SUPERANDO OBSTÁCULOS NA TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA DE UM TEXTO HISTÓRICO PARA SALA DE AULA DO ENSINO MÉ-DIO: O Potencial Elétrico

## SUPERANDO OBSTÁCULOS NA TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA DE UM TEXTO HISTÓRICO PARA SALA DE AULA DO ENSINO MÉDIO: O Potencial Elétrico

## OVERCOMING OBSTACLES AT THE DIDACTIC TRANSPOSITION OF ONE HISTORY TEXT TO THE HIGH SCHOOL CLASSROOM: The Electric Potential

## Francisco Daniel de Pontes Silva , Midiã Medeiros Monteiro 1 2

1 Universidade Estadual da Paraíba - UEPB/Departamento de Física-Campus VIII, danielponva20@gmail.com

2 Universidade Estadual da Paraíba - UEPB/Departamento de Física-Campus VIII, mm.monteiro83@gmail.com

## Resumo

Este trabalho foi escrito intentando-se apresentar uma discussão acerca da utilização da História e Filosofia da Ciência (HFC) no ensino de física, bem como estabelecer considerações sobre a Transposição Didática (TD) necessária para que se possa tornar um texto de um campo específico do saber (historiografia), ou um Saber Sábio , em um texto que seja inteligível, ou um Saber a Ensinar , para estudantes do 3° ano do Ensino Médio. Quais são os desafios ao se utilizar a HFC no ensino dos conteúdos de Física? Quais cuidados devem ser tomados nessa abordagem? É possível estabelecer uma TD respeitando recomendações de documentos oficiais e de pesquisadores da área? Quais desafios são comuns ao se fazer uma TD até a sua aplicação? Para fundamentar a discussão sobre a TD, utilizamos o trabalho de doutoramento de Forato (2009) que traz contribuições teóricas acerca de questões de natureza histórico-filosóficas e, também, trata da TD voltada ao uso da HFC, apresentando os desafios de se empreender nesta tarefa. Como forma de se trabalhar conteúdos da física sob a luz destas perspectivas, em especial nos detemos em Potencial Elétrico, estamos desenvolvendo uma sequência didática para ser aplicada em uma turma do 3° ano do Ensino Médio do município de Araruna-PB, durante o Estágio de Regência. Esperamos que os resultados demonstrem a viabilidade de se trabalhar com HFC levando em consideração todas as etapas de textualização propiciadas pela TD, tomando os devidos cuidados e crivos para um tratamento histórico-filosófico adequado, para que possíveis concepções alternativas dos estudantes não sejam reforçadas.

Palavras-chave: História e Filosofia da Ciência, Transposição Didática, Potencial Elétrico.

## Abstract

This work has as purpose to present a discussion on the use of history and philosophy of Science (HPS) in physics teaching, as well to establish didactic transposition (DT) considerations, needed to transform a text of a specific field of knowledge (historiography), or a Wise Knowledge, in a text that is intelligible, or a knowledge teaching, for students of 3 rd year at high school. What are the challenges to use the HPS in the teaching of physics subjects? What cautions do we shall to take care in this approach? Is it possible to establish a DT according with recommendations of official documents and searchers of this research field? What challenges are common to do a DT up until its application? To base the discussion

on DT, we use the doctoral work of Forato (2009) which brings theoretical contributions about historical-philosophical issues and also deals with the use of DT directed to HPS, showing the challenges of undertaking this task. As a way to work with subjects of Physics in the light of these perspectives, we focus on the concept of electric potential, by developing a didactic sequence, to be applied in a class of 3 rd year of high school in the municipality of Araruna-PB, during the teaching internship. We hope the results to demonstrate the feasibility of working with HPS taking into account all stages of textualization offered by the DT, taking care and sieve for a historical-philosophical treatment appropriate to avoid that possible alternative conceptions of students are reinforced.

Keywords: History and Philosophy of Science, Didactic Transposition, Electric Potential.

## 1. Introdução

É praticamente consensual o discurso de que a história e a filosofia da ciência (HFC) podem contribuir com o ensino de física. No entanto, algumas pesquisas mostram que sua aplicação no ensino, sobretudo na educação básica, ainda é inexpressiva. É importante que haja iniciativas de implementação dessa abordagem para o ensino de ciências de modo geral, e, em particular, o ensino de física. Entretanto, uma utilização didática adequada da HFC não é uma tarefa fácil.

