INVESTIGAÇÃO DO PERFIL EPISTEMOLÓGICO DE LICENCIANDOS EM FÍSICA SOBRE CONCEITOS DE MECÂNICA

## INVESTIGAÇÃO DO PERFIL EPISTEMOLÓGICO DE LICENCIANDOS EM FÍSICA SOBRE CONCEITOS DE MECÂNICA

## INVESTIGATION OF THE EPISTEMOLOGICAL PROFILE OF UNDERGRADUATES IN PHYSICS ON CONCEPTS OF MECHANICS

Lucas Mariz Silva 1 , João Ricardo Neves da Silva 2

1 UNIFEI/IFQ - Instituto de Física e Química/marizlucas@unifei.edu.br 2 UNIFEI/IFQ - Instituto de Física e Química/jricardo.fisica@unifei.edu.br

## Resumo

A importância em entender como ocorre o desenvolvimento cognitivo de licenciandos em física nos leva a estudar mais a fundo como estes demonstram sua construção de conceitos ao longo da graduação. Nesta pesquisa, a partir do conceito de 'Perfil Epistemológico' de Bachelard, foi possível analisar e construir um perfil epistemológico geral de uma turma de ingressantes em licenciatura em física, na qual é possível perceber a construção conceitual com que os futuros professores ingressam na graduação. Para isso, utilizando de questionários, analisar como ocorre a manifestação do entendimento de conceitos básicos de mecânica pela turma recém ingressa na licenciatura em física. Com os resultados obtidos, podemos ter uma noção preliminar acerca das características do perfil epistemológico geral da turma, o que nos permitirá comparar futuramente estes resultados com o perfil geral de uma turma de concluintes, também apontando como o curso contribui para a formação cognitiva de futuros professores. Os resultados para a turma de ingressantes mostram que, a maioria dos alunos, apresentam um perfil classificado como racionalismo ingênuo.

Palavras-chave : Perfil Epistemológico, formação de professores, professores, mecânica.

## Abstract

The importance of understanding how cognitive development of undergraduate physics students takes us to study more deeply how they demonstrate their construction of concepts throughout graduation. The manifestation of these ideas will, most likely, be the way in which future teachers will exercise their teaching function. Based on the idea of Bachelard's 'Epistemological Profile', it was possible to analyze and build a general epistemological profile of a group of freshman graduates in physics, in which is possible to perceive the impact of basic education for construction in notions of physics and, using questionnaires, analyze how the manifestation of understanding of physics occurs by the class that recently entered the physics degree. With the results obtained, we can have a preliminary notion about the characteristics of the general profile of the class, which will allow us to compare these results with the general profile of a class of graduates, also pointing out how the course contributes to the cognitive training of future teachers. The results for the freshman class show that most students have a profile classified as naïve rationalism.

Keywords : Epistemological, formation, teachers, mechanics, analysis.

## Introdução e Fundamentação

Compreender o entendimento que os alunos ingressantes em um curso de licenciatura em física, sobretudo em conceitos de mecânica clássica, são de suma importância para refletir sobre os impactos do ensino básico na construção cognitiva de futuros professores. As concepções sobre os conceitos físicos com que os estudantes ingressam no curso pode nos dizer sob quais fundamentos conceituais inicia seu processo de formação um licenciando. Tendo isso em vista, a análise de como os alunos assimilam esses conteúdos, sobretudo em mecânica, se torna algo necessário para compreender de que maneira estes mesmos alunos reconstruirão esses conceitos ao longo de sua formação. (LINO, 2016).

Conceitos como força, energia e momento linear são conceitos-chaves para a compreensão dos conhecimentos em mecânica, e entender como é o processo de construção destes em futuros professores nos leva a refletir sobre o andamento do ensino de física na graduação. Assim, buscamos por uma compreensão conceitual que nos auxilie a avaliar a forma como estes licenciandos estão assimilando os elementos fenomenológicos e de natureza ontológica sobre conceitos-chaves da física clássica, como os já citados anteriormente.

