A TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA DAS RADIAÇÕESα,β eγ E DA RADIOATIVIDADE EM COLEÇÕES DIDÁTICAS DE FÍSICA DO PROGRAMA NACIONAL DO LIVRO DIDÁTICO (2018-2020)

## A TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA DAS RADIAÇÕES α, β e γ E DA RADIOATIVIDADE EM COLEÇÕES DIDÁTICAS DE FÍSICA DO PROGRAMA NACIONAL DO LIVRO DIDÁTICO (2018-2020)

## THE DIDACTIC TRANSPOSITION OF RADIATION α, β AND γ AND THE RADIOACTIVITY IN DIDACTICS COLLECTIONS OF THE BRAZILIAN NATIONAL PROGRAM OF TEXTBOOKS (2018-2020)

Alvaro Cesar da Silva Junior 1 , Eric Delarco Bertoni 1 , Leandro Londero 2

1 Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho', Rua Cristóvão Colombo 2265- Jardim Nazareth - CEP 15054-000 - São José do Rio Preto, SP. Brasil, alvaro2rp@gmail.com, ericdelarco.b@gmail.com

2 Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência, Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho', Av. Eng. Luís Edmundo Carrijo Coube 14-01 - Vargem Limpa - CEP 17033360 - Bauru, SP, Brasil, Leandro.londero@unesp.br

## Resumo

A teoria da Transposição Didática, de Yves Chevallard, trata-se de um estudo de como o saber é modificado entre os três contextos a que é formalizado, o saber sábio, saber a ensinar e saber ensinado, desta forma, seu uso se faz possível no intuito de exercer a vigilância epistemológica sobre os conteúdos abordados em sala de aula. Neste trabalho, objetivamos analisar os conceitos das radiações α, β e λ e do fenômeno da Radioatividade, apresentados por uma obra do PNLD de 2018, à luz da teoria da Transposição Didática, com foco nos processos de descontextualização e despersonalização. A pesquisa foi realizada através de comparações entre a textualização apresentada pela obra e pelo saber sábio adotado. Encontramos que a coleção analisada apresenta seu conteúdo de forma textual, com pouca matemática, e estruturada através da tecnologia e de aspectos do cotidiano. Também notamos a presença de poucos cientistas, sendo relacionados às descobertas iniciais, em geral, pessoas de prestígio e detentores de prêmios. Julgamos que a obra apresenta o conteúdo de maneira analítica, individualista, aproblemática e acumulativa, aspectos deformadores da imagem da ciência.

Palavras-chave : Transposição Didática, radiações ionizantes, radioatividade, PNLD.

## Abstract

The theory of didactic transposition, from Yves Chevallard, is a study of how the knowledge is modified between the three contexts to which it is formalized, the wise knowledge, knowledge how to teach and knowing taught, in this way, its use becomes possible in order to exercise the epistemological surveillance over the content approached in the classroom. In this work, we aim to analyze the concepts of α, β and λ radiation and the phenomenon of Radioactivity, presented by a 2018 PNLD collection, in the light of the didactic transposition theory, focusing on the processes of decontextualization and depersonalization. The research was made through comparisons between the textualization presented by the collection and the

wise knowledge adopted. Was found that the analyzed collection presents its content in a textual form, with few mathematics, and structured through technology and aspects of everyday life. We also realized the presence of a few scientists, being related to the initial discoveries, in general, people of prestige and holders of awards. We believe that the work presents the content in an analytical, individualistic, aproblematic and cumulative way, deforming aspects of the image of science.

Keywords : Didactic transposition, ionizing radiation, radioactivity, PNLD.

