremidade desse tubo, ela não pára mais, pois se ela se escoasse de um lado e a água não subisse pelo outro lado, seria produzido o vácuo; portanto, necessariamente, a água que desce por essa extremidade atrai a água da outra extremidade, pois a parada da água não pode ser produzida senão por algo que intervenha. A ventosa dos barbeiros puxa a pele para dentro dela porque ele puxa o ar ao aspirá-lo e porque o ar não pode separar da pele, a menos que entre no espaço uma outra coisa; é por isso que a ventosa puxa a pele. Que se coloque um copo exatamente dentro de um almofariz, de modo que nada possa entrar entre um e outro; o copo erguerá o almofariz. Os engenheiros fazem outras experiências e as fundamentam todas sobre a inexistência do vácuo. (Avicenne, O livro de Ciência, vol. 2, p. 26-27 apud MARTINS, 1989, p.18). Observamos que Avicena recorreu a argumentos já comuns e evidências empíricas para defender a inexistência do vácuo. O funcionamento de um sifão, por exemplo, indicaria a atuação da natureza no sentido de evitar a produção de vácuo. Para isso, a água que descia por uma extremidade atraía a água da outra extremidade. Os escolásticos do século XIII, como Alberto Magno e Tomás de Aquino, também defenderam que o vácuo era impossível. Eles adotaram as concepções aristotélicas e defenderam um Universo pleno. Já no século XIV, William de Ockham resgatou as ideias de Philoponos e as seguiu de perto. Ele sugeriu que a ação do ímã sobre o ferro mostrava a possibilidade do movimento sem contato constante com uma causa externa. Nesse sentido, o movimento no vácuo seria possível. Mais um argumento contrário a Aristóteles. Nesse mesmo século, Jean Buridan manifestou uma posição semelhante à de Avicena. O estudioso reforçou a impossibilidade do vazio por meio de evidências empíricas: Se todos os furos de um fole fossem fechados perfeitamente de modo que não possa entrar o ar, não poderíamos nunca separar suas superfícies. Nem mesmo vinte cavalos poderiam fazê-lo, se dez puxassem de um lado e dez do outro; eles não separariam do fole a menos que algo o perfurasse ou atravessasse e outro corpo pudesse se colocar entre as superfícies. Coloque-se um junco, com uma extremidade no vinho e a outra na boca. Sugando o ar do canudo, atraí-se o vinho para cima, embora ele seja pesado. Isso acontece porque é necessário que algum corpo sempre venha logo depois do ar que é sugado para cima, para evitar a formação de um vácuo. Devemos, portanto, admitir que um vácuo não é naturalmente possível, como se conhece pelo método adequado para assumir e admitir princípios na ciência natural. (BURIDAN, Perguntas sobre os oito livros de física de Aristóteles, livro IV, q. 8, fol. 73 verso, col.1 – apud GRANT, Source book in medieval science, p.326). O experimento do fole com furos perfeitamente fechados e que não poderia ter suas paredes separadas nem por vinte cavalos, é hipotético (era uma experiência imaginária) e tem seu resultado inferido. Esse argumento foi repetido no século XIV por quem negava o vácuo, e rejeitado pelos poucos que aceitavam sua existência. Nesse experimento Buridan partiu do 438 pressuposto de que o vácuo não podia existir para inferir o resultado. Destacamos ainda a criatividade do cientista, tanto na invenção do experimento como na sua explicação. No que se refere ao experimento do canudo, observamos semelhanças entre o mesmo e o outro anteriormente descrito. Buridan explicou que quando o vinho de um recipiente era sugado por meio de um canudo, o ar atraía o vinho para cima, porque era necessário que algum corpo sempre viesse logo depois do ar sugado, para evitar a formação de vácuo. Para ele, a natureza tinha “horror ao vácuo”. Essa evidência empírica era importante, pois não se falava, nesse contexto, em pressão atmosférica. Um ponto interessante a ser notado é que Jean Buridan de nenhuma forma era um cego seguidor de Aristóteles. O estudioso chegou a se opor a tradição em alguns aspectos, como na explicação para o movimento. No entanto, os dois convergiam na argumentação a respeito da impossibilidade do vácuo. Para ele, “a uma mente lúcida e bastante livre de preconceitos, esses argumentos pareciam extremamente fortes”. Os posicionamentos em relação à possibilidade ou não do vazio, no entanto, não eram unânimes. Em defesa da existência do vácuo no interior dos corpos, Nicholas de Autrecourt (século XIV) retomou a discussão da relação entre movimento e a existência de espaços vazios. Nicholas afirmou que para um corpo se mover era necessário que o ar à sua frente se condensasse; o que somente seria possível em decorrência da existência de espaços vazios no próprio ar. Nicholas utilizou o aumento do vinho novo na fermentação para ilustrar a ideia anterior: Pode-se adicionar outro argumento sobre o vinho novo que está em uma jarra; quando se rarefaz, aparenta ter maior quantidade, mas não houve geração de uma nova qualidade... nem adição de novos corpos, mas deve-se apenas que as partes próximas, que estavam como espremidas, agora se separam e ficam mais distantes umas das outras (Nicholas, Requer a ordem de execução in: O’DONNEL, 1939, p. 218, 11-15; apud MARTINS, 1989, p. 19). Em contrapartida, o mesmo pensador utilizou o exemplo da “clepsidra” para negar a existência de vácuos extensos. Outros argumentos para a negação do vácuo são adicionados, como certas experiências naturais que não veríamos ocorrer a não ser pela impossibilidade do vácuo. A primeira é a da clepsidra, um vaso que possui abertura abaixo e acima e repleto de água: se mantemos o dedo acima, a água não sai, embora possua a natureza de descer; se ele for removido, desce. E que não desça no primeiro caso, não vemos a não ser para evitar o vácuo, pois haveria um vácuo se saísse, pois, estando em cima fechado, nenhum outro corpo pode entrar por aí; nem por baixo, pois então dois corpos estariam ao mesmo tempo no mesmo lugar, o que é impossível. Diga-se que esta razão não se aplica contra a conclusão que manteremos, pois não supusemos que seja possível tal vácuo separado que haveria se a água fosse removida (Nicholas, Requer a ordem de execução in: O’DONNEL, 1939, p. 218, 11 - 15; apud MARTINS, 1989, p. 19). . As discussões no medievo eram bastante confusas. Temos, nesse período, a alegação de defensores da inexistência do vácuo de que caso houvesse vazio no ar uma bexiga inflada poderia ser comprimida, o que, segundo eles, não ocorria na prática. A não compressibilidade da bexiga, embora falsa, era usada, então como argumento empírico por partidários da inexistência do vazio no interior do ar. No entanto, Nicholas de Autrecourt, considerando o fenômeno verdadeiro, tentou explicá-lo. Outros autores utilizaram de sua criatividade e também propuseram experiências imaginárias contrárias ao vazio. Marsilius de Inghen (século XIV), defensor da impossibilidade do vácuo, foi bastante criativo na invenção da seguinte experiência: 439 Seja um corpo internamente côncavo ... e cheio de ar. Este corpo, portanto, cheio de ar, é colocado na água ou em algo que esteja intensamente frio, de tal modo que o ar contido no recipiente se condense, pois o frio provoca condensação. Portanto, o ar ocupará um menor espaço de que antes e, consequentemente, haverá um vácuo. Deve-se no entanto responder que é impossível que o ar nesse corpo se condense pelo frio, por mais frio que esteja, a menos que o recipiente se quebre ou exista uma abertura nele através do qual outro corpo possa entrar (MARSILIUS, Questiones... super octo libros Physicorum, livro IV, q. 13 apud Grant, Source book in medieval science, PP. 327-8). Figura 1 - Marsilius de Inghen O pensador Marsilius de Inghen sugeriu que se colocasse na água ou algo semelhante e intensamente frio um corpo internamente côncavo, fechado e cheio de ar. Se o ar contido no recipiente se condensasse, a água resultante ocuparia um espaço menor do que antes, o que levaria à consequente formação de vácuo no interior do recipiente. Mas, justamente para evitar o vácuo, Marsilius acreditava que era impossível a condensação do ar naquela situação a menos que o recipiente se quebrasse ou que existisse nele uma abertura através da qual algo pudesse penetrar. A dinamicidade da Ciência permaneceu. Durante o período do Renascimento, outros pensadores continuaram o conflito entre a existência ou não de vácuo na natureza, permanecendo, com mais força, a ideia do “horror ao vácuo”. Tais argumentos, porém, começam a sofrer severas críticas durante o período que denominamos Revolução Científica com os estudos de filósofos naturais como Bacon, Descartes, Galileu, Pascal, e Torricelli. Eles viveram cerca de trezentos anos depois de muitos autores medievais. E é a partir deste momento que a ideia da possibilidade de existência de vácuo começa a ganhar força, as observações empíricas e novas experiências ganham novas interpretações, e a história continua... 440 ANEXO D: PROPOSTA ELABORADA PELO GRUPO 2 Planejamento do curso: “MOVIMENTO” DE UMA FLECHA Objetivo geral: Promover a reflexão e o debate a respeito do movimento utilizando aspectos da natureza da ciência e história da ciência. Objetivo específico: Ao final desse curso, pretende-se que os alunos reflitam sobre alguns componentes da visão contemporânea da natureza da ciência.  A natureza não fornece dados suficientemente simples que permitam interpretações sem ambiguidades;  Observações são influenciadas teoricamente;  O desacordo entre os cientistas sempre é possível. Proposta pedagógica: O público alvo do nosso curso é o alunado do ensino médio. Serão abordados aspectos da natureza da ciência em um episódio específico da história, baseado em teorias distintas, buscando a participação dos alunos através de textos e debates. Conteúdos e Atividades: TEXTO DE APOIO: Objetivo: Introduzir o conteúdo a ser abordado em uma atividade posterior (debate) na qual pretende-se que os alunos adquiram um conhecimento prévio. PRÉ-SOCRÁTICOS: DISCUSSÕES SOBRE VAZIO E SUA RELAÇÃO COM O MOVIMENTO Ao longo do estudo sobre a História do Vácuo na Antiguidade, notamos que a oposição entre as ideias de eleatas e atomistas tem suas raízes na visão teórica de cada escola sobre como o conhecimento podia ser construído. 