A História da Física e a Educação Brasileira

## A Historia da Fisica na Educação Brasileira

Nestor Correia Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas Universidade Estadual de Santa Cruz nestorcorreia(duesc.br

## HISTORIA

No livro Tristes Trópicos, Claude Lévi-Strauss (LÉVI-STARUSS, 1996) relata que os monges da ordem de São Jerônimo elaboravam questionários aos viajantes europeus para o continente americano com questões sobre o comportamento dos índios para verificar se eram humanos, enquanto isto os índios de Porto Rico tinham o hábito de colocar os corpos dos europeus mortos em combate na água e esperar para ver se entravam em putrefação. A hipótese dos monges era de que os índios eram animais irracionais e a destes de que os europeus eram deuses. Os monges usavam métodos das ciências humanas e os índios das ciências naturais.Talvez seja esta a forma de encontro científico entre as culturas que ainda prevaleça, pelo menos no que diz respeito a nossa atitude frente aos neocolonizadores.

Os habitantes do continente americano eram em geral exímios observadores da natureza. Os índios Maku, que habitam a região do alto Rio Negro, por exemplo, têm uma astronomia observacional bastante elaborada relacionando o aparecimento das constelações a estações do ano e a variação do nível dos rios, conforme narrado por Peter Silverwood-Coppe (SILVERWOODCOPPE,1985). Os modelos cosmológicos que elaboravam eram, entretanto essencialmente místicos e o conhecimento era principalmente tácito, isto é, o mestre ensina ao aprendiz mostrando como se faz.

Os colonizadores europeus impuseram a sua cultura devido principalmente a sua supremacia tecnológica. A educação nos primórdios da colônia tratava de tentar transformar os índios em "humanos", isto queria dizer essencialmente convertê-los ao cristianismo. Os ordem dos Jesuítas criada por Inácio de Loyola (1491-1556) em 1534 era a responsável pela educação em Portugal e em todas as colônias, porque o rei D. João III tinha medo de que o vírus

herético que lavrava no norte da Europa contaminasse seus domínios. Era neste cenário que a ciência, como a concebemos hoje, começava a florescer na Europa. Portugal assim se colocava a parte. A primeira escola (de ler e escrever) no Brasil foi criada pelo padre jesuíta Manoel da Nobrega em 15 de abril de 1549. No total 17 colégios eram mantidos pelos jesuítas no Brasil. No de Salvador estudava-se também matemática, lógica e física (aristotelica!) (SILVA, 2003)

Estudos superiores eram proibidos na colônia. Aliás, o surgimento de estudos superiores em Portugal, foi um processo ligado a igreja católica. D. Dinis (1261-1325) criou os Estudos Gerais de Lisboa em 1288 com a autorização e controle da igreja através de uma bula papal de 1290. Isto se deu depois da proliferação das escolas palacianas de Carlos Magno (7742-814) e do florescimento dos "Studia Generale" principalmente os de Paris e de Bologna (LE GOFF 1988). Este embrião da Universidade de Lisboa foi transferido para Coimbra em 1306 devido à baderna que os estudantes promoviam pelas ruas da cidade. Várias transferências de uma cidade para outra ocorreram até que se decidiu que eram necessárias mais Universidades.

Os ares renascentistas só chegaram a Portugal com a famosa reforma Pombalina. O Marques de Pombal (1699-1782), primeiro ministro no reinado de D. Jose I (1714-1777), depois de comandar a reconstrução de Lisboa destruída pelo terremoto de 17755, reformou a Universidade de Coimbra. Nesta reforma, entre outras coisas, foi criado o Gabinete de Física Experimental em cujo estatuto, de 1772, está escrito: "...os estudantes não devem somente observar a execução de experimentos com os quais as verdades, conhecidas até o momento presente são demonstradas mas também adquirir o hábito de realizá-los com a sagacidade e a habilidade requeridas aos Exploradores da Natureza..."

Havia ai a interferência de Giovanni Dalla Bella (1730-1823), italiano de Padova e autor do manual de ensino "Phisices Elementa". O Gabinete de Física de Coimbra tinha mais de 600 itens, foi considerado a maior realização da Reforma Pombalina e e hoje a sede do Museu de Física de Coimbra (http:/Awww 1 .fis.uc.pt/museu/index.htm) (MARTINS, 2003).

E bom notar que o rei D. Jose I assistia frequentemente a demonstrações de física realizadas por Teodoro de Almeida (1722-1804), um pioneiro da física portuguesa acusado de heresia e obrigado a fugir de Portugal pela Santa Inquisição.