## A teoria da Transposição Didática de Yves Chevallard

A Teoria da Transposição Didática, desenvolvida inicialmente por Michel Verret, em 1975, e modificada posteriormente por Chevallard (1991), caracteriza-se pelo estudo das transformações ocorridas do saber sábio para o saber a ensinar e do saber a ensinar para o saber ensinado. Chevallard define o processo de Transposição Didática como:

'Um conteúdo do saber que tenha sido designado como saber a ensinar sofre a partir de então um conjunto de transformações adaptativas que irão torná-lo apto a ocupar um lugar entre os objetos de ensino. O trabalho que faz de um objeto do saber a ensinar, um objeto de ensino, é chamado transposição didática'. (CHEVALLARD ,1991, p. 45)

Para que o saber sábio chegue ao nível de saber ensinado, a teoria de Chevallard aponta duas etapas da transposição. A primeira etapa é a transposição externa que é a passagem do saber sábio ao saber a ser ensinado. Nesta fase, o conhecimento é reorganizado de uma maneira lógica e atemporal, apresentando-se em diversos meios, como livros didáticos, programas de ensino, etc. A segunda etapa é a transposição interna que é a passagem do saber a ensinar para o que de fato será trabalhado em sala. Os responsáveis pela transposição dos saberes constituem a noosfera, sendo eles professores, pesquisadores, produtores de coleções didáticas, entre outros.

Em seu trabalho, Chevallard (1991) define os processos da transposição externa aqueles pelos quais os saberes são submetidos. Os processos que caracterizam a reconstrução textual do saber a ensinar são denominados: descontextualização, despersonalização, dessincretização, programabilidade e publicidade.

- A descontextualização, de acordo com Errobidart e Gobara (2011), é o processo responsável por desvincular o saber dos problemas que lhe deram origem, desta maneira, o saber sábio antes intrinsicamente ligado ao contexto de origem, assume novo significado, passando a se ater às problemáticas presentes no contexto do ensino ao qual é destinado.
- A despersonalização é definida por Chevallard (1991, p. 71), como 'a dissociação entre o pensamento, expresso como subjetividade, e suas produções discursivas: o sujeito é expulso de suas produções'. Tanto a retirada das relações entre cientista e saber, quanto a exclusão de sua personalidade, são partes do processo de despersonalização.
- A dessincretização refere-se ao processo de delimitação de saberes parciais, na qual cada divisão expressa um discurso autônomo, delimitando os

saberes que pertence propriamente ao campo de conhecimento (CHEVALLARD, 1991, p. 69).

A programabilidade é definida por Carvalho (2017, p. 42) como a ordenação lógica dos saberes. Por fim, Neves (2010, p. 7) define a publicidade como um elemento da Transposição Didática que tem como objetivo divulgar o saber, justificando o motivo do estudo de determinado conteúdo, com a devida divulgação de sua relevância.

Estes cinco processos tornam o saber escolarizável, a fim de ser textualizado para a realidade e aos interesses da noosfera. A partir destes fatores, faz-se necessário o exercício da vigilância epistemológica, realizada por professores e membros da academia, com objetivo de avaliar o produto da transposição que se constitui em sua forma final.

## Objetivo, problema e questões de estudo

Com base na teoria da Transposição Didática, podemos exercer a vigilância epistemológica dos materiais didáticos impressos, uma vez que o conhecimento precisa ser transposto e os conteúdos trabalhados devem ser debatidos. Dessa maneira, investigamos como as radiações α, β e γ e o fenômeno da radioatividade foram transpostos para uma das coleções didáticas integrantes do Programa Nacional do Livro Didático (PNLD 2018-2020). Buscamos responder o seguinte problema de pesquisa:

Como ocorreu a transposição do saber sábio relacionado as radiações α, β e γ e ao fenômeno da radioatividade para uma das coleções de física disponibilizadas pelo Programa Nacional do Livro Didático do governo federal brasileiro (2018-2020)?

As questões escolhidas como norteadoras da pesquisa foram: a) Quais os vestígios de processos norteadores da Transposição Didática (despersonalização e descontextualização) relacionados ao conteúdo são encontrados na obra? b) Podem ser encontrados, em meio a elaboração textual, elementos históricos e equações matemáticas? c) Nas obras analisadas são apresentadas imagens deformadas do trabalho científico?

Para respondermos nossas questões de pesquisa, realizamos algumas ações investigativas.