1. Eleatas Nas ideias de pré-socráticos, como Parmênides de Eleia, a rejeição ao mundo observável como irracional e contraditório permaneceu. Para ele, a razão se opunha à sensação, sendo a primeira o caminho único para o conhecimento. O que de fato existia e podia ser captado pela razão era necessariamente imutável. O que vemos e tocamos (sentimos) não passariam apenas de um engano das nossas sensações. As mudanças que observamos em nosso mundo não existiriam, seriam irreais e ilusórias. Os movimentos como exemplo de mudança seriam assim, ilusórios de acordo com os eleatas. Parmênides e Zenão, dois dos eleatas mais conhecidos, afirmavam que viam o movimento, mas esse era impensável e irracional (ilusão). Assim como negavam a possibilidade de pensar sobre movimento, negavam também a possibilidade de pensar sobre o que não existia. Argumentavam que “aquilo que não é” não podia ser pensado, nem podia existir. Como o vazio era nada, este não podia existir. Os 441 eleatas, portanto, negavam a existência tanto do vazio quanto do movimento. O Universo era cheio e imóvel. 2. Atomistas Não foram os eleatas os únicos a relacionar vácuo e movimento. Em oposição à parte dessas ideias, os atomistas, entre eles Leucipo e Demócrito, resgatavam a importância do sensorial e concebiam que a construção do conhecimento poderia se dar com auxílio dos sentidos. Eles, também, recorreriam a argumentos filosóficos para estabelecer o que era imperceptível sensorialmente. Além da oposição em relação à construção do conhecimento, os atomistas divergiam dos eleatas no que se referia à existência do movimento e do vazio. Leucipo, por exemplo, aceitou a existência do vazio e foi capaz de explicar a mudança pela adição e separação de partículas distintas, de matéria real e com plena existência, ou seja, defendeu a ideia de que a alteração aparente consiste na redisposição da Matéria. Embora houvesse diferenças de pensamento entre os próprios atomistas, eles, de modo geral, concordavam que o Universo era formado por espaços vazios e átomos que podiam se mover. Os átomos, pequenas partículas indivisíveis, impenetráveis, de diferentes formas e tamanhos se moviam e se agrupavam no vazio, originando todos os fenômenos percebidos pelos nossos sentidos. Era uma consequência necessária da escola atomista, que tudo consistisse em átomos e vazios, que todas as nossas sensações fossem explicadas como uma forma de contato ou tato. Tal como para os eleatas, a existência do vazio era também para os atomistas uma condição fundamental para o movimento. No entanto, os atomistas aceitavam a existência do movimento, sendo esse, então, uma evidência empírica da existência do vazio. Aceitar a existência do vazio não foi comum entre os gregos e não seria mesmo para a humanidade até o século XVII. O desacordo entre os cientistas permaneceu. Estudiosos gregos e medievais geralmente se opuseram à visão aceita pelos atomistas. Houve, no entanto, o resgate dessas concepções em vários momentos ao longo da História do Vácuo. Isso porque a Ciência não é estática e convergente, mas mutável, provisória e ilimitada. Ela permite que uma determinada visão, por exemplo, a dos atomistas, menos aceita num determinado período possa ser regatada em outro e volte a ganhar espaço entre os estudiosos. DEBATE: Objetivo: Confrontar as ideias de eleatas e atomistas para o caso do movimento de uma flecha, evidenciando os pensamentos de cada escola para essa situação. ENTREVISTADOR: Estamos aqui hoje com o representante da escola Atomista, Leucipo de Mileto, e um da escola Eleata, Zenão de Elea. Eles vão debater, de acordo com suas visões, sobre o movimento de uma flecha. Para você Leucipo, como se explica o suposto movimento dessa flecha? LEUCIPO: Na nossa visão Atomista, a flecha entra em movimento porque ela ocupa os espaços vazios que existiam a sua frente, permitindo o seu movimento. 442 ZENÃO: Eu discordo! Nós Eleatas não acreditamos no movimento porque este movimento é apenas uma ilusão. ENTREVISTADOR: Leucipo, o que seria então esse vazio que você tanto fala? LEUCIPO: Este vazio seria a ausência de matéria que é necessário para o movimento. ZENÃO: Que história é essa! O vazio não existe porque o universo é totalmente cheio. Caso houvesse esse vazio, aí sim, existiria o movimento. Mas como não existe... LEUCIPO: Negativo. Todo mundo sabe que o universo é formado por átomos e espaços vazios e são justamente esses espaços vazios que permitem o movimento. 443 ANEXO E: PROPOSTA ELABORADA PELO GRUPO 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE DEPARTAMENTO DE FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL O entendimento histórico científico a respeito do vácuo A existência do vácuo Planejamento: Discussão sobre o vácuo através do experimento de Torricelli Objetivo Geral: promover a discussão e reflexão a respeito do desenvolvimento do entendimento sobre o vácuo a partir do experimento de Torricelli Objetivos específicos: 1. Ao termino da(s) aula(s) pretende-se que o aluno tenha analisado os argumentos presenciados na história sobre a existência do vácuo. 