A HISTÓRIA DA FÍSICA COMO ``ORGANIZADOR PRÉVIO".

## A HISTÓRIA DA FÍSICA COMO ''ORGANIZADOR PRÉVIO".

Wilma Machado Soares Santos [wilma@if.ufrj.br] a

Penha Maria Cardoso Dias [penha@if.ufrj.br] a a Instituto de Física Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil

## RESUMO

Estamos desenvolvendo uma linha de pesquisa, que consiste na elaboração de material instrucional para uso no Ensino Médio, assim como no Ensino de Licenciatura em Física. Essa linha de pesquisa já resultou em vários trabalhos: Monografia de Final de Curso , do Curso de Licenciatura do Instituto de Física da UFRJ, trabalhos apresentados na Jornada de Iniciação Científica da UFRJ , no próprio Simpósio de Ensino de Física e em artigos na Revista Brasileira de Ensino de Física .

Nossa proposta original é que a História da Física pode ser usada para prover elementos nos quais se suporta a aquisição de conhecimento, de acordo com os pressupostos da Teoria da Aprendizagem Significativa , de David Ausubel; mais especificamente, a História da Física é usada como um organizador prévio da teoria de Ausubel. Tendo esse pressuposto como fundamento teórico, elaboramos o material instrucional. Mas há vários modos de se olhar para a História da Física ; entendemos que o modo que mais se ajusta ao uso que aqui é proposto é uma história que enfatize a construção dos conceitos da Física.

Neste artigo discutimos as bases conceituais do método e fazemos uma avaliação dos resultados obtidos, nos temas cosmologia, atrito, magnetismo e calor.

## INTRODUÇÃO

Vários alunos do curso de Licenciatura do Instituto de Física da UFRJ que já lecionam no Ensino Médio e que cursaram disciplinas que vimos regularmente ministrando, a saber, História da Física , Instrumentação para o Ensino e Monografia de Final de Curso , têm-nos relatado suas dificuldades em obter resultados satisfatórios, quando ensinam Física da forma convencional abordada nas escolas. Eles, também, ainda apresentam dificuldades conceituais. Essas dificuldades decorrem, muitas vezes, do abismo existente entre conceitos abstratos e experiências diárias dos alunos. Uma forma alternativa que temos desenvolvido com estudantes das disciplinas acima mencionadas é utilizar a História da Física como base do entendimento de conceitos e experimentos.

A História da Física é, sem dúvida, um excelente auxiliar no ensino de Física. Entretanto, se existe algum consenso nessa afirmativa, esse consenso desaparece, quando se pergunta sobre os atributos da História que a tornam ''excelente auxiliar". Em um trabalho anterior, comentamos que ([1], p.490): A História da Física apresenta os problemas que levaram à formulação de um particular conceito; ela revela os ingredientes, lógicos ou empíricos, que foram realmente importantes nesse processo [de criação intelectual]. Portanto, a História da Física clarifica conceitos, revelando-lhes o significado.

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- É, justamente, nessa qualidade que acreditamos jazer seu potencial para o aprendizado de ciência [2]. Mas, se assim, a História só é valiosa ao entendimento da ciência, na medida em que enfatize aquelas qualidades. Do ponto de vista de teorias do aprendizado, tem sido proposto por nós, em uma série de publicações, que a História da Física pode servir como um organizador prévio ([1], [3], [4], [5]).

Nós nos inspiramos, ainda, na seguinte sugestão dos Parâmetros Curriculares Nacionais do MEC [6]: Para o Ensino Médio meramente propedêutico atual, disciplinas científicas, como a Física, têm omitido os desenvolvimentos realizados durante o século XX e tratam de maneira enciclopédica e excessivamente dedutiva os conteúdos tradicionais. Trata-se, isso sim, de prover os alunos de condições para desenvolver uma visão de mundo atualizada, o que inclui uma compreensão mínima das técnicas e dos princípios científicos em que se baseiam.

A partir dessas idéias, elaboramos uma série de materiais instrucionais para o Ensino Médio, que possa ser utilizado em sala de aula. Neste trabalho, apresentamos as bases metodológicas da idéia de se usar a História da Física como organizador prévio . Em seguida, listamos os materiais instrucionais desenvolvidos a partir dessa idéia. Finalmente, fazemos uma análise dos resultados obtidos.

## DESCRIÇÃO DA METODOLOGIA

## ORGANIZADOR PRÉVIO

Organizador prévio é um conceito da Teoria da Aprendizagem Significativa , de David Ausubel ([7], [8]). Nessa teoria, um conhecimento torna-se significativo por uma interação com alguns conhecimentos prévios relevantes, que existem na mente do aprendiz. Nesse processo, há conceitos --- chamados subsunçores --- relevantes aos novos conceitos a serem aprendidos e que os modificam e podem ser por eles modificados. A ' ponte" entre esses e o novo conhecimento é feita por algum outro conjunto de conceitos --- chamados organizadores prévios ([7], [8]). Entretanto, não há, infelizmente, ''receita de bolo" nem para se identificar conhecimentos prévios nem para produzir alguma evidência de que um aprendizado tenha sido significativo . Um modo que se utiliza para descobrir conhecimentos prévios é por meio de avaliação das respostas dos aprendizes a um questionário [9].

## ELABORAÇÃO DO QUESTIONÁRIO

Para elaborar o questionário, temos proposto que as perguntas satisfaçam às condições:

- 1As questões devem tentar seguir os Parâmetros Curriculares Nacionais [6], que recomendam que o Ensino Médio deva contemplar a interdisciplinaridade e o cotidiano do aprendiz.
- 2- As questões devem ser baseadas em questões de livros didáticos consagrados, usados no Ensino Médio, por exemplo [10], [11], [12].