## Desenvolvimento do estudo

Inicialmente, realizamos a leitura das coleções didáticas de física integrantes do PNLD (2018-2020) para verificarmos quais delas apresentavam discussões acerca das radiações α, β e γ e sobre o fenômeno da radioatividade.

Após, selecionamos a coleção a ser analisada. Para tanto, recorremos ao portal do Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (FNDE) para verificarmos qual das coleções foi a mais solicitada pelas escolas cadastradas no programa. A coleção 'Física' de Bonjorno et al. (2016) apresentou a maior procura entre as obras de Física do PNLD (2018-2020) e por isso foi escolhida para análise.

Em seguida, selecionamos a obra caracterizada como saber sábio, com intuito de realizarmos possíveis comparações. O livro escolhido foi 'Becquerel e a descoberta da radioatividade: uma análise crítica', escrito por Martins (2012). A

escolha se dá pelo fato de a obra apresentar toda a construção histórica do conteúdo da Radioatividade, além de remeter a originais de cientistas.

Por fim, realizamos a análise da Transposição Didática ocorrida. Para tanto, utilizamos a comparação entre os saberes estabelecidos, com base nos processos de despersonalização e descontextualização, buscando respostas às questões de estudo apresentadas.

## Resultados e Discussão

A obra Bonjorno et al. (2016) organiza os assuntos a partir de uma estrutura principal, composta de textos e exercícios. A coleção faz uso de seções voltadas à complementação do conhecimento desenvolvido, intituladas 'Pensando as Ciência', 'A História conta', 'Pense e Responda', 'Exercícios resolvidos', 'Exercícios propostos', 'Mais atividades' e 'Experimento', nas quais assumem funcionalidades especificas (BRASIL, 2017, p. 77).

A análise feita pelo Guia de Física do PNLD 2018-2020, aponta que a obra da ênfase a aspectos quantitativos, e através de quadros complementares, apresenta aspectos da física do cotidiano. Ainda no guia, a coleção apresenta no início de cada unidade, uma introdução pautada de aspectos sociais, culturais e cotidianos dos estudantes, em um quadro denominado 'Física ao nosso redor'.

Já na apresentação escrita pelos organizadores da obra, é possível notar concepções e aspectos que influenciam na textualização dos saberes. Os autores dissertam a respeito da importância da física, bem como das demais disciplinas científicas, pelo papel fundamental no desenvolvimento tecnológico, gerando conforto, praticidade e qualidade de vida. Ainda na apresentação, nota-se a importância dada à assuntos contextualizadores, como a utilização da história.

Apresentamos os conceitos físicos na sua linguagem própria, que dialoga com a Matemática, mas também de forma indissociada da história, da Química, da Biologia e aproximada do cotidiano (BONJORNO et al., 2016, p. 3).

Das apresentações realizadas, tanto pelo livro quanto pelo Guia, vê-se a importância em abordar assuntos relacionados à história da ciência. Entretanto, a apresentação destes tópicos é realizada através de quadros complementares, voltados aos docentes, e não vinculados ao texto principal que compõe a obra.

Os conteúdos relacionados ao fenômeno da radioatividade e às radiações α, β e γ, foram encontrados no volume 3 da coleção, em um total de 23 páginas, com exercícios e quadros complementares. Os tópicos evidenciados tratam sobre a radioatividade, fissão e fusão nuclear, produção de energia, radiações α, β e γ e aplicações tecnológicas.

Inicia-se na primeira seção do capítulo 13, com o tópico intitulado 'Considerações Históricas', o qual apresenta uma narrativa das pesquisas e das descobertas que impulsionaram o conhecimento sobre o tema e a maneira como é compreendido nos dias de hoje.

A radioatividade é introduzida como descoberta de Becquerel, no ano de 1896, por meio de seus trabalhos com sais de urânio. A obra credita ao cientista trabalhos sobre a penetrabilidade em alguns materiais e aspectos da natureza das radiações. Esta textualização, leva a concepção de que Becquerel foi o único

responsável por, além de descobrir a radioatividade, desenvolver a teoria completa acerca dos fenômenos.