2. Fazer com que os alunos entendam a importâncias dos experimentos para a compreensão e comprovação teórica 3. Tentar fazer com que os alunos entendam que na ciência existe a contradição de pensamentos entre cientistas 444 4. Promover o estudo da história da ciência como ferramenta de reflexão de aspectos da natureza Proposta Pedagógica O tema tratado é moldado para alunos do ensino médio. O uso de episódios da história da ciência é feito com o objetivo de demonstrar aspectos da natureza da ciência, e os pressupostos teóricos destes episódios serão trabalhados como forma de provocar o debate entre os participantes. Através de alguns questionamentos como: 1. Havia entendimento de como a coluna de água se mantia no tubo do experimento de Berti? 2. Quais os argumentos de Torricelli para acreditar que o vácuo existia? 3. Os filósofos contemporâneos a Torricelli que negavam a existência do vácuo se convenceram da existência dele após o experimento e explicação de Torricelli? Texto 1: Desde a antiguidade existiram inúmeras discussões a respeito da existência do vácuo que partiram dos Eliates e atomistas, até o século XVII com os experimentos de Berti Torricelli. 445 ANEXO F: PROPOSTA ELABORADA PELO GRUPO 4 DEBATE “O vácuo não existe!” No decorrer da história do conhecimento, não foram poucas as ocasiões em que pensadores e cientistas defenderam a ideia de um universo pleno, sem vazio(s). [1] Apesar da mudança no tratamento dos conceitos ao longo do tempo, pode-se identificar os ajustes de vários pontos de vista ao pensamento a favor de um espaço sem vácuo. É possível encontrar defensores da ideia do espaço-nada. Entretanto não existem confirmações definitivas para tal concepção. Durante a Antiguidade, na cidade de Eleia, berço intelectual dos filósofos eleatas, havia a convicção da inexistência do vácuo. Nesse grupo de pensadores, estavam: Parmênides (-515 / -450), Zenão (-490 / -485) e Melisso de Samos (-450 / ?). [3] Estes, no século VI a.C (tempo pré-socrático da filosofia grega), compreendiam que o verdadeiro conhecimento provinha da razão, sem considerar o uso das sensações natas para se entender o mundo. Para essa escola, os sentidos interpretavam um universo mutável / variante, diferente do que a razão lhes dizia a favor do pensamento acerca de um cosmos unitário e estático (onde o movimento simplesmente não existe). [1, 2, 3] Tais sensações, chamadas também de sentidos, que são entendidas por nós como meios de se perceber o que nos rodeia, eram encaradas então como ilusórias por esses filósofos. Para os eleatas, portanto, o universo como se nos apresenta é falso / ilusório. [1] Na ficção, essa ideologia assemelhasse ao que ocorre no filme Matrix, quando as personagens se veem em um mundo perfeitamente perceptível, porém irreal (por ser resultado de uma programação de computador). Nesse modo de pensar, sem deixar de expor explicações racionais, os eleatas concebiam a ideia de que o cosmos era plenamente preenchido e que, portanto, era desprovido de vazio. Eles entendiam que o mundo, sendo feito do que é, não pode também ser feito do que não é. Nesse pensamento, o não ser era um absurdo e, portanto, não poderia existir. Segundo essa linha de pensamento o que é não poderia surgir do que não é. [1] Acerca disso falou Parmênides: 446 De um só caminho nos resta falar: do que é; e neste caminho há indícios de sobra de que o que é, é incriado e indestrutível, porque é completo, inabalável e sem fim. Não foi no passado nem será no futuro, uma vez que é agora, ao mesmo tempo, uno, contínuo; pois que origem lhe poderás encontrar? Como e de onde surgiu? Nem eu te permitirei dizer ou pensar [a partir daquilo que não é] pois não é para ser dito nem pensado o que não é. E que necessidade o teria impelido a surgir se viesse do nada, num momento posterior de preferência a um anterior? Portanto é forçoso ou que seja inteiramente, ou nada. Nem a força da verdadeira crença permitirá que, além do que é, possa algo surgir também do que não é; por isso a Justiça não solta as algemas de deixar nascer ou perecer, antes as segura. (Parmênides, Via da Verdade, apud RAVEN e KIRK, p. 279, apud [1]) Os eleatas também entendiam que o vácuo era uma condição necessária para o movimento. Como a razão negava a existência do vazio, segue-se que o movimento não poderia ocorrer – seria apenas uma falsa percepção. Para demonstrar a inexistência do movimento, Zenão propôs o paradoxo de Aquiles e a tartaruga. Nessa proposição ele imaginou uma corrida entre um homem veloz, Aquiles, e um animal lento, uma tartaruga. A princípio esperasse que, embora a tartaruga parta à certa distância à frente, o herói mitológico a ultrapasse. O pensador, entretanto explica que essa ultrapassagem não ocorre porque, quando Aquiles chega ao ponto em que a tartaruga partiu, esta já está em outro ponto adiante e isso ocorre sempre na corrida, de modo que, mesmo que ambos se aproximem um do outro eles nunca irão se cruzar. Nessa demonstração, o filósofo