Facetas do Conhecimento Físico

## 1.FACETAS DO CONHECIMENTO FÍSICO

a

Fabiana Botelho Kneubil (fkneubil@ig.com.br) Manoel Roberto Robilotta (robilotta@if.usp.br) b

a Mestranda de Ensino de Física da Universidade de São Paulo b Instituto de Física da Universidade de São Paulo

## 2.RESUMO

- O conhecimento físico está estruturado de uma forma extremamente complexa, implicando uma imensa dificuldade no seu ensino e na aprendizagem. No primeiro lado, verificamos que são necessários anos de experiência e vivência com a física para que possamos dizer que esse conhecimento está sob o d omínio do professor e/ou pesquisador. Percebemos que um curso de graduação não é suficiente. Após todo esse processo, nem sempre o conhecimento obtido é consistente e seguro. Do segundo lado, o ensino é um desafio para qualquer professor, pois tem de ser p ortador desse conhecimento, tentando minimizar para os alunos os problemas que ele mesmo passou. Iremos, no presente trabalho, discutir algumas das razões que tornam o conhecimento da física difícil de ser entendido. Analisaremos três facetas que compõem o seu corpo de conhecimento: questão fenomenológica, questão teórica e uso de modelos. A compreensão do conjunto desses três aspectos é necessária para se conhecer a Física. Através dos modelos, apoiados em teorias, visando explicar os fenômenos, a física t enta se aproximar da realidade. Entretanto, sabemos que essa realidade é inatingível. A percepção da realidade não é direta, e sim mediada por construções mentais, muitas vezes, feitas socialmente. Discutimos individualmente as características de cada aspecto (fenômeno, teoria e modelos) e como essas três faces se juntam para dar o Todo: a Física.

## 3. FENÔMENOS

Os fenômenos em física fazem parte de uma realidade imediata que é percebida pelos sentidos. Muitos deles ocorrem o tempo todo ao nosso redor e, a maioria das vezes, os alunos, que são o nosso público alvo, não percebem a relação entre esses fenômenos com a explicação conceitual/teórica dada em sala de aula. A questão fenomenológica está dissociada da questão teórica, não só no ensino médio como também nos cursos superiores.

- O ideal, para um bom entendimento do conhecimento da física, seria a junção fenômenoteoria. Os fenômenos físicos permitem o primeiro contato dos alunos com a física, quando eles ainda não têm a estrutura necessária para compreendê-los (teoria).

A física oficial que é discutida e ensinada pode ser considerada muito abstrata, pois trata de assuntos que o aluno nem sonha que existe e muito menos tem interesse em saber. É como se alguém respondesse para ele uma pergunta que ele não fez e não quer saber a resposta. A importância de apresentar os fenômenos em sala de aula, seja por meio de demonstrações ou citações, é evidenciar que existe uma outra maneira de se relacionar com o mundo diferente da

teórica. Dessa forma, estaríamos abrindo caminho do entendimento da física também àqueles que possuem dificuldade de raciocínio e lógica matemática.

Quando o aluno sai da escola, e não segue carreira científica, pelo fato de não ter havido comunicação entre a física ensinada com a física que ele já 'sabia', as concepções espontâneas sobrevivem, sem haver uma grande reestruturação em seu conhecimento. O conhecimento físico existe em vários níveis e o papel do professor é costurar/juntar esses níveis na mente dos alunos, dando a noção que a física é o conjunto. Com o tanto que se tem para falar e demonstrar a respeito dos fenômenos, parece que a realidade do ensino se limita a uma região infimamente menor do que o conhecimento possível.

A meta de qualquer professor de física deve estar centrada nessa união entre fenômeno e teoria, pois ambas fazem parte do corpo de conhecimento dessa ciência e esse entendimento é imprescindível não só para a formação de cientistas como também para alunos do ensino médio, onde se busca um conhecimento integrado de ciência, tecnologia e fenomenologia, que rodeia qualquer cidadão e faz parte da nossa cultura.

## 4.TEORIA

O conhecimento de uma forma geral, não só o da física, mas os de outras naturezas também, estão organizados em estruturas muito elaboradas e complexas, não se restringindo apenas a um conjunto de dados e informações.