## PROCEDIMENTO

Posto isso, o procedimento é o seguinte:

- 1- O questionário acima discutido é aplicado em sala de aula (sem valer como grau para aprovação), antes que um tema específico de Física seja lecionado. As respostas dadas pelos aprendizes indicariam conceitos subsunçores e como estão sendo utilizados, mesmo se misturados a crenças ou ficção.
- 2- Busca-se, na História da Física, o ''como" e o ''porquê" um dado tema e seus conceitos pertinentes foram propostos: Esse tipo de História da Física mostra o quê é preciso saber para fundamentar um tema e seus conceitos. A ênfase em problemas, no modo como foram colocados e como vieram a ser solucionados é o diferencial que torna a História adequada como organizador prévio potencial.

Um texto de História é preparado, no qual conceitos subsunçores dos aprendizes dão seqüência à formação do conceito correto.

- 3- Uma aula com base no material instrucional é ministrada, antes que a aula teórica de Física, nos moldes tradicionais, seja ministrada.
- 4- O questionário é aplicado novamente, após o término das aulas (sem valer como grau para aprovação).

## TRABALHOS REALIZADOS

Já elaboramos os seguintes materiais instrucionais: O conceito de campo é introduzido a partir das questões e experiências que lhe deram origem, historicamente [1]. A Cosmologia moderna é apresentada a partir dos problemas e questões que lhe deram origem; este trabalho é destinado a professores do Ensino Médio, em particular aos alunos de Licenciatura em Física [13]. O conceito de atrito é apresentado nas situações físicas convencionais, as quais são, geralmente, tratadas sem atrito [4]. A origem do problema da ''queda dos corpos", as dificuldades do problema e suas soluções são apresentados, até a postulação de uma Gravitação Universal [5]. As leis da Termodinâmica são apresentadas na forma como foram formuladas, a partir de problemas colocados pela máquina térmica, de James Watt [14].

## AVALIAÇÃO

De acordo com a leitura aqui apresentada do método de Ausubel, um questionário ajudaria a selecionar subsunçores . O resultado da pesquisa é, contudo, preliminar e é mais bem entendido como um indicador na escolha de temas da História. O que gostaríamos de enfatizar é nossa sugestão de usar a História da Física como organizador prévio , desenvolvida no material instrucional que elaboramos.

Os questionários têm sido aplicados durante o estágio obrigatório dos estudantes, no curso de Licenciatura do Instituto de Física da UFRJ; uma conseqüência disso é que as classes não ficam disponíveis para avaliações posteriores. Entretanto, reaplicação do mesmo questionário após a apresentação do material instrucional tem mostrado um crescimento de acerto nas respostas dos alunos, o que indica uma melhora na aprendizagem dos conceitos físicos, quando comparado ao método tradicional exclusivamente teórico.

## REFERÊNCIAS

- [1] MAGALHÃES, Murilo de F.; SANTOS, Wilma M.S.; DIAS, Penha M.C. ''Uma Proposta Para Ensinar os Conceitos de Campo Elétrico e Magnético: Uma Aplicação da História da Física", Revista Brasileira de Ensino de Física , 24 , 489-496, 2002.
- [2] DIAS, Penha M.C. ''A (Im)pertinência da História ao Aprendizado da Física (Um Estudo de Caso)", Revista Brasileira de Ensino de Física , 23 , 226-235, 2001.
- [3] DIAS, Penha M.C.; SANTOS, W.M.S. ''O Passado, o Presente e o Cotidiano", in: Nilson M.D. (org), Atas do XV Simpósio Nacional de Ensino de Física , SBF, 2003, 1605-1613.
- [4] SILVA, Marcelo E. da; DIAS, Penha M.C.; SANTOS, Wilma M.S. ''Atrito: Salvando Aparências", in: Nilson M.D. (org), Atas do XV Simpósio Nacional de Ensino de Física , SBF, 2003, 593-601.
- [5] DIAS, Penha M.C.; SANTOS, Wilma M.S.; SOUZA, Mariana T. M de ''A Gravitação Universal (Um Texto para o Ensino Médio)", Revista Brasileira de Ensino de Física , aceito para publicação.
- [6] MEC Parâmetros Curriculares para o Ensino Médio, Física , Ministério da Educação e Cultura, 1999.
- [7] MOREIRA, Marco A. Uma Abordagem Cognitivista do Ensino de Física , Editora da Universidade de Porto Alegre, 1983.
- [8] MOREIRA, M.A. e MASINI, E.F.S. A Aprendizagem Significativa. A Teoria de David Ausubel , Editora Moraes, 1982.
- [9] NOVAK, J.D. and GOWIN, D.B. Learning How to Learn , Cambridge University Press, 1986.
- [10] ALVARENGA, B. e MáXIMO, A. Curso de Física , Editora Scipione, 2000, 3vols
- [11] GASPAR, A. Física , Editora Ática, 2000, 3 vols.
- [12] GUIMARÃES, L.A. e FONTE BOA, M. Física , Editora Futura, 2001, 3 vols.
- [13] LIMA, Clara T.S. Cosmologia para o Ensino Médio , Monografia de Final de Curso, Instituto de Física da UFRJ, 2002.
- [14] ANDRADE, Marcelo de S. As Leis da Termodinâmica para o Ensino Médio: Metodologia e Aspectos Motivadores , Monografia de Final de Curso, Instituto de Física da UFRJ, 2004.