defende sua tese de que o movimento não passa de uma percepção ilusória. [4] Entretanto, ao longo da história, mesmo se aceitando um universo variável (onde o movimento, o crescimento e o acréscimo não são tidos como ilusórios) o vácuo pôde ser compatível ideologicamente. Posterior aos Eleatas, Aristóteles (-384 / -322), ainda na Antiguidade, apesar de aceitar a existência do movimento, diferentemente dos eleatas, não considerava o vazio como necessário para que os corpos se movessem. Ele explicou que os objetos podem se mover através de uma iteração com o espaço não vazio em torno, com o qual trocaria de lugar. Uma imagem que pode ser usada para tornar legível tal ideia é a de um peixe nadando em água, o qual troca, simultaneamente com o líquido em volta, posições assumidas. [1, 3] A filosofia aristotélica explicava também que a contração dos corpos ocorre, não porque há espaços vazios no interior do mesmo, más porque, como líquidos no interior de uma esponja são expelidos ao se apertar a mesma, assim a matéria constituinte do espaço é ejetada para fora do corpo contraído.[1,3] 447 Com outro raciocínio diferente, ele ainda argumentou a favor da ideia de que um espaço preenchido, sem vácuo, ao contrário do que se pensara, era condição necessária para o movimento. No livro IV da sua obra Física, Aristóteles afirmou: Dizem que o vazio deve existir para que exista movimento; mas o que aparece, se estudarmos o assunto, é o oposto: que nenhuma coisa pode se mover se existe um vácuo... No vácuo as coisas devem estar paradas; pois não há um lugar para onde as coisas possam se mover mais ou menos do que para outro; pois o vácuo, sendo vazio, não possui diferenças. As coisas lançadas movem-se quando aquilo que lhes deu impulso não as toca mais – seja por motivos de substituição mútua, como alguns mantém, ou porque o ar, que foi empurrado, empurra-as com um movimento mais rápido do que a locomoção dos projéteis... mas em um vácuo nenhuma dessas coisas pode ocorrer, e nada pode se mover exceto se for movida ou carregada. (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 214b 28 – 215a 24, apud [1]). Ao explicar o movimento de uma flecha entre seu lançamento e sua parada, Aristóteles dizia que tal ocorrência devia-se ao impulso dado pelo ar próximo ao objeto. [1] Portanto, como se pôde ver ao longo do texto, a não existência do vácuo foi defendida por notórios pensadores da Antiguidade. Nos períodos seguintes do pensamento ocidental, essa ideia ainda teria destaque no campo da ciência / filosofia. [1] Na idade média, no século X e / ou XI, o filósofo árabe Avicena, fazendo referência à picada de um barbeiro, defendeu seu ponto de vista acerca do espaço preenchido. Ele explicou que a pele diretamente agredida pelo inseto é atraída para o mesmo quando este capta o ar antes em contato com esta pele. Para o pensador esse fenômeno se devia ao fato de que a pele não pode se separar do ar, salvo se algo material se interpor entre ambos. Ele também argumentou a favor da tese da falta de vazio explicando o funcionamento do sifão – para o filósofo, enquanto o líquido escoa de um lado ele também o faz do outro a fim de que não se forme vacância(s) no interior do mesmo. [1, 5] No século XIV, o filósofo Jean Buridan, defendendo a ideia do pleno preenchimento do espaço argumentou seu ponto de vista, de maneira parecida a de Avicena, falando daquilo que ele interpretava como uma tendência da natureza a se evitar a formação de vácuos: 448 Se todos os furos de um fole fossem fechados perfeitamente de modo que não possa entrar o ar, não poderíamos nunca separar suas superfícies. 4 Nem mesmo vinte cavalos poderiam fazê-lo, se dez puxassem de um lado e dez do outro; eles não separariam do fole a menos que algo o perfurasse ou atravessasse e outro corpo pudesse se colocar entre as superfícies. Coloque-se um junco, com uma extremidade no vinho e a outra na boca. Sugando o ar do canudo, atraí-se o vinho para cima, embora ele seja pesado. Isso acontece porque é necessário que algum corpo sempre venha logo depois do ar que é sugado para cima, para evitar a formação de um vácuo. Devemos, portanto, admitir que um vácuo não é naturalmente possível, como se conhece pelo método adequado para assumir e admitir princípios na ciência natural. (BURIDAN, Perguntas sobre os oito livros de física de Aristóteles, livro IV, q. 8, fol. 73 verso, col.1 – apud GRANT, Source book in medieval science, p.326, apud [1]). Mais tarde, no Renascimento, Francisco de Toledo, defendendo o mesmo ponto de vista de Buridan quanto ao funcionamento do fole, afirmaria que esse instrumento chagaria a quebrar na tentativa de separação nas condições propostas na ultima citação. [1] Também no século XIV, Nicholas de Autrecourt discorreu sobre o assunto. Ele pensou sobre o funcionamento da clepsidra, um recipiente aberto nas duas extremidades, o qual era utilizado como relógio. Esse instrumento, quando tampada apenas na extremidade superior, não deixava a água nela contida cair. Nicholas explicou que isso ocorria para que o vácuo fosse evitado no