Os significados dos conceitos podem mudar ao longo d o tempo, com uma nova teoria, pois o conhecimento físico é uma construção humana e racional, susceptível às idéias de uma determinada época. Kuhn e Feyerabend 1 chamam essa mudança de 'variância de significado'. É como se a grandeza física perdesse a identidade e validade fora da teoria, o que faz com que os enunciados das teorias não possam ser comparados.

A matemática, como estruturante do pensamento físico 2 , comporta-se como uma gramática, tal como na língua portuguesa. Possui um conjunto de regras organizadoras da linguagem, que permite a operacionalização da fala/escrita. Sem ela, fica praticamente impossível aprender física.

## 5. MODELOS E REALIDADE

No contexto da física, a realidade assume a forma de um mundo invisível, misterioso e abstrato, que é acessível para nós, tanto através dos fenômenos, como da teoria.

Os fenômenos são a interface entre esse mundo desconhecido e o que é percebido pelos nossos sentidos. O mundo se mostra para nós através dos fenômenos, mas não somos capazes de conhecer a "coisa em si". Quando um cientista "observa" um acontecimento, ele tende a dizer que está "vendo" a natureza. Entretanto, as suas observações são apoiadas em interpretações e significados a respeito do que vê e em conceitos para tentar expressar a Natureza. O ingrediente necessário para o entendimento é a interpretação das observações por meio de formas simbólicas. Todas as relações do ser humano com a "realidade" não são diretas, e sim feitas por construções simbólicas.

Para Cassirer 3 existem várias formas de objetivação da "realidade" , o que ele chama de "formas simbólicas" ou signos e todas elas têm o mesmo grau de validade. As formas simbólicas

podem ser o mito, a linguagem, a religião, a arte e a ciência e os signos/símbolos podem ser não apenas lingüísticos, mas também artísticos ou matemáticos.

Com esse enfoque, alguns conceitos científicos c omo átomo, carga, força, massa e campo não existem de fato na realidade. São construções conceituais que visam interpretar o real e fica impossível existir um dado observacional puro, pois a percepção é intrinsecamente carregada com a razão, imaginação e aspectos culturais do observador.

Cabe ao cientista a interpretação e esta acaba ficando particularizada à sua forma de pensar. Assim, a construção da ciência é feita com artifícios inteligentes advindos da mente do cientista. Conceitos, idéias e a própria física não são autônomos. Apenas a natureza é autônoma, mas sua interpretação não o é. Ao invés de o cientista dizer que está vendo a natureza quando observa um fenômeno, ele de fato está pensando a natureza daquela maneira.

Quando um cientista pensa "eu observo um fenômeno dessa maneira", a palavra "eu" tem um peso muito grande e caracteriza o aspecto individual na sua relação com o mundo. Porém, existe ainda um aspecto social importante nessa relação, que normalmente é pouco enfatizado. A construção da realidade, apesar de ser feita a partir de esquemas mentais, não é obra de um indivíduo isolado, mas sim construída socialmente. No caso da física, a composição dos "fatos sociais" inclui tanto as realidades propriamente científicas, como outras de essências política ou religiosa.

A relação da Física com a realidade é muito complexa. Como disse o biólogo inglês J.B.S.Haldane: "O universo é não só muito mais "extravagante" do que sabemos, mas muito mais extravagante do que podemos saber."

Juntando os três aspectos fenômeno, teoria e realidade, podemos dizer que a Física é muito mais que cada um deles separados! E a realidade é inatingível. Abaixo, temos um esquema que tenta expressar o que foi dito:

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Nessa discussão, os modelos assumem papel fundamental, pois possuem duas faces, uma voltada para a teoria e outra para os fenômenos. Apoiado nelas, busca/aponta para uma realidade. É a ponte que permite entender como realmente os acontecimentos ocorrem.

## 6. REFERÊNCIAS

- [1] Kneller, G. F. 'A ciência como atividade humana'. Editora Zahar/Edusp. Pág 39.

- [2] Pietrocola, Maurício. A matemática como estruturante do conhecimento físico.
- [3] Nilson J. Machado e Marisa O. Cunha (organizadores). "Linguagem, Conhecimento, Ação. Ensaios de epistemologia e didática."