A descoberta da radioatividade aconteceu em maio de 1896. O físico francês Antoine Becquerel apresentou à Academia de Ciências de Paris um documento em que relatou seus trabalhos com minérios que continham sais de urânio. Ele afirmou que esses compostos emitiam radiações que decompunham os sais de prata das chapas fotográficas, causando nelas escurecimento, mesmo quando estavam protegidas por papel opaco e em ambiente sem iluminação. Comentou, ainda, que essas radiações eram capazes de atravessar certos materiais como papel, alumínio, cartolina e outros. Becquerel verificou que essas radiações eram distintas do raio X. (BONJORNO et al., 2018, p. 239).

Martins (2012, p. 225) apresenta os erros cometidos por Becquerel, ao estudar o fenômeno da radioatividade e suas propriedades. De acordo com esse historiador, o cientista cometeu diversos equívocos, relacionadas a reflexão, refração, polarização e aumento por estímulo luminoso da radioatividade. Estes erros foram corrigidos com o passar do tempo, por meio de trabalhos de outros cientistas da época.

Vê-se que, as questões de estudo que levaram Becquerel ao estudo da radioatividade, não são mencionadas na obra do PNLD. Este fato é um vestígio do processo de descontextualização, tal como explicitado por Chevallard (1991), uma vez que os problemas que deram origem ao contexto da descoberta não são evidenciados, restringindo-se a menções que relacionam fatores conceituais a determinadas figuras científicas.

Em seguida, a obra didática apresenta Marie e Pierre Curie, com seus trabalhos referentes aos materiais radioativos e a descoberta da radiação do Tório, tal como dos elementos Rádio e Polônio. Além da descoberta dos novos elementos, os cientistas são ditos responsáveis pelos estudos que levaram à compreensão da ionização de gases pela radioatividade.

Ao final de 1897, a polonesa radicada em Paris, Marie Salomea Sklodowska (1867-1934), licenciada em Ciências Físicas (1893) e Ciências Matemáticas (1894), ficou impressionada com a descoberta de Becquerel e iniciou com Pierre Curie (1859-1906) um imenso e exaustivo trabalho de investigação sobre essa radiação. [...] Os dois cientistas conseguiram separar dois novos elementos químicos, que receberam o nome de polônio e de rádio. (BONJORNO et al., 2018, p. 239).

O casal Curie verificou que as emissões originadas nos elementos radioativos, além de impressionar chapas fotográficas e atravessar certas espessuras de materiais, também causavam ionização de gases do próprio ar e provocavam cintilações ao atingirem certas substâncias, como o sulfeto de zinco (ZnS). (BONJORNO et al., 2018, p. 240).

A textualização da obra parece indicar que os trabalhos de Marie Curie teriam sido realizados em consequência exclusivamente das pesquisas de Becquerel. Esse processo de descontextualização ignora outras pesquisas realizadas na época. Entre os trabalhos de Becquerel e Marie Curie, período de pouco mais de um ano, estudos importantes foram realizados quanto à radioatividade e suas propriedades, os quais não são apresentados na obra. É observável que as contribuições de Marie não são reduzidas à descoberta de novos elementos, uma vez que apresenta o estudo relacionado à ionização de gases.

Na sequência, a obra apresenta Ernest Rutherford, responsável por estudar os três tipos de radiações α, β, γ e a penetrabilidade de cada uma delas. Não é retratada a metodologia das pesquisas, tampouco a relação com o pesquisador.

Estudos realizados por Ernest Rutherford (1871-1937), físico e químico neozelandês, a partir de 1898, comprovam que as emissões eram na verdade formadas por três tipos de radiações, que receberam o nome de raios ou radiações alfa (α), beta (β) e gama (γ). Essa classificação foi determinada pelo poder de penetração de cada uma delas. (BONJORNO et al., 2018, p. 240).

O restante do tópico é voltado a explicar a natureza e as propriedades das radiações α, β e γ. A textualização destes saberes é feita ligada aos conceitos físicos e pouco pode ser observado quanto ao contexto histórico.