interior. [1] Ainda na idade média, entendiam-se a impossibilidade de se comprimir bexigas infladas como sinal da inexistência de vazios no ar que as enchem. [1] Já no século XVII, René Descartes entendia que a variação de volume de certos corpos estava diretamente associada a um fluxo de entrada e de saída de uma matéria praticamente imperceptível. De acordo com a ideia, na contração do corpo essa matéria saia do mesmo e, na expansão ela entrava. Descartes alegava que o fato de o espaço interior aos objetos poder se estender indicava que ele não podia ser vazio. Numa época em que a pressão do ar começou a ser fortemente admitida (contra a ideia de que a natureza trabalhava para impossibilitar a criação do vácuo, tornando este em inexistente), ele acertadamente expressou (ao menos indiretamente) a insuficiência da concepção do peso do ar aliada as demonstrações experimentais como prova da existência do vácuo. [1] 449 Sobre a conhecida experiência de Torricelli – um tubo transparente contendo mercúrio que é virado sobre um recipiente também contendo a mesma substância –, a qual cria um aparente espaço no topo do tubo, Descartes concordou com o cientista quanto a causa do não derramamento do mercúrio: a pressão atmosférica. 5 Entretanto, crente na ideia do preenchimento do espaço, ele, contra a ideia não provada de Torricelli sobre a existência do vácuo, afirmou que naquela parte superior do tubo havia uma substância discreta: o éter. [1] Através de uma adaptação do mesmo experimento (o de Torricelli), o pesquisador Giles Personne de Roberval defendeu empiricamente que o que havia no topo do tubo com mercúrio não era vácuo, más ar com uma densidade muito baixa. Em 1647, sobre essa parte do aparato experimental, ele colocara uma bexiga da qual havia retirado o ar por completo antes de fechar seu orifício. Ao alterar a altitude do experimento, Roberval observou a inflação da bexiga. [1] Enfim, documentos históricos testemunham a ocorrência considerável de defensores da ideia de que o vácuo não existe. E, de fato, não existem provas para a existência deste. Bibliografia: [1] OLIVEIRA, Wesley Costa de. Uma breve história do vácuo. 2012. [2] OLIVEIRA, Ivanilde Apoluceno de. Filosofia da educação: reflexões e debates. Petrópolis, RJ: Vozes, 2006. [3] http://greciantiga.org/arquivo.asp?num=0468, consultado no dia 30 de junho de 2012, às 13h: 49min. [4] http://www.educ.fc.ul.pt/docentes/opombo/seminario/cantor/aquilestartaruga.htm, consultado no dia 30 de junho de 2012, às 13h: 30min. [5] http://www.geocities.ws/saladefisica7/funciona/sifao.html, consultado no dia 02 de julho de 2012, às 16h: 30min. [6] http://plato.stanford.edu/entries/buridan/, consultado no dia 02 de julho de 2012, às 17h: 07min. 450 “O vácuo existe!” No decorrer da história do conhecimento, podem-se apontar pensadores e cientistas que defenderam a ideia de um universo em que a matéria coexiste com vazio(s). É possível encontrar defensores da ideia do espaço sem o nada, entretanto não existem confirmações definitivas para tal concepção. [1] Durante a Antiguidade os atomistas, um importante grupo de pensadores gregos, entendiam a natureza não apenas pela razão, más também pelos sentidos (como a visão). Esse modo de conhecer os aspectos do mundo é similar à ciência moderna. Esse grupo afirmava que, para que qualquer coisa se mova, era preciso haver vácuo. Como se percebia o movimento das coisas, considerando a importância das percepções sensoriais os atomistas defendiam que o vácuo era uma realidade. Eles também acreditavam que a matéria podia ser dividida até certo limite, ou seja, para os mesmos havia partículas que não podiam ser quebradas. Estas foram chamadas de átomos, que significa indivisível. Faziam parte desse grupo: Epicuro, Empédocles de Agrigento, Leucipo de Mileto, Lucrécio e Demócrito de Adbera. O primeiro desses afirmou: (...) o todo é constituído por corpos e vazio. Pois, que os corpos existem, a sensação por si mesma o atesta sempre, e é preciso basear- se nela, com o raciocínio, para julgar sobre o que é desconhecido, como eu já disse. Se não existisse aquilo que chamamos de vazio ou lugar ou natureza intangível, os corpos não teriam onde estar ou por onde mover-se, como vemos que se movem (LAÉRCIO, 1988, X, p. 39-40, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de). Empédocles afirmou que os corpos eram constituídos não apenas de matéria más também de pequenos orifícios. Sextus Empiricus, também na Antiguidade, a favor do ideal atomista, explicou: “(...) se o vazio não existe, o movimento também não deveria existir, pois o móvel não teria um lugar para onde passar, se todas as coisas estivessem cheias e compactadas (...)” (apud MARTINS, 1989, p. 11, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de). [1] Segundo Aristóteles, para os atomistas o fato de a luz passar através de objetos transparentes (como o ar e a água) seria evidência de que nestes havia pequenos vazios. Um dos registros desse pensador afirma que os atomistas: [1] ... raciocinam também a partir do fato que algumas coisas se