Sob esta perspectiva, a preocupação com esse desenvolvimento cognitivo dos futuros professores pode ser contextualizada teoricamente a partir das ideias de 'Perfil Epistemológico' (BACHELARD, 1987) que sustenta a pluralidade filosófica para a compreensão e explicação de conceitos assimilados pelos sujeitos, segundo o autor:

[...] a qualquer atitude filosófica geral, pode opor-se, como objeção, uma noção particular cujo perfil epistemológico revela um pluralismo filosófico. Uma só filosofia é, pois, insuficiente para dar conta de um conhecimento preciso. Se então se quiser fazer, a diferentes espíritos, exatamente a mesma pergunta a propósito de um mesmo conhecimento, ver-se-á aumentar singularmente o pluralismo filosófico da noção. (BACHELARD, 1987, p. 29)

Assim, com base nos elementos de perfil epistemológico, promoveu-se uma análise das compreensões dos licenciandos ingressantes de uma turma de uma universidade federal de Minas Gerais a respeito dos principais conceitos de mecânica.

## Fundamentação Teórica

A ideia de perfil epistemológico vem para classificar e caracterizar essa pluralidade filosófica; assim, destaca-se que as características do perfil de entendimento de diferentes sujeitos para os mesmos conceitos podem ser diversas, a depender de como construíram as ideias e representações do conceito em sua estrutura cognitiva. Bachelard (1987), em sua reflexão sobre o perfil epistemológico, se coloca em situação de reflexão sobre as componentes racionais e realistas na construção de como entendemos conceitos.

O empirismo precisa ser compreendido; o racionalismo precisa ser aplicado. Um empirismo sem leis claras, sem leis coordenadas sem leis dedutivas não pode ser pensado nem ensinado; um racionalismo sem provas

palpáveis, sem aplicação à realidade imediata não pode convencer plenamente. O valor de uma lei empírica prova-se fazendo dela a base de um raciocínio fazendo dele a base de uma experiência (BACHELARD, 1987, p. 9).

Em seu livro 'A Filosofia do Não', Bachelard (1987) organizou os elementos de perfil em uma espécie de histograma onde colocou as escolas filosóficas numa ordem distribuída uniformemente. Nesta analogia,, sobre o eixo das abscissas vai desde o realismo ingênuo ao racionalismo dialético, e passando pelo empirismo claro e positivista, pelo racionalismo ingênuo e pelo racionalismo completo. No eixo das coordenadas colocou um valor que, se pudesse ser medido com precisão, corresponderia à frequência de utilização do conceito, medida essa que recebe influência da formação de cada indivíduo.

Diante dessa caracterização de perfil epistemológico, interferências podem ser traçadas com o intuito de apontar as filosofias que se destacam no processo de definição do determinado conceito escolhido.

Estes perfis são enunciados da seguinte maneira:

- · Realismo Ingênuo : Perfil que também pode ser denominado como Animismo, considerado por Bachelard (1987) um pensamento mais primitivo do indivíduo, o qual antecede o estágio científico da noção sobre determinados conceitos e fenômenos, carregado de subjetividade e egocentrismo.
- · Empirismo claro e positivista : Retrata a visão das noções explicadas por meio de fatos empíricos. 'um pensamento empírico associado a uma experiência tão peremptória, tão simples, recebe então o nome de pensamento realista' (BACHELARD, 1987, p. 15).
- · Racionalismo Ingênuo : O racionalismo ingênuo é a primeira etapa de uma construção racional de algum fenômeno, se baseia em uma mentalização do conceito e sabendo explicitar as ideias e funcionabilidades de equações matemáticas, porém, ainda apresenta dificuldades em desenvolver com precisão o conhecimento científico.
- · Racionalismo Completo : Nesta parte do perfil, o indivíduo já demonstra um forte conhecimento racional sobre os fenômenos, podendo explica-los tanto de maneira conceitual como de maneira matemática e interagir fortemente com o saber científico.
- · Racionalismo Dialético : Conduz ao questionamento do conhecimento enraizado, podendo colocar uma discussão sobre um conceito na estaca zero e reestruturar todo o conhecimento sobre uma óptica, por efeito de construção em debates ou em reflexões com imagens de fenômenos.