Forato (2009) elenca uma série de obstáculos a serem superados para uso adequado da HFC, sendo necessária uma TD que atenda as demandas da historiografia, da epistemologia e da pedagogia. Isto é parte de um trabalho, em andamento, da disciplina de Estágio Supervisionado da UEPB - campus VIII, intentando-se desenvolver, aplicar e avaliar uma sequência didática para o ensino médio em uma perspectiva de um ensino inovador, ensinando um conteúdo da física, o conceito de potencial elétrico e a ideia de provisoriedade do conhecimento científico, possibilitando ensinar sobre a ciência.

## 2. Aporte Teórico

Nessa seção apontaremos o referencial teórico utilizado para subsidiar nosso trabalho, discutindo a contribuição da história e da filosofia da ciência no ensino de física, bem como a necessidade de uma TD que atenda tanto as exigências da historiografia da ciência quanto da didática das ciências.

## 2.1 A História e a Filosofia da Ciência no Ensino de Física

A física é apontada como uma das disciplinas mais difíceis da educação básica, os professores se deparam constantemente com alunos que a rejeitam antes mesmo de conhecê-la. Como reflexo desses e de outros fatores, há um número alto de reprovações, notas baixas e desinteresse pela disciplina. A área de ensino de ciências nasce e se consolida sob a égide de contribuir para minimizar os problemas associados ao ensino das ciências, e a HFC é mencionada como uma abordagem que pode contribuir para o ensino de física, perspectiva que opõe-se a um ensino descontextualizado e mecanizado, que prioriza a aprendizagem de equações 1 quase sempre incompreendida pelos alunos. Segundo Dias (2009) a história e a filo-

aparecido como temática da área de EC desde o seu surgimento, mantendo-se sempre presente dentro da mesma. Já Carvalho e Vannucchi (1996) apontam essa temática como uma das mais recorrentes dentro dos encontros nacionais e internacionais.

A defesa da utilização da HFC no ensino passa por diferentes argumentos, desde o aspecto motivacional à ideia de uma humanização da ciência. Vários autores discutem essa inserção (MONTEIRO, 2014; MARTINS, 2006; GIL-PÉREZ, 20001; MATTHEWS, 1995). Coadunamos com os argumentos de que a HFC pode contribuir para que o estudante compreenda melhor os conceitos da física, bem como com a possibilidade de problematizar e ensinar conteúdos sobre a ciência (conteúdos ligados à filosofia da ciência) a partir dessa abordagem. Além disso, encontramos nos documentos de direcionamento curricular nacional a recomendação de que a HFC deve fazer parte do currículo da educação básica:

Um tratamento didático apropriado é a utilização da história e filosofia da ciência para contextualizar o problema, sua origem e as tentativas de solução que levaram à proposição de modelos teóricos, a fim de que o aluno tenha noção de que houve um caminho percorrido para se chegar a esse saber (BRASIL, 2000, p. 50).

Não se defende uma substituição dos conteúdos do currículo nem, tampouco, formar historiadores e filósofos da ciência, senão, apresentar uma ciência que comumente é desconhecida pela grande maioria dos estudantes. Como mencionamos anteriormente, acreditamos ser possível ensinar conteúdos científicos via HFC, nesse sentido, não é uma questão de acrescentar mais conteúdos a um currículo já bastante extenso.

Embora exista uma vasta literatura apoiando a inserção didática da HFC no ensino de física, bem como diversos trabalhos que se constituem em subsídios para essa abordagem (SILVA, 2006; PEDUZZI; MARTINS; FERREIRA, 2012; SILVA; GUERRA, 2014), Teixeira, Greca e Freire Jr. (2012), em uma pesquisa de revisão, mapeou em seis revistas da área 160 trabalhos nessa temática entre 1980 até meados de 2011, dentre estes apenas 14 se configuravam como aplicações didáticas dessa abordagem em sala de aula (9 aplicados no ensino superior, 4 no ensino médio e 1 no fundamental). Podemos notar ainda que a maioria das aplicações dessa abordagem se concentra no ensino superior. Daí a importância de iniciativas que promovam sua inserção na educação básica.

## 2.2 Obstáculos na Implementação da Abordagem Histórico-Filosófica para a Sala de Aula

Algumas das dificuldades que são apontadas ao se abordar HFC no ensino diz respeito à falta de material didático de qualidade, o despreparo dos professores, tempos reduzidos de aulas e um currículo extenso, além disso, as concepções de ciências dos professores muitas vezes se aproximam das visões apresentadas pelos alunos e que, consequentemente, representaria uma dificuldade na TD desse tipo de conhecimento (MONTEIRO; MARTINS, 2015; MARTINS, 2006). Todos esses elementos tornam a inserção da HFC no ensino um trabalho árduo e que exige uma série de cuidados.

