HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DA FÍSICA COMO REPRESENTAÇÃO SOCIAL DOS LICENCIANDOS

## HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DA FÍSICA COMO REPRESENTAÇÃO SOCIAL DOS LICENCIANDOS

## HISTORY OF SCIENCE ON PHYSICS TEACHING AS SOCIAL REPRESENTATION FROM PRESERVICE TEACHERS

Ernani Vassoler Rodrigues 1 , Abner Eliezer Borges , Maurício Pietrocola Pinto 2 de Oliveira 3

1 USP / Faculdade de Educação / ernanivr@usp.br

2 USP / Instituto de Física / abner.borges@usp.br

3 USP / Faculdade de Educação / mpietro@usp.br

## Resumo

Neste trabalho, um grupo de licenciandos em Física (N = 78) é investigado sobre o uso da História da Ciência no Ensino da Física. Nos amparamos na Teoria das Representações Sociais, de Serge Moscovici, visando desenvolver uma estratégia metodológica de 'evocações livres de palavras' acerca do tema. Partimos de uma abordagem estrutural das Representações Sociais e construímos uma rede de associações, por similaridade, entre as palavras evocadas. Na rede construída, foi possível identificar regiões de consensos que emergiram das evocações na forma de Núcleo Central da Representação Social dos estudantes sobre o tema. Nossos resultados apontam para algumas lacunas de formação desses licenciandos, e uma representação da História da Ciência no ensino da Física mais voltada a fatos e produtos, muito centrada em sua utilidade como contexto, do que a processos de construção de conhecimentos dessa Ciência. Tal representação apresenta também seu uso como um obstáculo no ensino da Física.

Palavras-chave : Ensino de Física. História da Ciência. Representações Sociais

## Abstract

In this work we investigate a group of Physics teachers in training (N = 78) concerning History of Science on Physics teaching. We toke Serge Moscovici's Theory of Social Representation as support for developing the 'free words evoking' as methodological strategy. We started from a structural approach of Social Representations to build an association network by the similarity between words evoked. Through the network built we could identify consensus zones that emerged from the words evoked as Central Core of student's Social Representation on the matter History of Science. Our results showed some gaps in these students training and a representation of History of Science in the Physics Teaching concerning more facts and products and focused in its utility as context rather than the knowledge construction's processes of this Science. This view also showed its usage as an obstacle in Physics Teaching.

Keywords : History of Science. Physics Teaching. Social Representation.

## Introdução

A Teoria das representações Sociais (TRS), proposta por Serge Moscovici (2012), tem como pilar explorar aquilo que um grupo social pensa, crê e representa sobre um evento ou tema. No presente trabalho, a proposta de Moscovici é utilizada para investigar um tema sensível na formação inicial dos professores de Física de uma universidade pública brasileira.

Nos valemos da TRS para elucidar as representações de um grupo de licenciandos em Física sobre o uso da História da Ciência (HC) no ensino da Física. A partir de uma metodologia desenvolvida por Moscovici e colaboradores, buscamos tornar visíveis as representações dos licenciandos sobre HC em sua formação, a partir dos consensos que emergem desse grupo social. Isso permite explorar a distância que existe entre aquilo que se institucionaliza, acerca da História da Ciência e aquilo que, de fato, é carregado por esses licenciandos.

A construção do mundo social, faz-se a partir de representações que possibilitem a familiaridade com aquilo que é não-familiar. Nessa perspectiva, a forma dada à realidade se produz por meio de consensos minimamente estáveis e está na base de sustentação da TRS. A partir desses consensos, podemos ver em que extensão as normas oficiais, estabelecidas curricularmente, permeiam o universo de ideias dos licenciandos e, diante disso, estudamos onde e como a formação inicial desses futuros professores de Física gera tem oportunidades para algumas reflexões.

Desta forma, o objetivo deste trabalho é utilizar uma abordagem metodológica da TRS para explorar a estrutura das Representações Sociais de um grupo de licenciandos em Física, acerca do uso da História da Ciência como abordagem de ensino.