Souza-Filho (2009), ao refletir sobre o papel do perfil epistemológico na aprendizagem de conceitos físicos, reflete que:

Podemos observar que à medida que se percorre ao longo do perfil epistemológico, o referido conceito que antes possuía uma característica empírica se torna agora mais complexo e racional. Mortimer (2000, p. 128) sugere que, as primeiras zonas do perfil, como por exemplo, o realismo ingênuo e o empirismo , se configuram como obstáculos de natureza ontológica , uma vez que sua superação envolve as pré-concepções, ou

seja, refere-se a um conhecimento básico relacionado ao objeto em estudo. As demais zonas do perfil, racionalismo clássico, completo e discursivo , correspondem a um obstáculo de natureza epistemológica, pois está relacionado diretamente à ausência de um modelo teórico apropriado. (SOUZA FILHO, 2009 , p. 44)

Assim, com base nos escritos de Bachelard (1987) e seus interpretadores, a ideia de perfil epistemológico pode ser representada como na Figura 01, a seguir, na qual se propõe uma margem de perfil genérica para um conceito. Esta figura representa a maneira como serão realizadas as análises desse trabalho.

Figura 01: Esquema organizacional do Perfil Epistemológico em Bachelard (1987)

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Tendo o embasamento da classificação de Perfil Epistemológico, bem como a descrição de cada elemento de perfil, podemos construir e analisar mais profundamente o perfil de cada aluno e, de maneira mais ampliada, promover uma análise de um perfil epistemológico geral de uma turma de alunos ingressantes de um curso de Licenciatura em Física.

Nessa etapa da pesquisa, levantamos os dados de uma turma de ingressantes e que, futuramente, será comparada com a turma de concluintes em busca de semelhanças e diferenças e, posteriormente, haverá um estudo mais aprofundado sobre os dados apresentados.

Os dados da turma foram analisados com base nos elementos de perfil apresentados e serão expostos a seguir.

## Metodologia de coleta e análise de dados

Para realizar o estudo e analisar o perfil epistemológico geral da turma de ingressantes foram utilizados dois questionários. O primeiro questionário, Q1, continha 30 questões de múltipla escolha (de A à E), contendo apenas questões conceituais sobre mecânica, que os alunos responderam individualmente. O segundo questionário, Q2, continha 12 questões discursivas, conceituais, onde os alunos responderam em grupos, podendo debater entre eles a resposta de cada pergunta.

Esses questionários foram aplicados na turma de Prática de Ensino de Física I, disciplina cursada no primeiro semestre de licenciatura em física de uma universidade federal e que tem por ementa a revisão conceitual de fenômenos físicos importantes para o início dos estudos em física.

No primeiro questionário, os alunos foram submetidos a questões de cunho conceitual sobre alguns temas da mecânica. A análise do questionário foi feita através de uma comparação com o enunciado da questão, o gabarito e a maioria marcada pelos alunos. Cada item analisa foi classificado como tendência de um perfil e foi analisada a maioria marcada pelos alunos nas trinta questões, como exemplificado no Quadro 1. Na Figura 02 segue uma questão presente nesse questionário.

Quadro 1: Exemplo de classificação do número de respostas de cada questão do questionário 1

No segundo questionário, os alunos formaram grupos e responderam questões discursivas, nas quais era necessário desenvolver o raciocínio do grupo. O objetivo desse questionário era entender o processo de construção das explicações nos debates entre os alunos e captar as expressões conceituais manifestadas pelos participantes daquela discussão. Tratava-se, portanto, de uma outra fonte de dados sobre os elementos de perfil dos participantes. As discussões dos alunos foram gravadas em áudio e foram retirados excertos destes áudios, nos quais era classificar os elementos de perfil epistemológico de cada aluno do grupo, e ter uma noção acerca do perfil geral do grupo. Na Figura 03 segue uma questão presente nesse questionário.

Figura 02: Questão do Questionário 1Figura 03: Questão do Questionário 2

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Ao analisar os áudios coletados, e também as respostas dadas pelos alunos nas questões de múltipla escolha, era possível elencar os traços mais fortes dos perfis dos alunos.

## Resultados e Discussões

Diante dos referenciais e da metodologia relatadas até aqui, é possível fazer uma comparação entre os dois questionários e suas análises para poder entender o perfil epistemológico geral de uma turma de ingressantes.

Muitos dados obtidos deixam claro a característica majoritariamente racionalista das construções conceituais dos licenciandos, também entender que os obstáculos de natureza ontológica e epistemológica se tornam presentes, muito provavelmente, por metodologias utilizadas por professores já formados e que influenciam no enraizamento do entendimento dos saberes científicos em futuros professores.

Todos os obstáculos impedem a objetividade científica e o espírito científico deve lutar contra estes obstáculos.