Forato (2009) em sua tese de doutoramento discute os aspectos ligados à transposição didática da HFC para a sala de aula. Segundo a pesquisadora, essa transposição exige a superação de obstáculos a fim de atender tanto às exigências da historiografia quanto às necessidades pedagógicas do ambiente escolar. O con-

oi desenvolvido no campo da didática da matemática, por Chevallard (1991) e acabou tornando-se uma referência para diferentes áreas, apesar de algumas críticas (FORATO, 2009). A TD é uma abordagem teórica que discute as transformações epistemológicas pelas quais passam os saberes especializados ( saber sábio ) até sua adequação ao ensino ( saber a ensinar ).

Para Chevallard (1991) há três tipos de saberes; o Saber Sábio , o Saber a Ensinar e o Saber Ensinado . O primeiro deles, o saber sábio , se refere ao tipo de produção de conhecimento regida pela academia, ou comunidade científica, estabelecendo regras quanto às maneiras de se proceder nesse tipo construção: qual método, qual postura epistemológica mais adequada a se adotar, quais ponderações acerca dos resultados, o que deve e o que não deve ser desprezado em certos tipos de estudos, dentre outros. Por conseguinte, é notável que este tipo de saber não parece estar adequado para uma realidade escolar da educação básica. Os conhecimentos ou saberes produzidos num âmbito acadêmico podem ser levados para um contexto escolar, desde que sejam crivados sob a luz de uma metodologia adequada. A TD acontece em dois níveis: i) uma transformação do Saber Sábio ao Saber a ensinar e, ii) uma transformação do Saber a Ensinar ao Saber Ensinado . 2

Tendo em vista essa transformação, Forato (2009) elenca alguns obstáculos estruturais 3 referentes à abordagem da HFC para o ensino, a saber: seleção do conteúdo histórico, tempo didático, simplificação e omissão, relativismo, trabalhos especializados inadequados ao ensino, história apresentada nos livros didáticos, supostos benefícios de reconstruções racionais e a formação do professor.

Ao se abordar a HFC o professor tem que ser capaz de escolher qual narrativa histórica é adequada ao conteúdo e aos objetivos traçados por ele. Vale salientar, que ao optar por tratar de questões relativas ao desenvolvimento científico ( sobre a ciência), o episódio histórico deve permitir abordar tais conteúdos (MARTINS, 2006; GIL PEREZ et al ., 2001). Além disso, deve ter uma previsão do tempo que gastará nessa abordagem, procurando omitir e simplificar relatos da história de algum conhecimento sem perda de qualidade, tomando os devidos cuidados para que não contribua com relativismos ou com reafirmações de concepções alternativas. Sobre o tempo didático Forato (2009) afirma:

Viabilizar o conteúdo histórico no tempo didático disponível em cada contexto caracteriza-se como um obstáculo específico, tanto do ponto de vista pedagógico quanto historiográfico. O tempo didático disponível varia de acordo com o ambiente educacional escolhido e em geral implicará em limitar a quantidade de conteúdo histórico possível de se abordar. Por outro lado, uma excessiva simplificação pode acarretar em um grande risco em termos de distorção histórica. É necessário selecionar episódios históricos bem delimitados sem incorrer em narrativas históricas muito superficiais (FORATO, 2009, p. 51).

Outro obstáculo apontado é a simplificação e omissão, ou seja, o nível de aprofundamento dos conteúdos históricos a serem ensinados. É necessário assumir

que a simplificação e a omissão são inevitáveis. No entanto há de se ter em conta que deve-se evitar as pseudo-histórias, que constituem-se em distorções feitas por aproximações e simplificações com fins pedagógicos (MATTHEWS, 1995). Há ainda a necessidade de evitar o relativismo. Em geral, há entre os professores e estudantes uma visão empírico-indutivista da ciência (GIL PEREZ et al ., 2001) já superada do ponto de vista da epistemologia, e com o intuito de desmistificar essa concepção incorre-se no risco de promover o relativismo, ideia de que a ciência não tem procedimentos e métodos rígidos, ou programas de pesquisas sólidos, baseados em observações, evidências experimentais e argumentos racionais.

No que se refere à inadequação dos trabalhos históricos especializados trata-se do fato de o historiador da ciência não está preocupado em construir narrativas históricas para o ensino, e sim para os seus pares. E não se trata apenas de uma adequação de linguagem, muitas vezes é necessária uma série de pré-requisitos que os alunos não têm, além de por vezes não possuir um agente motivacional necessário às questões pedagógicas.