A importância da Universidade de Coimbra para a formação da elite cultural brasileira pode ser medida pelo fato de que entre 1550 e 1808, 2500 brasileiros estudaram nesta universidade. No mesmo ano da criação do Gabinete de física na Universidade de Coimbra, 1772 foi criada a Sociedade Científica do Rio de Janeiro (depois Sociedade Literária), fundada por António de Almeida Soares e Portugal (1699-1761), Marques de Lavradio, amigo íntimo do Marques de Pombal e Vice-Rei do Brasil. Esta sociedade foi infelizmente fechada em 1794, provavelmente por motivos políticos (PEREIRA, 1904). Era a época do iluminismo, da revolução francesa, da inconfidência mineira. E na física, de Laplace, Lagrange, Euler, Coulomb, Gauss, Carnot... Para detalhes sobre a vida e obra destas pessoas, substitua o nome de "Laplace" pelo desejado no sítio: (http://www-gap.des.stand.ac.uk/-history/Mathematicians/Laplace.html)

O governo de Portugal transferiu sua sede para o Brasil em 1808 e D. Joao VI, em 7 de março do mesmo ano decretou: "...Hei por mim que na minha actual corte e cidade do Rio de Janeiro se estabeleça huma Academia Real Militar para um curso completo de Sciencias Matematicas, de Sciencias da observação quaes a Physica, Chimica Mineralogia, Metallurgia e Historia Natural..."2

Além disto foram criados Biblioteca, Museu, Imprensa, Escola de Ciências, todos com a pomposo adjetivo Real. Este foi um período de relativa prosperidade, mas, não havia aí muita ciência, ensinava-se principalmente engenharia militar e não houve nenhum interesse em incentivar a pesquisa. No período imperial, a fundação da Escola de Minas de Ouro Preto em 1870 foi talvez o fato mais importante para a educação em ciências aqui ocorrido.

Muitas tentativas de legisladores foram feitas durante o período imperial para a criação de uma universidade no Rio de Janeiro, mas não deram resultado. A elite intelectual continuava sendo formada no estrangeiro. (SILVA, 2003). Conseguiu-se criar faculdades isoladas de Direito, Engenharia, Medicina e, quando muito de Filosofia, Ciências e Letras (estas principalmente para as mulheres). O que não havia era uma vinculação entre educação e busca de conhecimento novo, isto é, o ensino (essencialmente técnico) era feito a partir de manuais elaborados na Europa ou traduzidos destes.

As Universidades Brasileiras surgiram no começo do século passado a partir da aglomeração das faculdades isoladas e não tinham vinculação com

pesquisa. A história da criação da USP em 1934 e a da Universidade de Brasília em 1962 são exceções a esta regra geral (RIBEIRO,1978). No caso da UnB, o projeto para o Instituto de Física Pura e Aplicada, descrito por Leite Lopes (LOPES 1978), só aceitaria estudantes depois de instalados os laboratórios de pesquisa básica. Estas instituições sofreram muito com a perseguição promovida pela ditadura militar e a falta de apoio institucional e continuado tem dificultado muito o desenvolvimento do ensino de física associado a pesquisa. Isto se torna mais grave no que concerne a física experimental, que necessita de investimentos mais caros (DIAS, 2003)

## A FISICA NO BRASIL

Os grandes avanços tecnológicos em determinadas culturas estão intrinsecamente ligados não só a acumulação de bens materiais, mas a utilização destes bens em investimentos em pesquisa e educação que permitam a elaboração de conhecimento possibilitando descobertas em ciência básica que resultam em revoluções tecnológicas, num processo dialético. Assim podemos relacionar a revolução mecânica com a Itália no século XVI -Galileo Galilei (1564-1642); a termodinâmica com a Inglaterra no século XVIII -James Watt (1736-1819); a elétrica com a Alemanha no século XIX - Gustav Kirchoff (1824-1887); e a eletrônica com os Estados Unidos no século XX - John Bardeen (1908-1991). Coloquei só um nome representativo da atividade científica envolvida, mas quero ressaltar que o processo de descoberta é cultural e, portanto, coletivo.

O Brasil está realizando um esforço enorme para superar a miséria social, mas não tivemos ainda a oportunidade de vivenciar um processo do tipo descrito acima. A percepção de que o investimento em ciência e educação é fundamental para o desenvolvimento humano só faz parte do discurso político dos governantes, não da prática de investimentos. Existem exemplos isolados de cientistas autodidatas, como é o caso de Enrique Morize (MOREIRA, 2003), mas que não constituíram escola, no sentido de ter um laboratório ou grupo de pesquisa estabelecido com continuidade de trabalho independente de um indivíduo particular.Várias tentativas de implementar um programa de educação em ciências vinculado a pesquisa básica foram realizadas no Brasil. Alguns historiadores da ciência, principalmente os paulistas, costumam fixar o início da Física no Brasil na criação da Universidade de São Paulo em 1934 quando a elite paulista trouxe da Europa vários cientistas, inclusive o etnólogo Lévi-Strauss, para educarem seus filhos. Nesta leva vieram para cá alguns