contraem e são comprimidas... o que implica que o corpo comprimido se contrai nos vazios existentes nele. 451 Também o crescimento (de um animal ou planta) é imaginado ocorrendo através de vazios, pois o alimento é corpóreo, e é impossível que dois corpos estejam juntos (no mesmo local, ao mesmo tempo). Também encontram uma prova disso no que acontece com as cinzas, que absorvem tanta água quanto o recipiente vazio (Aristóteles, Física, livro IV, cap. 6, 213b 15 – 22, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de) Depois de Aristóteles, outro filósofo da Antiguidade, o Lucretius, apoiou a concepção ideológica do vácuo. De acordo com este último, se duas placas antes juntas fossem separadas, o ar em torno não ocuparia em um só instante o espaço entre ambas, fato que é apontado por Lucretius como evidência de que o vazio existe. Segundo Martins (1989, p. 16, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de), ele ainda aponta como indicador da existência do vácuo o fato de haver corpos que tem o mesmo volume, más pesos diferentes. [1] Ainda na Antiguidade, Heron de Alexandria apoiou a ideia de que o vazio ocorre em pequenas porções entre os constituintes dos corpos, da água e do ar. (Heron de Alexandria apud MARTINS, 1989, p. 17, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de). Mais tarde, no século XIV, já na Idade Média, Nicholas de Autrecourt, defendendo o pensamento segundo o qual se podem encontrar espaços vazios distribuídos na matéria afirmou: Pode-se adicionar outro argumento sobre o vinho novo que está em uma jarra; quando se rarefaz, aparenta ter maior quantidade, mas não houve geração de uma nova qualidade... nem adição de novos corpos, mas deve-se apenas que as partes próximas, que estavam como espremidas, agora se separam e ficam mais distantes umas das outras (Nicholas, Requer a ordem de execução in: O’DONNEL, 1939, p. 218, 11-15; apud MARTINS, 1989, p. 19, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de). Já no Renascimento, Francisco Patrizi propõe a seguinte uma experiência que, segundo o mesmo, torna inevitável a negação do vácuo. Ele afirma: Se uma bolsa cheia de água for espremida, a água sairá e a bolsa permanecerá comprimida. Amarra-se então sua boca, através da qual saiu a água, tão fechada quanto possível. Feito isso, estique-se a bolsa com as mãos. Ela seguirá as mãos e assim o espaço interno se tornará maior; e como nem ar, água ou qualquer outro corpo entrou nela através da boca fechada, quem duvidará que o espaço interno está vazio de todo corpo? É assim, através do emprego de instrumentos naturais e artificiais, os próprios sentidos, a observação e o raciocínio deles tirados mostraram muito claramente que existem 452 e podem existir vácuos e espaços vazios no mundo (Patrizi, Pancosmia, livro I, 63b in: Brickman, 1943, p. 234; apud MARTINS, 1989, p. 21, citada por OLIVEIRA, Wesley Costa de). Patrizi ainda propõe outro experimento: Se enchermos uma jarra com... óleo ou vinho e a fecharmos no topo, expondo-a a uma temperatura extremamente baixa no inverno, o líquido congelará e fará parte da jarra ficar vazia. Todas essas coisas cada um pode experimentar por si próprio. E assim, através desses vários experimentos, é estabelecida a possibilidade do espaço vazio... (Patrizi, Pancosmia, livro I, 63b in: Brickman, 1943, p. 234; apud MARTINS, 1989, p. 21, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de). Juntamente com Telesio, Patrizi também explicou acerca do clepsidra, um tubo similar a um cano, aberto nas duas extremidades. Esse instrumento já foi utilizado como medidor de tempo. Segundo o estudioso, se esse aparelho tiver abertura grande em baixo, o fluido nele contido (e até a areia inserida) poderá cair mesmo se fechando por completo (de início a diante) a abertura de cima. Para ele isso torna possível a criação de vácuo. [1] Ainda no Renascimento, Giordano Bruno expressou apoio à ideia de que o vácuo existe e é necessário para que os corpos se movimentem. Ele também apoiou o pensamento segundo o qual o universo é ilimitado no espaço e de que este era um enorme nada com matéria contida. [1] Entretanto, parece que a natureza trabalha para que não haja nela vácuo nenhum, como se este não pudesse existir, como se o mesmo fosse inaceitável. Entretanto durante a Revolução Científica, houve quem explicasse esse aparente puxão, ou horror ao vácuo. Issac Beeckman, em 1614, propôs a seguinte explicação: Qual é a razão pela qual os corpos se movem em qualquer direção, de tal forma a evitar a existência de um vazio na natureza? Respondo: ocorre que o ar, de mesmo modo que a água, pressiona as coisas e as comprime de acordo com a altura do ar acima. Mas algumas coisas permanecem imperturbadas e não se movem porque são igualmente comprimidas por todos os lados pelo ar sobre elas, assim como nossos mergulhadores são comprimidos pela água. Mas as coisas se precipitam para um espaço vazio com grande força, por causa da imensa altura de ar acima, e desse modo surge o peso. Mas não se diz que o ar é pesado, pois caminhamos nele sem