Outro obstáculo a ser transposto é o uso ingênuo da história presente nos livros didáticos (supostos benefícios das reconstruções racionais). Martins (2006) também discute a problemática suscitada por discursos históricos inadequados e ingênuos, carregados de argumentos de autoridade e propagação de mitos (por exemplo, da maça de Newton e da coroa de Arquimedes). Tais narrativas se configuram como um desserviço ao ensino.

No tocante à falta de formação do professor, Forato et al . (2011) aponta como um dos maiores desafios a serem enfrentados. É importante para além dos conteúdos específicos da área que o professor tenha contato, durante sua formação, com aspectos da epistemologia da ciência, bem como com discussões da historiografia. Não é o caso de o professor tornar-se um historiador ou filósofo da ciência, mas que ele tenha o mínimo de competência para reconhecer psedo-histórias , anacrosnismos, dentro outros aspectos que devem ser evitados em discursos históricos. Para além dos aspectos mencionados acima, Forato et al . (2011) também aponta conflitos, dilemas e riscos que devem ser assumidos na implementação da HFC no ensino. São eles:

- 1) extensão versus profundidade - como mencionado anteriormente, os conteúdos históricos devem atender aos objetivos de ensino estabelecidos pelo professor e será delimitado pelo mesmo, nesse sentido há de se optar por uma abordagem mais ampla, privilegiando a extensão ou por um recorte mais incisivo, privilegiando a profundidade.
- 2) Omissão: simplificação versus distorção - é necessário ao professor analisar tanto os riscos de uma omissão bem como a necessidade da mesma, pois os alunos podem não ter elementos conceituais específicos para sua compreensão. É o caso, por exemplo, de aspectos matemáticos.
- 3) Compreensibilidade versus rigor histórico - trata-se de uma adequação textual de modo a evitar simplificações excessivas e ao mesmo tempo ser compreensível aos alunos.
- 4) Objetivismo versus subjetivismo - significa lidar com concepções epistemológicas acerca da ciência.

Até aqui mencionamos os aspectos teóricos que subsidiaram nossas reflexões acerca da HFC no ensino de física. Compreendemos que deve existir um es-

o para que o discurso teórico se configure em práticas, que estejam presentes em salas de aula da educação básica. Para isso, é necessário superar os obstáculos que se apresentam.

Propõe uma sequência didática sobre potencial elétrico sendo abordado na perspectiva da HFC e estabelecendo a devida TD para este tipo de abordagem, levando em consideração a discussão anterior, buscando uma adaptação adequada para que o conhecimento historicamente estabelecido seja apresentado de modo inteligível, mais simplificado sem, todavia, perder a qualidade histórica ou comprometimento do episódio apresentado.

Na próxima seção abordaremos a estrutura da sequência didática, bem como os objetivos de ensino estabelecidos e os procedimentos metodológicos que serão adotados.

## 3. Sequência Didática

A sequência didática aqui proposta será aplicada no segundo semestre do ano de 2016, durante o Estágio de Regência, para alunos do 3° ano médio da rede pública da Escola Estadual de Ensino Fundamental e Médio Benjamim Maranhão, localizada no município de Araruna-PB . 4

Para construir a nossa história e, por conseguinte, o material de apoio ao aluno utilizamos uma adaptação do texto 'Alessandro Volta e a invenção da Pilha: dificuldades no estabelecimento da identidade entre o galvanismo e a eletricidade' de Roberto de Andrade Martins (MARTINS, 1999) , que intitulamos 'Alessandro Vol5 ta e Luigi Galvani: Mais que potencial! 6 ' . O material do aluno, que tem como base o texto mencionado acima, é dividido em três partes, cada um com um objetivo específico.

A primeira parte do texto busca introduzir o tema e traz uma relação com um elemento tecnológico (componentes de um mouse), a fim de promover o interesse dos estudantes pela temática. Nesse sentido, ele contém menos elementos históricos. A segunda parte trata dos aspectos históricos, intentando-se introduzir no que se consistiam o fluido galvânico, eletricidade animal e como os fenômenos eram explicados a partir dessas ideias, conduzindo a uma discussão de como esses efeitos são explicados atualmente. Na última parte (parte III) do traçamos uma discussão sobre a provisoriedade do conhecimento científico a partir da contextualização histórica apresentada.

Tabela 1 - Proposta da Sequência Didática em uma abordagem HFC

É notável o déficit de trabalhos com objetivo de levar a HFC para a sala de aula. Nesse sentido, buscamos contribuir com a área de ensino de física desenvolvendo, aplicando e avaliando uma sequência física para ensinar o conceito de potencial elétrico através desta abordagem, bem como ensinar conteúdos sobre a ciência. Buscando também produzir material didático através da TD de um texto especializado.

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