Em meio ao conteúdo que aborda os radioisótopos, a obra apresenta uma subseção denominada aplicações, na qual são abordados os benefícios e malefícios das tecnologias provenientes das radiações ionizantes, como o uso bélico, a interação da radiação com o tecido orgânico, os diagnósticos e tratamentos de câncer, as radioterapias, a esterilização de alimentos e a datação por carbono.

Por fim, são apresentados os conceitos de fissão e fusão nuclear, além das usinas nucleares e o problema dos lixos radioativos. Neste momento, evidenciamos uma pequena contextualização histórica inicial, no intuito de caracterizar amplamente o foco das pesquisas da época.

Pouco antes da Segunda Guerra Mundial, já se previa que o bombardeamento de núcleos atômicos instáveis, como o do urânio e plutônio, poderia resultar em uma cisão do átomo em dois núcleos mais leves, além de dois ou três nêutrons e uma enorme quantidade de energia. A comprovação disso se deu no primeiro teste realizado com a bomba atômica no Novo México, Estados Unidos, em 1945. (BONJORNO et al., 2018, p. 253).

No decorrer da obra são apresentados diversos conteúdos de maneira totalmente descontextualizada, são exemplos: transmutação, radioisótopos, meiavida, aplicações, fissão nuclear, fusão nuclear, energia nuclear e lixo atômico.

Entretanto, em alguns tópicos a textualização do saber caracteriza-se de maneira a dispor, inicialmente, discussões acerca das considerações históricas que rodeiam os conteúdos. Devemos dizer, portanto, que a descontextualização ocorre de maneira parcial, por dispor elementos da história da ciência de uma maneira introdutória, com poucas informações, sendo palco para as discussões acerca dos conceitos físicos apresentados.

Por outro lado, a obra apresenta em toda sua extensão tópicos referentes às aplicações do tema das radiações ionizantes, como as tecnologias geradas ou impactos causados pela natureza dos raios. De maneira semelhante ao descrito na apresentação da obra, constatamos que a coleção optou por dar significado essencial ao desenvolvimento tecnológico nas discussões sobre radiações ionizantes.

Em diversos trechos, foi possível evidenciar o uso de equações e fórmulas químicas relacionadas aos conteúdos abordados. O tema que mais faz uso da ferramenta matemática é a meia-vida, no qual os autores utilizam de gráficos e equações voltadas ao tempo de atividade dos elementos radioativos. Quanto aos exercícios propostos e resolvidos, eles estão presentes, tanto de maneira quantitativa quanto qualitativa, dependendo do tema que está sendo abordado.

No que diz respeito à despersonalização, pouco é trabalhado sobre as motivações dos cientistas e suas influências na construção do saber, destacamos no quadro 1 os pesquisadores mencionados ao longo da textualização da obra, com suas respectivas contribuições.

Quadro 1 Cientistas evidenciados na obra analisada e suas respectivas contribuições.

Quando comparados os cientistas mencionados na obra do PNLD com aqueles apresentados por Martins (2012), notamos que de fato ocorre a despersonalização completa da obra. São totalmente afastados da textualização nomes que impulsionaram pesquisas relacionadas à natureza das radiações ionizantes como, por exemplo, Jean Perrin, Charles Henry, Gaston Henri Niewenglowski, Gerhard Schimdt, Abel Niépce de Saint-Victor, entre vários outros. Para essa afirmação, amparamo-nos na definição de despersonalização explicitada por Chevallard (1991). Segundo ele, a despersonalização é caracterizada pela

'dissociação entre o pensamento, expresso como subjetividade, e suas produções discursivas: o sujeito é expulso de suas produções' (p. 71)

É notório que a obra escolhe por destacar cientistas relacionados à descoberta dos fenômenos, detentores de grande prestígio acadêmico, ocultando contribuições relacionadas ao estudo da natureza das radiações. Com isso, o leitor poderá concluir que a física das radiações ionizantes, tal como conhecemos hoje, foi constituída por um pequeno e seleto grupo de pesquisadores.