## Referencial Teórico

## Representações Sociais e alguns de seus fundamentos

As Representações Sociais (RS), como programa de pesquisa, atravessam o tempo e vêm sofrendo atualizações metodológicas que permitiram sua consolidação em várias disciplinas. Na pesquisa educacional, particularmente, essa consolidação se apresenta numa sorte de trabalhos. Seja tomando como objeto de pesquisa as RS do grupo de professores (e.g. ALMEIDA; CUNHA, 2003; RIBEIRO; JUTRAS, 2006), seja com as RS do grupo de estudantes (e.g. OLIVEIRA et al., 2001; CARBONE; STÉFANO, 2004), a investigação de saberes consensuais tem se mostrado frutífera na pesquisa em educação.

Mais que um objeto a ser meramente descrito, as RS são vistas como um acontecimento da vida social. Por isso, Moscovici (2015) distingue RS como conceito e como fenômeno: como conceito, RS são objetos estáticos, caracterizáveis por sua descrição, próximos da noção de representações coletivas de Durkheim. Moscovici assume que a noção de representações é tomada da sociologia, mas critica a proposta de Durkheim, que via as representações como um elemento inerente à sociedade, mas - na crítica de Moscovici - análogas aos átomos para a mecânica clássica: sua presença não era questionada, mas nem tampouco sua dinâmica ou sua estrutura interna; de outro lado, a psicologia social preferiu olhar as RS como acontecimentos dinâmicos, cuja estrutura interna é

mutável e que servem como '[…] uma forma específica de compreender e comunicar aquilo que já sabemos' (MOSCOVICI, 2015, pág. 46). Ou seja, RS conferem sentidos a situações da vida, com as quais as pessoas precisam lidar. É por isso que, em um outro trabalho, Moscovici (1988) sugere duas noções de representação: como o ato de transformar em linguagem uma demanda intelectual, representar uma ideia, e como o ato de atuar, de performar socialmente.

As RS, então, dão objetividade à performance social. Moscovici explicita que ao lidarmos com RS, estamos '[…] lidando com um conhecimento cujo objetivo é 'criar uma realidade' ' (1988, pág. 229, grifo nosso). Os processos da Ciência, como a construção histórica do conhecimento em Física e sua episteme, são muito mais que ideias traduzidas em linguagem. São artefatos com os quais os licenciandos podem, ou não, contar para os tempos que estão por vir em suas vidas. São esses artefatos que estamos interessados em entender.

Moscovici propõe que dois processos se desdobram na construção da realidade, pelas RS: a ancoragem e a objetivação . Conforme sua principal colaboradora, Denise Jodelet (2008), argumenta, a ancoragem é a construção de um senso sobre um objeto não-familiar, por sua inserção em um quadro conceitual existente. A objetivação é a seleção de informação e sua esquematização que permite a projeção de um constructo em entidades da vida cotidiana.

## Dois universos sociais

Uma tensão explorada pela TRS está nas formas de compartilhamentos de verdades. Isso pode ser feito a partir de uma lógica dita científica, que respeitamos como erudita e válida . Mas verdades podem ser construídas a partir de consensos, não operando sob a égide da realidade científica, mas sendo igualmente (ou mais) poderosa que esta, Moscovici (2015) contrasta, então, como ciência sagrada e a ciência profana . Isso é reforçado por Marková (2017), que recupera os primeiros estudos de Moscovici sobre História da Ciência (HC), nos quais a prevalência do pensamento científico, como superior ao pensamento cotidiano, era criticada.

Para Moscovici, os dois lados em contraste, emergem de diferentes universos sociais. O universo reificado onde (a) a sociedade se constitui de um conjunto de entidades sólidas; (b) a ciência se sobrepõe, por sua autoridade de pensamento, em relação à experiência individual; (c) a possibilidade de cada indivíduo decidir o que é verdadeiro ou não é suprimida. E o universo consensual onde (a) a sociedade é vista como um conjunto de indivíduos livres para falar por si e pelo grupo; (b) verdades são construídas por qualquer indivíduo; (c) num local público de encontro - como um balcão de padaria, por exemplo - médicos, pescadores, engenheiros, padeiros e outros podem expressar seus pontos de vista com igual valor, criando a lei e decidindo o que é verdadeiro ou não; (d) verdades são criadas, validadas e compartilhadas nas vivências.

