Elementos da Relação de Estudantes do Ensino Médio com Discursos Sobre a Física Quântica

## ELEMENTOS DA RELAÇÃO DE ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO COM DISCURSOS SOBRE A FÍSICA QUÂNTICA

Maria José P. M. de Almeida 1 FE unicamp email: mjpma@unicamp.br Rodrigo Araújo Licenciando gepCE FE Unicamp Eduardo Salmaz o Licenciando gepCE FE Unicamp

## Introdução, justificativa e objetivo

A temática desta apresentação foi iniciada a partir de considerações semelhantes às que podem ser encontradas em Almeida(2004), onde se lê, com referência a uma perspectiva de mediação cultural, que:

(...) as finalidades para se ensinar ciência podem assumir um espectro bastante abrangente, podendo-se esperar desse ensino que ele possibilite ao estudante, entre outros objetivos: a internalização de conceitos e leis previamente selecionados; o reconhecimento das condições sociais em que determinadas leis da natureza e certos conceitos foram produzidos, bem como o entendimento de suas influências sobre a sociedade; a compreensão de modos de produção da ciência; a possibilidade de crítica e m relação a aplicações e implicações sociais da instituição científica; a aquisição de habilidades e atitudes pertinentes ao fazer científico; o incremento da autoestima pela inserção em questões próprias do seu tempo. p.96

Caso se pretenda que, juntamen te com outras, esta última finalidade seja efetivada, parece-nos bastante relevante que o planejamento de aulas de física para o ensino médio inclua a física produzida a partir do início do século XX, não apenas com elementos de mecânica quântica e física relativística, como com algumas de suas aplicações tecnológicas, a maneira como a própria tecnologia influenciou o desenvolvimento dessas teorias e relações do desenvolvimento dessas teorias com o contexto sóciohistórico em que foram produzidas.

Trabalhos sobre o assunto, como os de Terrazzan (1992), Ostermann (2001; 2002), mostram a existência de experiências de desenvolvimento de aspectos dessa física em sala de aula, discussões de como os livros didáticos abordam determinados assuntos e também evidenciam a preocupação com a atuação do professor.

Para se pensar a referida inclusão no ensino médio, sem dúvida, há insuficiência de trabalhos que focalizem interesses, limites e possibilidades de estudantes desse ensino em relação aos referidos conteúdos.

Por outro lado, em Almeida (1997), num trabalho com estudantes cursando o ensino médio da educação de adultos, notamos que a leitura de pequeno trecho de um livro de Einstein e Infeld despertou a atenção e possibilitou manifestações desses estudantes sobre o próprio conteúdo e sobre aspectos de suas vidas aos quais usualmente não se referiam. As autoras sintetizam duas conclusões:

Uma diz respeito à leitura de texto com termos desconhecidos. Palavras como carga elétrica, fotons e quanta podem fazer com que os estudantes considerem um texto difícil, mas não impedem que eles se manifestem motivados pelo texto, se a leitura for organizada como uma atividade que lhes pareça significativa. A outra observação refere-se ao envolvimento da professora na leitura do que os estudantes escreveram, com um objetivo diferente do usual na escola, que é colocar certo ou errado. Talvez seja possível falar dessa leitura como mediação para estabelecer uma nova relação com o conhecimento.p.67

O estudo do qual selecionamos alguns aspectos para esta apresentação se propôs a compreender relações de estudantes do ensino médio com a física produzida a partir do início do século XX, focando-se principalmente na leitura pelos estudantes de textos de divulgação científica relativos a essa temática. O estudo foi organizado com o propósito de se analisar algumas concepções previamente apresentadas pelos estudantes, de se avaliar como a leitura de determinados textos de divulgação científica podem contribuir para a aprendizagem da física em questão e como podem também contribuir para o hábito de leitura dos estudantes.

As informações já coletadas estão em fase de análise. No entanto, já é possível falar do que consideramos o objetivo desta apresentação, ou seja, evidenciar a diferença de postura de estudantes de uma mesma classe em relação aos textos lidos e apontar deslocamentos na linguagem dos estudantes devidos à leitura.