nada sofrer, como os peixes se movem na água, sem sofrer compressão (Beeckman, Journal tenu par hui de 1604 à 1634, vol. I, p. 36 apud MARTINS, 1989, p. 24, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de). Em outra passagem o mesmo estudioso expressou: 453 Mostrei que o ar é pesado, que ele nos pressiona de todos os lados de um modo uniforme, de modo que não sofremos por essa pressão e que essa gravidade é a causa daquilo que se chama horror ao vazio... O ar repousa sobre as coisas como a água e as comprime de acordo com a altura do fluido que ela suporta... as coisas se precipitam com grande poder para um lugar vazio, por causa da grande altura do ar que está acima delas e pelo que daí resulta (Beeckman, Mathematico- physicarum meditationem, p. 13, 45 apud MARTINS, 1989, p. 25, citado por OLIVEIRA, Wesley Costa de). Outro pesquisador, Giovanni Batista Baliani, que viveu entre os séculos XVI e XVII, aceitou a ideia de que o ar tem peso e acrescentou que uma força oposta de mesma proporção poderia vencer esse peso e criar vácuo. [1] Outro fato que apoiou a existência do vácuo foi a experiência do tubo de mercúrio realizada por Evangelista Torricelli. No ano de 1643, através da mesma ele atribuiu um valor para o que se conhece como pressão atmosférica: 760mmHg. O aparato experimental consistia em um tubo transparente (de 1 metro de comprimento) cheio de mercúrio e um recipiente também contendo a mesma substância. Na experiência, se tampava a abertura do tubo e, mantendo-o tampado, virava-se o mesmo dentro do mercúrio contido no recipiente. O que se via era a coluna de mercúrio descendo até a altura de 0,760 m. O espaço deixado no topo do tubo era “visto” por Torricelli como um vácuo, visão apoiada por Blaise Pascal. A interpretação de Torricelli sobre o fato de aquela sobra da substância não cair era que o peso do ar fazia com que este pressionasse o líquido metálico o suficiente para causar tal fenômeno. [1,2] Enfim, registros históricos testemunham a ocorrência de defensores da ideia de que o vácuo existe. Podemos encontrar outros que falem sobre os que defendem a ideia oposta, más, de fato, não existem provas de que o universo é pleno, ou seja, sem vazio. Bibliografia: [1] OLIVEIRA, Wesley Costa de. Uma breve história do vácuo. 2012. [2] http://www.infoescola.com/fisica/pressao-atmosferica/, acessado no dia 19/07/2012. 454 ANEXO G: PROPOSTA ELABORADA PELO GRUPO 5 UFRN – CCET – DFTE Programa de Pós Graduação em Ensino de Matemática e em Ciências Naturais Oficina “Uma Breve História do Vácuo” Docente: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Julliana Hidalgo Mesquita Plano de Aula sobre alguns debates históricos acerca da (in)existência do vácuo Tema: ATOMISTAS versus ELEATAS, uma discussão sobre a existência do vácuo. 455 Objetivo geral: • Levar os alunos a refletir sobre alguns aspectos da construção do conhecimento através da análise dos debates históricos e desenvolver a capacidade crítica dos mesmos. Objetivos específicos: • Compreender que linhas de pensamentos divergentes podem permanecer coerentes e racionalmente válidas. • Verificar que a prevalência de uma determinada base filosófica em detrimento de outra pode ser explicada por uma preferência não neutra. • Verificar a tendência científica / filosófica atualmente prevalente e discutir o porquê dessa prevalência. 456 Público alvo: • Estudantes do primeiro ano do ensino médio. Proposta pedagógica: • Realizar um debate (entre pró-eleátas e pró- atomistas) concernente à existência do vácuo e baseado em argumentos expressos em textos históricos e aulas específicas acerca de cada escola de pensamento. 457 Tempo previsto para a abordagem: • Três aulas de 50 minutos. Metodologia: 1. O professor dividirá a classe em dois grupos – um deles defenderá a linha eleática e o outro argumentará a favor dos atomistas. O docente não revelará diretamente (até a terceira aula) a previsão de um debate, nem mencionará sobre a abordagem de escolas divergentes no tratamento da ideia da (in)existência do vácuo. 458 Metodologia: 2. A primeira aula abordará apenas uma das concepções filosóficas (as dos eleatas ou as dos atomistas) e será dada para um dos grupos. A segunda aula falará apenas da linha de visão não tratada na primeira aula e será vista apenas pelo grupo anteriormente ausente na sala de aula. Em cada uma dessas aulas o grupo presente será orientado a argumentar (na terceira aula) a favor da concepção ideológica então demonstrada. Nessas duas primeiras aulas, os alunos lerão textos históricos da escola de pensamento abordada no momento. Metodologia: 3. Na terceira aula o professor propõe que a turma responda (defendendo o pensamento demonstrado e aprendido na última aula de cada um) a questão: “O vácuo existe?”. 459 UFRN – CCET – DFTE Programa de Pós Graduação em Ensino de Matemática e em Ciências Naturais Oficina “Uma Breve História do Vácuo” Docente: Wesley Costa de Oliveira Coordenação: Julliana Hidalgo Mesquita D Plano de Aula sobre alguns debates históricos acerca da (in)existência do vácuo Obrigado pela atenção