Entender o que emerge de um grupo é entender como esse grupo lida com o mundo social ao redor. Não por acaso, a lente teórica das RS tem mobilizado importantes trabalhos sobre a formação docente. Na área de ensino de ciências, os trabalhos ainda são escassos. Dentre eles encontramos o trabalho de Santos (2007), que investiga as RS acerca da Ciência, com 60 aspirantes a professores do ensino fundamental. Santos percebe nessas RS uma crise na relação entre o público amplo e o conhecimento formal, que se reflete nas verdades compartilhadas por aqueles sujeitos. Um outro é mostrado no estudo de Melo, Tenório e Accioly

(2010) que investigam 26 licenciandos em Física e suas RS sobre Ciências, mostrando que uma representação idealista da Ciência predomina. Trabalhos como esses apontam uma formação do professor de Ciências problemática, especialmente em relação ao fazer Ciência, já que muitas vezes a formação se ocupa apenas dos conceitos da Ciência, negligenciando seus processos.

## Os sistemas nucleares e periféricos de uma Representação Social

A exploração de uma RS, parece ter duas contradições inerentes. Elas são rígidas/estáticas o suficiente para construir um sistema de valores, mas estão ao mesmo tempo em constante mutação. Como lidar com este fato? Elas são formas de construção de consensos, mas são ao mesmo tempo fortemente marcados por um enorme conjunto de idiossincrasias difusas. Como, então, olhar para uma RS?

Sá (1996) revisa a gênese dessa contradição e recupera a solução proposta. Uma RS possui, na verdade, dois conjuntos. Um deles é marcado pela memória coletiva, valores e condições históricas. Esse conjunto é rígido. Não está sujeito ao contexto material e social imediatos. É estável e resistente à mudança, conferindo uma continuidade e homogeneidade ao grupo. É o que forma o chamado Núcleo Central da RS. O outro forma o chamado Sistema Periférico da RS. Para este outro, os contextos material e social imediatos exercem forte influência. Essa proposta, conhecida por Abordagem Estrutural das RS, foi inaugurada por Jean-Claude Abric. Abric (1993) sugere que esses dois conjuntos operam segundo funções específicas. Enquanto o Núcleo Central tem função consensual e estabilizadora, a região periférica serve de interface entre o mundo concreto e o Núcleo, confirmando-o e ainda permite que os indivíduos modulem a representação, o que confere à periferia uma dinâmica evolutiva. A contradição e a heterogeneidade do grupo são acomodadas e as experiências e histórias individuais se integram.

Diante das promissoras fontes de informações que se tem no núcleo e na periferia de uma RS, uma adaptação experimental foi proposta: que a estrutura linguística daquilo que é dito por indivíduos de um grupo que produz uma RS, pudesse revelar consensos e idiossincrasias, demarcando o Núcleo Central e o Sistema Periférico. Essa adaptação experimental, por sua vez, demandou uma nova forma de explorar RS. A partir de termos que são evocados livremente pelos informantes de pesquisa, uma rede de relações similaridade permite que Núcleo e Periferia sejam visualizados, conforme mostraremos a seguir.

## Metodologia

Realizamos um levantamento de evocações livres, por parte de um grupo de licenciandos em Física, para uma análise de associações entre essas evocações, visando a identificação do Núcleo Central e da Periferia da RS. Os dados que apresentaremos neste trabalho, representam uma fração de um corpus mais amplo (em construção), no qual pretendemos explorar, num estudo longitudinal, a dinâmica das RS dos licenciandos ao longo da graduação.

## Informantes e contexto da pesquisa

Os informantes de pesquisa foram 77 estudantes, regularmente matriculados em Licenciatura em Física, numa universidade pública do estado de São Paulo. Cursando diferentes períodos da graduação, os anos de ingresso dos informantes

variavam entre 2007 e 2017. A coleta dos dados foi feita entre os meses de outubro e dezembro de 2017.