## Suporte Teórico

Como referência do suporte teórico em que esta apresentação se sustenta, citamos algumas palavras de Orlandi (2001):

Na tensão das relações significativas - na memória, onde o sujeito não alcança como os sentidos estão nele - faz-se sentido antes que ele faça sentido, estabelecendo-se um processo em que joga o gesto de interpretação, a formulação. É a esta que temos acesso. (...) é preciso não nos iludirmos com o texto enquanto unidade empírica, mas pensá-lo como unidade imaginária, fazendo intervir na reflexão, a ideologia. (...) Tratar da questão da ideologia, ao pensar o texto dessa maneira, é criar condições teóricas, metodológicas para podermos observá-la. E observá-la é observar o funcionamento do discurso.p.13

E ressaltamos a idéia de que nesse aporte a linguagem não é considerada transparente, estando a leitura (interpretação) associada às suas condições de produção imediatas e dependentes do contextosócio-histórico. Ou ainda segundo Orlandi (1988)

- (...) a leitura é o momento crítico da produção da unidade textual, da sua realidade significativa. É nesse momento que os interlocutores se identificam como interlocutores e ao fazê-lo, desencadeiam o processo de significação do texto. p.10

## Procedimento e Algumas Conclusões Possíveis

O trabalho para obtenção das informações foi realizado em classes de ensino médio de duas escolas, numa cidade do interior de São Paulo. Uma das escolas é o Colégio Técnico de uma das três universidades estaduais paulistas. Dessa escola participaram estudantes de informática e de enfermagem. A outra escola pertence à rede estadual de ensino.numa cidade próxima à da primeira escola.

Nos dois textos trabalhados com essas classes a temática central é a mecânica quântica; um deles é o último resumo apresentado pelos autores no livro Einstein e Infeld (1992), o outro é um texto de jornal, Gleiser (2003). Para ilustrar um pouco a linguagem, o estilo dos textos, apresentamos duas pequenas citações: A primeira do texto de Einstein e Infeld e a segunda de Gleiser:

- (...) A Física Quântica formula leis governando aglomerados e não indivíduos. Não são descritas propriedades, mas, sim, probabilidades, não são formuladas leis revelando o futuro de sistemas, mas, sim, leis governando as alterações de probabilidades no tempo e relativas a grandes aglomerados de indivíduos. P.237

No nosso mundo, o mundo clássico, objetos podem viajar continuamente pelo espaço. (...) O elétron 'pula' de órbita em órbita, como nós subimos e descemos escadas. Estranho.

Mesmo essa imagem é já simplificada. (...) Esta indeterminação intrínseca da mecânica quântica, a mecânica do mundo atômico, irritou e irrita muita gente. (...) O ato de ver o elétron interfere com a sua posição. É como se soubéssemos de uma barata escondida embaixo do sofá; quando formos cutucá-la para ver onde ela está, ela muda de posição. (...) A certeza que existe no mundo clássico desaparece no mundo quântico.

Einstein jamais engoliu isso. Ele achava que essa incerteza quântica, probabilística, era conseqüência de nossa ignorância; (...) Bohr dizia que não: a natureza é intrinsecamente indeterminada, e pronto. Einstein pode gostar ou não disso.

A realização do trabalho com os estudantes foi feita pelo segundo e terceiro autores desta apresentação, e ocorreu em aulas de física, com autorização dos professores das classes. Os pesquisadores disseram aos estudantes que se tratava de uma pesquisa e que eles não seriam avaliados pelo que respondessem; em seguida pediram-lhes que, individualmente, respondessem por escrito à questão: 1) O que você imagina que seja um elétron? E a luz o que é para você? Depois de recolherem as respostas, leram conjuntamente com os estudantes o texto de Einstein e Infeld, ressaltando as questões contidas no texto, tendo em vista torná-los mais receptivos à leitura seguinte, o texto de Gleiser, o qual foi proposto para leitura individual. Finalmente, pediram aos estudantes que escrevessem: 2) Escreva um bilhete para um amigo seu contando sobre os textos que você acabou de ler e como eles mudaram o que você sabe sobre física. 3) Você gostaria de ler algo mais sobre física quântica? Responderam as questões 33 estudantes d e informática, 9 de enfermagem, e 28 estudantes do terceiro colegial noturno na escola da rede estadual de ensino. As conclusões desta apresentação pautam-se numa análise preliminar às respostas destes últimos estudantes.

Da análise qualitativa das respostas à questão número um, obtidas na escola da rede pública, pudemos notar que no que se refere ao elétron os estudantes dão indícios de falar a partir da memória do que leram em livros didáticos com respostas como: integrante do átomo; circula em volta do núcleo; carga elétrica; movimentação ordenada gera corrente. Ainda que vários com respostas equivocadas em relação às definições contidas nos livros: carga elétrica positiva ou negativa; carga elétrica positiva; átomo com carga negativa; formado por várias esferas em movimento, possui um núcleo e carga positiva e negativa. Já, ainda na mesma escola, as características mais apontadas para a luz não se aproximaram tão diretamente das que constam como definições em livros didáticos, tendo sido obtidas respostas do tipo: ajuda na visão, ilumina, clareia, muito rápida, aquece; algo essencial à vida; e também respostas como: divina. No conjunto podemos notar grande diversidade de um estudante para outro.