## Considerações Finais

O fenômeno da radiatividade e o estudo das radiações α, β e γ está presente na obra de Bonjorno et al. (2016), ao final terceiro volume da coleção, em meio a unidade voltada a tópicos de física moderna, destinando o estudo aos anos finais do ensino médio.

Vestígios do processo de descontextualização podem ser encontrados na obra. O saber a ensinar sofre ressignificação para o campo das aplicações e dos desenvolvimentos tecnológicos proporcionados ao longo dos anos, contando com diversas páginas voltadas às tecnologias desenvolvidas ou aos impactos causados pelas pesquisas sobre a radioatividade. Ainda, em sua textualização, ocorre um distanciamento das ferramentas matemáticas originais, com ênfase em gráficos e equações, assim como exercícios quantitativos.

Podemos dizer que os conteúdos que analisamos sofrem parcialmente o processo de descontextualização, em seguida, são textualizados a fim de incluir aspectos relacionados à tecnologia e ao cotidiano, citando apenas momentos relativos aos desdobramentos ocorridos nas pesquisas iniciais. Essa característica

afasta elementos históricos, utilizados de maneira introdutória, ficando a cargo do professor complementar as informações apresentadas.

A despersonalização é facilmente evidenciada. Diversos cientistas, relacionados aos estudos da natureza da radioatividade são ignorados na coleção. A obra escolheu por apresentar apenas os cientistas relacionados às primeiras observações do fenômeno, os quais são, em geral, ganhadores de prêmios Nobel. Mesmo assim, os contextos pessoais daqueles mencionados são pouco referenciados, como por exemplo as motivações e influências na pesquisa. A obra ignora uma quantidade significativa de pesquisadores que contribuíram com a construção do saber sábio de referência. Isso gera, na perspectiva da teoria de Chevallard (1991), a despersonalização.

Portanto, pensamos que a transposição ocorrida na obra transforma o contexto original do saber sábio, atribuindo à textualização do saber a ensinar elementos tecnológicos e relacionados ao cotidiano, em detrimento de informações relacionadas ao contexto histórico conhecido.

Este processo, como posto por Pérez et al. (2001), parece descaracterizar a imagem da ciência, uma vez que ela é apresentada de maneira analítica e individualista, por meio de grandes descobertas realizadas por poucos indivíduos, aproblemática, por não trabalhar os problemas de origem, e acumulativa, por se construir por meio da somatória das descobertas.

## Agradecimentos

Agradecemos a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Proc. n o 2018/21823-9) pela bolsa de Iniciação Científica concedida ao primeiro autor.

## Referências

BONJORNO, J. R. et al. Física . 3 ed. São Paulo: FTD, 2016. v. 1, 2, 3.

BRASIL. Ministério da Educação. PNLD 2018: física - guia de livros didáticos ensino médio/ Ministério da Educação - Secretária de Educação Básica - SEB - Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação . Brasília, DF: Ministério da Educação, Secretária de Educação Básica, 2017.

CARVALHO, P. S. Textos de divulgação científica em livros didáticos de ciências: uma análise à luz da teoria da transposição didática. 2017. 108 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2017.

CHEVALLARD, Y. La Transposition Didactique: Du Savoir Savant au Savoir Enseigné. Paris: La pensée Sauvage, 1991.

ERROBIDART, N. C. G.; GOBARA, S. T. A descontextualização das experiências de tiros alternados em livros didáticos de física. Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências , VIII, Campinas/SP: 2011.

PÉREZ, D. G. et al. Para uma imagem não deformada do trabalho científico. Ciência & Educação , v. 7, n. 2, p. 125-153. 2001.

MARTINS, R. A. Becquerel e a descoberta da radioatividade: uma análise crítica . Campina Grande: EDUEPB/Livraria da Física. 2012.

NEVES, K. C. R.; BARROS, R. M. O. Diferentes Olhares Acerca da Transposição Didática. Investigação de ensino em ciências . v. 16, n. 1, p. 103-115, 2011.