## Instrumento de Coleta

Os informantes eram convidados a responder um instrumento de pesquisa que constava de: ( ) um termo de consentimento livre e esclarecido, ( i ii ) um questionário Likert de 5 pontos, com onze itens, para caracterização do grupo ( em prep., não reportado no presente) e ( iii ) 05 termos indutores para evocação de palavras. Para cada termo indutor, os informantes escreviam as cinco primeiras palavras que lhes vinham à mente. No recorte deste trabalho, reportamos as evocações dos licenciandos acerca do termo indutor 'uso da História da Ciência', no ensino da Física.

## Técnicas de análise

O processo de coleta de dados deste trabalho configura uma Técnica de Associação Livre de Palavras, ou TALP (DI GIACOMO, 1981). A TALP compõe uma das metodologias da Abordagem Estrutural das RS (MOLINER, 1994; ALVESMAZZOTTI, 2002). A TALP é vantajosa como metodologia de pequisa, primeiro por tornar o processo de coleta de dados relativamente rápido, depois por sua potencialidade de informação acerca da estrutura interna da RS.

Os elementos do Núcleo Central carregam valor simbólico e são saliente no discurso de um grupo social. Essa saliência pode ser detectada por termos que são sistematicamente evocados e que apresentam maior centralidade na rede semântica. Segundo Moliner (1994) '[…] os itens mais conectados em uma rede semântica são melhores memorizado do que outros' [p.94]. Essa memória está ligada à estabilidade, portanto, pode indicar os candidatos a Núcleo Central. Candidatos, pois as significações associativas não são intrínsecas à rede, dependendo de contexto e noção de entorno social dos respondentes.

A agilidade da TALP foi também interessante por nossa metodologia de coleta, que consistia em abordar licenciandos em diferentes localidades do campus da universidade onde a pesquisa foi procedida e, por vezes, tomar parte da aula de alguns dos professores da universidade. As evocações coletadas foram lematizadas - i.e. reduzidas ao radical da classe de palavras afins - a fim de se reter o sentido de cada um dos termos.

Procedemos uma Análise de Similitudes para construção da rede semântica cuja estrutura nos informaria as regiões (nuclear e periférica) da RS. Isso é feito com um grafo (ou rede) que figurava, em cada vértice, um lexema evocado e, em cada aresta, uma relação de similaridade entre dois lexemas. A espessura das arestas, nesse grafo, é proporcional à medida de similaridade entre dois termos conectados. Toda a análise se deu no software gratuito IraMuTeQ (RATINAUD, 2008) e os passos da análise estão descritos em detalhes na Figura 1, adiante.

Utilizamos um exemplo hipotético que serve para situar, com algum detalhe, nosso processo de análise. Suponha que três sujeitos de pesquisa evocassem as três primeiras palavras que lhes viesse à mente quando disséssemos 'fruta'. Primeiro, evocações são tabeladas, por informante (Fig. 1, A). Então, uma matriz booliana de ocorrências é feita, por termo (Fig. 1, B). Uma tabela de contingências é feita par a par (Fig. 1, C) para o cálculo da similaridade. O cálculo de similaridade, por contingências, pode ser feito por diversos métodos. Há que se decidir qual dos métodos de similaridade torna a estrutura da RS mais passível de interpretação.

Como exemplo, apresentamos três desses métodos (Fig. 1, D): o método de Jaccard (JACCARD, 1909), o de Russel (RUSSEL; RAO, 1940) e o de Hamann (HAMANN, 1961) e calculamos pelos três métodos, a similaridade entre os termos maçã e mamão (Fig. 1, E).

Figura 1: Detalhamento dos passos de análise procedidos neste estudo, ilustrado com evocações hipotéticas.

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Os cálculos, par a par, geram uma matriz simétrica de similaridades, mostrada na Figura 1 (F). Optamos pelo método de Jaccard nesse trabalho, por desprezar o termo 'q' (Fig. 1, C) que trata das ausências. A matriz de similaridades serve como matriz de adjacências para construção de um grafo com vértices e arestas proporcionais à frequência de ocorrência e ao peso dado pela similaridade (Fig. 1, G). Então, um levantamento de comunidades (ou clusters ) foi feito pelo algoritmo de walktrap (PONS, 2004), que representam agrupamentos de ideias, conforme mostrado na Figura 1 (H).

Após a construção do grafo, os termos candidatos a Núcleo Central da RS são figurados como vértices mais centrais da rede e os elementos candidatos a Sistema Periférico, são posicionados (literalmente) à periferia do sistema.