A terceira questão foi respondida com um não por 17% dos 28 estudantes, alguns não responderam, outros disseram que dependeria do tempo que tivessem e também foram obtidas respostas que indicam o quanto os estudantes não gostam das aulas de física, como: Física é o 'pior' .

Quanto aos bilhetes escritos após as leituras, também houve bastante diversidade, no que diz respeito tanto ao grau de especificidade ou generalidade, quanto aos detalhes que chamaram a atenção dos estudantes na leitura dos textos, indicando que eles construíram suas interpretações a partir de diferentes relações com esses textos e com suas memórias discursivas. Houve muito maior referência ao texto lido individualmente do que ao lido em grupo, poucos estudantes manifestaram não ter adquirido interesse pelo tema dos textos, e um não redigiu o bilhete. Entretanto, admitimos com base em bilhetes, como os que transcrevemos a seguir, que atividades de leitura como as que foram aqui descritas podem e devem ser mais freqüentes nas escolas de nível médio. Os bilhetes dão inclusive algumas indicações do que poderia ser discutido em classe posteriormente à redação dos mesmos. È bastante interessante notar que nenhum estudante se prendeu ao significado de palavras isoladas, ainda que alguns tenham formulado duvidadas sobre conceitos, como, por exemplo, fótons. Mantivemos a ortografia dos estudantes.

Se alguem me perguntar nesse exato momento algo sobre a física eu faria um breve comentário sobre a luz e os elétrons. Sabe por quê?Por que acabei de entender algo mais sobre esse ramo da física. Você sabia que o elétron é integrante do átomo e que não podemos dizer precisamente qual a sua posição?Você sabia que a luz é composta de fótons?Você sabe o quê é fótons? Não. Eu também não sei.

Hoje descobri , através de um artigo da folha de S. Paulo, escrito por Marcelo Gleiser, várias coisas totalmente opostas várias idéias diferentes, como por exemplo a idéia de que o elétron não gira em torno do núcleo mas ressoa, de posições dependendo da energia, e também que de certa forma o atomo é um instrumento musical, entre outras coisas.

Ilza como vai você? Tenho uma coisa para te falar. Hoje à noite, li um texto que fala sobre Marcelo Gleiser um professor de física dos Estados Unidos.Esse texto fala um pouco da história de Gleiser e a maneira pela qual ele entendia de física, foi autor do livro 'O fim da Terra e do Céu'.

O texto foi muito importante, fala sobre os elétrons, prótons e nêutrons. Diz tambe que o átomo é como um instrumento musical com apenas algumas notas possíveis, cada uma correspondendo a um estado ou nível de energia. Gostaria que você lesse pois é muito importante. É um texto ótimo e bem elaborado.

Hoje aprendi algo mas sobre a física, sobre os eletrons que eles não possuem forma ou tamanho um lugar específico não atomo. E pude conhecer um dos pesamentos sobre o grande cientista Albert Einstein.

Uma única estudante atribuiu suas dificuldades ao não conhecimento do significado das palavras.

Querida amiga Laura eu não entendi muito bem o texto porque tinha palavras que eu não sabia o significado, então para tendo este texto confundindo ainda mais a minha cabeça, espero que você também não sofra deste mal.

## Referências Bibliográficas

ALMEIDA, Maria José P. M. Discursos da Ciência e da Escola: Ideologia e leituras possíveis. Campinas: Mercado de Letras, 2004.

ALMEIDA e QUEIROZ. Divulgação científica e conhecimento escolar: um ensaio com alunos adultos. Caderno Cedes41 Ensino da Ciência Leitura e Literatura , 1997.p.62-67.

EINSTEIN, Albert; INFELD, Leopold. A Evolução da Física. Rio de Janeiro: Zahar editores. 1962.

GLEISER, Marcelo. O debate quântico. Caderno Mais, seção Micro/Macro, Folha de São Paulo. 19 de março de 2003.

ORLANDI, Eni P. Discurso e Texto:formulação e circulação dos sentidos . Campinas, SP: Pontes, 2001.

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Discurso e Leitura . Campinas: Cortez Editora, Editora da Unicamp, 1988.

OSTERMANN, Fernanda; RICCI, Trieste, F. Relatividade restrita no ensino médio: contração de Lorentz-Fitzgerald e aparência visual de objetos relativísticos em livros didáticos de Física. Caderno Catarinense de Ensino de Física . 19 (2), 2002.

OSTERMANN, Fernanda, MOREIRA, Marco Antonio. Atualização do currículode Física na escola de nível médio: um estudo desta problemática na perspectiva de uma experiência em sala de aula e da formação inicial de professores. Caderno Catarinense de Ensino de Física . 18 (2), 2001