O contato com a ciência vem desde que somos crianças, as intuições e as sensações que o sujeito possui são as principais causas deste estado de imobilismo cognitivo e é importante salientar que esse contato primitivo com a ciência é gerador de futuros obstáculos, os quais podem ser concebidos como resíduos de conceitos anteriores, relevantes no passado, que tendem a bloquear a aquisição e assimilação de novos conceitos.

Esses obstáculos epistemológicos, essa rede de preconceitos e maus hábitos de pensamento têm-se mostrado altamente persistentes, quer na história quer no percurso científico de cada ser humano. Resistem ao conhecimento científico e afetam-no. A causa dessa resistência reside num 'instinto conservativo', uma inércia intelectual que o ser humano e as sociedades humanas possuem que muitas vezes acaba por levar a melhor sobre o 'instinto formativo'. O conhecimento científico, como construção individual e social, passa a ser encarado como uma luta de instintos: um instinto inovador contra um instinto conservador (VALADARES, 1995, P. 227).

Tendo em vista essa reflexão sobre os obstáculos gerados para o entendimento dos conceitos científicos, podemos criar um quadro de excertos aonde destacamos o elemento de perfil contido nas transcrições e, comparados com o resultado do questionário Q1, podemos gerar um histograma parecido com o da Figura 01 para expressar o perfil epistemológico geral da turma de ingressantes e entendermos como futuros professores ingressam na faculdade.

Quadro 02: Excertos retirados das gravações por áudio durante o questionário 02

Em seguida, na Figura 04, podemos ver o histograma do perfil epistemológico geral da turma de ingressantes.

Figura 04: Perfil Epistemológico geral da turma de ingressantes.

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- O que se pode perceber é que a maioria dos licenciandos apresentas respostas associadas ao elemento de perfil realismo ingênuo, o que é corroborado pelos resultados, por exemplo, de Buscati Junior (2014), ao investigar o perfil epistemológico do licenciandos sobre o tempo, quando afirma 'a alternativa foi descrita, conforme já foi colocado, com o intuito justamente de resgatar os elementos mais presentes na categoria do Realismo Ingênuo e, como percebe-se claramente, é a doutrina que mais caracteriza a amostra em estudo' (p, 67)

## Conclusão

O que se pode observar mais expressivamente na análise das respostas é a presença sobressalente dos elementos de perfil racionalista, seja o racionalismo ingênuo ou completo. Isso pode significar, mais superficialmente, um impacto da aprendizagem de física na Educação Básica, de característica bastante abstrata e pouco experimental.

- A grande presença do perfil realista também pode indicar uma forte presença da assimilação pelo senso comum, sendo visto como uma ancoragem, como uma praticidade para questões mais complexas.
- A baixa presença do traço empirista pode nos informar a respeito de um aspecto importante na constituição do conhecimento físico que deve ser estimulada na graduação, principalmente na formação de professores.

Diante disso, é perceptível que a forte presença de um perfil racionalista na turma de ingressantes pode indicar como estes assimilam conceitos físicos, apontando que a falta de empirismo pode acarretar em uma certa dificuldade em compreender alguns conceitos-chave para as ciências físicas.

## Referências

LINO, Alex. O desenvolvimento histórico do conceito de energia: seus obstáculos epistemológicos e suas influências para o ensino de física. 2016.

SILVA JÚNIOR, Adahir Gonzaga da; TENÓRIO, Alexandro Cardoso; BASTOS, Heloisa Flora Brasil Nóbrega. O perfil epistemológico do conceito de tempo a partir de sua representação social. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências (Belo Horizonte) , v. 9, n. 2, p. 188-204, 2007.

VALADARES, Jorge. Concepções alternativas no ensino da física à luz da filosofia da ciência. 1995.

BACHELARD, Gaston. A filosofia do não: filosofia do novo espírito científico . Presença, 1987.

TREVISAN, Robson. Um estudo da relação entre as imagens mentais utilizadas por estudantes de mecânica quântica e seu perfil epistemológico: uma investigação pela metodologia report aloud. Teses e Dissertações PPGECIM , 2017.

BUSCATTI JUNIOR, Donizete Aparecido. O perfil epistemológico do conceito de espaço em alunos do curso de licenciatura em física. 2014. 96 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Faculdade de Ciências, 2014. Disponível em: &lt;http://hdl.handle.net/11449/132508&gt;.