## Resultados e discussão

Foram obtidas 376 evocações acerca do 'Uso da História da Ciência' no ensino da Física. Procedemos a análise, apenas com termos de frequência maior ou igual a 3, que compreendiam 148 evocações de 29 termos diferentes. Do grafo de similaridades, emergiram 4 clusters , indicando comunidades onde se agrupam ideias mais relacionadas entre si.

Para o grupo investigado, é consenso que a HC funciona como artefato de contextualização, no ensino da Física, emergindo como Núcleo Central. A HC ancorada à contextualização da Física, se objetiva em produtos do ensino. Contextualização surge em um agrupamento (Fig. 2, cluster A) cercada por elementos ligados aos resultados do processo de ensino: entender, aprofundar, descobrir, cultura. O cluster B (Fig.2) agrupa elementos que remetem a um papel

que o uso da HC deveria exercer na sala de aula, mas que esbarra em dificuldades. Isso é indício de que há um obstáculo no uso da HC no ensino da Física.

Figura 2: Rede de similitudes entre os termos evocados acerca do Uso da História da Ciência no Ensino de Física.

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Elementos pragmáticos que esses licenciandos veem em seu entorno de aprendizagem são representados no cluster C (Fig. 2). Neste, a forte associação entre professor e livro (aresta de maior peso em toda a rede) denota uma RS onde essa díade não se dissocia. Neste caso, isso é indiretamente um indício de que a HC, presente nos livros, é aquela a ser usada no ensino. Mas ainda assim, o obstáculo e relação ao uso da HC ressurge na conexão entre professor e pouco. E isso parece estender os resultados de Melo, Tenório e Accioly (2010), incluindo HC como outra lacuna na formação inicial desses licenciandos. Já no cluster D (Fig. 2) os vértices remetem a elementos factuais históricos, como locais e personagens. Esses elementos incluem ainda a 'didática'. A didática da Física, nessa associação, mostra outra faceta representada: os licenciandos a associam com objetos históricos palpáveis (Newton, Galileu, Grécia).

Podemos ver os dois processos de Moscovici (1988) se apresentando nas RS dos licenciandos. A HC é ancorada na ideia de contexto e esse parece ser o quadro vigente para esses professores em formação. Ainda, a HC é objetivada de maneira pragmática nos elementos históricos e nos resultados do ensino. É consenso marcante que existe uma dificuldade de utilização da HC, no ensino da Física e que o professor é fortemente associado ao livro didático.

Nos chama a atenção o fato de HC não ser representada no ensino como referente a processos da Física. O fato de que grandes mudanças no nosso jeito de viver e ser foram provocadas, em parte, pelo desenvolvimento da Física é uma noção que fica sufocada pela representação de HC como produto e não como uma episteme que move toda uma nova forma de organização da humanidade.

## Considerações finais

Este trabalho, ainda em sua fase de desenvolvimento, pôde apresentar uma metodologia que se mostrou viável para o levantamento das representações dos licenciandos sobre o uso da História da Ciência no ensino da Física. A Teoria das Representações Sociais de Moscovici e outros, nos serviu adequadamente como suporte à interpretação das emergências estruturais obtidas das evocações livres dos licenciandos.

A ciência profana marcada pelos consensos dos licenciandos, mostra uma representação que reduz a HC a seus produtos e fatos. Nosso objetivo, contudo, não é substituir o universo consensual dos licenciandos por um universo reificado, o que imporia a esses estudantes a aquilo que julgamos como certo, acerca do uso da HC no ensino de Física. Mas é, por outro lado, um apontamento de que o fato dos processos da Física serem historicamente construídos, não é carregado como ferramenta de ensino por esse licenciandos.

Dessa forma, a história, bem como a própria Física, estão neste exato instante num processo de construção, fato que parece não emergir como uma RS para esse grupo. E isso nos leva a refletir sobre que vivências estariam ausentes, na formação inicial desses licenciandos que poderiam trazer para o universo consensual deles mais da HC enquanto processo, capaz de torná-la uma ferramenta de ensino adequada a desmitificar a ciência e seu modo de produção.

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