físicos, entre eles o russo radicado na Itália Gleb Wataghin (1899-1986), em cuja honra foi batizado o instituto de Física da UNICAMP. Dentre os alunos formados aí, alguns ícones da física brasileira, como José Leite Lopes, Jayme Tiomno, Roberto Salmeron, Samuel MacDowell, Moises Nussenzweig, Jorge André Swieca e César Lattes. César Lattes (descendente de turinenses emigrados para Curitiba) participou da descoberta, em 1947, do méson p ou píon, isto é, da partícula postulada pelo físico japonês Hideki Yukawa (19071981) em 1935, como mediadora das interações fortes. Nesta descoberta, Lattes trabalhou em Bristol com Giuseppe Occhialini (1908-1991) que também tinha trabalhado no Brasil a convite de Wataghin, e com Cecil.F.Powell (1903-1969). Yukawa recebeu o premio Nobel em 1949 e Powell em 1950 (ver sítio da Academia Nobel) (PREDAZZI, 2003). Lattes foi, com Roberto Lobo, o criador do Instituto de Física da UNICAMP, hoje uma das instituições mais produtivas do país. José Leite Lopes também deu uma contribuição importante para o estabelecimento do modelo padrão de partículas elementares através das teorias de calibre, que resultaram no premio Nobel de 1979 a Steven Weinberg, Sheldom Glasow e Abdus Salam. Este fato foi relembrado pelo próprio Weinberg na palestra proferida durante a cerimônia de premiação (WEINBERG, 1971).

Hoje, muitos institutos e departamentos ligados as universidades têm programas de pós-graduação e pesquisa em fisica, alguns de excelente qualidade. Além disto o Ministério da Ciência e Tecnologia mantém alguns institutos de pesquisa não ligados as universidades, como é o caso do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas e do Laboratório Nacional de Luz Sincrotron. A Sociedade Brasileira de Física, criada em 1966 (sitio da SBF) publica resultados de pesquisas no Brazilian Journal of Physics e resultados de pesquisas em ensino de física tem sido publicadas na Revista Brasileira de Ensino de Física e na Revista Física na Escola. Nos últimos anos a SBF tem também promovido a Olimpíada Brasileira de Física (sítio da OBF) que é uma competição escolar com o objetivo de incentivar o estudo da física.

## PARADIGMAS da EDUCAÇÃO

A educação em física tem, segundo Mario Bunge, três paradigmas distintos: heurístico, histórico e axiomático. No axiomático, constrói-se a teoria a ser apresentada a partir de axiomas básicos e de um processo hipotético dedutivo. No histórico, procura-se relatar como os grandes cientistas procederam na elaboração de conceitos e métodos e narram-se aspectos da vida e da obra

destes indivíduos. No heurístico, o mais usado nos manuais e na prática de ensino de física, tomam-se alguns aspectos da teoria, suas fórmulas aplicáveis a problemas, em geral não as mais fundamentais e exercita-se a sua utilização (BUNGE, 1973). Eu chamaria este último de heurístico teórico e acrescentaria um heurístico experimental - onde a espinha dorsal da construção do universo conceitual do estudante não se dá através da teoria, mas a partir da realização de experimentos fundamentais na elaboração do conhecimento. A teoria funciona como um suporte neste processo. Este último é bastante usado na Suécia. Cada uma destas formas de apresentar a ciência tem seus prós e contras. A axiomática, usada em geral em cursos mais avançados, é insípida apesar intelectualmente mais rebuscada. A heurística, nas suas duas formas, é a que produz maiores resultados práticos, apesar de que, em geral, os indivíduos assim treinados serem menos criativos. A histórica, como tem sido praticada, produz muito mais um complexo de inferioridade no aluno do que contribui para o processo de aprendizagem, pois ajuda na construção do mito do "genio" gerando raciocínios do tipo "só um Einstein seria capaz de fazer isto". Há, entretanto, exemplos de utilização da história da física bastante interessantes, como o praticado num colégio de Belo Horizonte, que utiliza dramatizações em reconstruções do debate intelectual existente na época de descobertas científicas fundamentais (JUDICE e DUTRA, 2001). A nosso ver, uma educação em física seria eficiente se conseguisse combinar estes quatro paradigmas. Poderíamos assim usar a história da Física na educação não como uma fonte de exemplos biográficos, de grandes realizações, mas como embate de idéias, colocando as grandes descobertas no contexto econômico, social, cultural e histórico da época em que foram realizadas. Entretanto para que a física possa ser compreendida, é necessário que seja compreendido também quais são estas idéias que estavam em embate, como e porque falham em determinadas situações e, para isto, é necessário ter um bom conhecimento operacional das teorias e habilidade experimental, o que é conseguido com a prática heurística. É necessário também um bom conhecimento das inter-relações conceituais, das contradições entre os distintos modelos, o que só uma apresentação axiomática é capaz de prover.

Sem a utilização de perspectivas múltiplas no processo educacional as concepções de ciência ficam distorcidas. Não existe ciência em manuais, a ciência só se dá de fato na prática, sendo fundamentalmente um conhecimento tácito. Talvez seja esta a razão de funcionarem tão bem, sob o aspecto pedagógico, os programas de iniciação científica nas instituições onde existem grupos de pesquisa instalados e em funcionamento.

## NOTAS

- 1. MARTINS, 2003 pag.156 (tradução livre)
- 2. SILVA, 2003 pag. 32

## REFERENCIAS

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