A ESTRUTURA DOS MITOS HISTORICOS NOS LIVROS DE FISICA

## A ESTRUTURA DOS MITOS HISTÓRICOS NOS LIVROS DE FÍSICA

## Cassiano Rezende Pagliarini e Cibelle Celestino Silva

Instituto de Física de São Carlos --USP 1

## Introdução

Questões como diferentes metodologias e abordagens no ensino sempre foram assuntos extensamente discutidos. Na área de ensino de ciências isto não é diferente (Nardi 1998, Pietrocola 2001). Dentro dessa busca de novas alternativas se encontra o uso de história e filosofia da ciência (HFC).

Porém deve -se ressaltar que, além de não ser uma solução geral de todos os problemas do ensino, a história da ciência pode chegar a ser um empecilho ao bom ensino de ciências, À g quando utilizada inadequadamente (Silva & Martins 2003). Às vezes os professores não estão cientes de sua falta de entendimento e usam a história da ciência numa tentativa para melhorar o ensino. No entanto, o tipo de história que eles usam é distorcida e simplificada, enfatizando os aspectos caricaturais dos cientistas, reforçando a idéia da existência de "gênios", redução a nomes e datas, transmitindo uma visão errada sobre o método científico.

Neste trabalho discutimos alguns fatores comuns que estão presentes em vários mitos científicos, bem como algumas características que formalizam esse tipo de pseudo-o-história e sua estrutura (Allchin 2003). Em particular, analisamos o mito de Arquimedes e a coroa do rei de Siracusa.

Ao passo que a utilização de HFC no ensino exerce um papel fundamental no aprendizado de ciências, o uso freqüente dessas histórias distorcidas sobre descobertas científicas se faz presente na nossa cultura e, portanto, nas aulas de ciências. Assim, é imprescindível, além da preocupação dos educadores sobre a inclusão de elementos de HFC no ensino, uma maior atenção com aqueles mitos que já fazem parte da sala de aula e que acabam por passar aos alunos uma visão completamente errônea sobre o desenvolvimento científico.

Considerando essas reconstruções históricas de descobertas científicas amplamente utilizadas no ensino, como seria possível orientar educadores, sem cobrá-los um conhecimento profissional de história da ciência, para respeitarem os conhecimentos historiográficos e epistemológicos atuais?

Primeiramente, é necessário que os professores entendam a dimensão retórica dessas histórias, uma vez que o modo como são contadas influenciam fortemente a concepção dos alunos sobre o referido assunto científico. Portanto, um professor melhor informado sobre as conseqüências do ensino através desses mitos estará mais bem preparado para trazer à sala de aula uma utilização adequada da HFC.

## HFC e o Ensino de Ciências

Como dito anteriormente, dentre as inúmeras e discutidas possibilidades pesquisadas no sentido de melhorar o ensino de ciências encontra -se a utilização da história e filosofia da ciência, sendo as suas tentativas, justificativas, pontos favoráveis e contrários, implicações e os

possíveis resultados algumas das preocupações atuais de pesquisas na área de ensino de ciências (Martins 1990, Peduzzi 2001).

De uma maneira geral, o uso adequado da história da ciência contribui para promover o ensino porque, entre outras razões, motiva e atrai os alunos, humanizando o conteúdo ensinado e favorecendo uma melhor compreensão dos conceitos científicos (Matthews 1994).

Porém, ignorando seus aspectos histórico-o-filosóficos ou até memesmo alterando-os, são geradas visões distorcidas da ciência. Visões estas baseadas em concepções empírico-oindutivistas, passando a idéia de que a ciência seria composta de verdades inquestionáveis (Carvalho & Vannucchi 2000). De forma que é indiscutível a necessidade de elementos de HFC no ensino. Como citado por Matthews:

Ensinar a Lei de Boyle sem uma reflexão no que "lei" significa em ciência, sem considerar o que constitui uma evidência para uma lei em ciência, e sem atenção para quem Boyle era, quando ele viveu, e o que ele fez, é ensinar de uma maneira truncada. (Matthews 1994, p. 3)

Algumas questões epistemológicas, onde se inclui a importância de idealizações científicas, o papel da criatividade e do poder de abstração do ser humano, bem como questões sociológicas, como influências de crenças religiosas, o contexto político, social e econômico de sua época, são grandes carências do ensino técnico de ciências e talvez estes sejam trunfos que a HFC pode fornecer ao ensino de ciências (Matthews 1994).

Uma grande contribuição ainda que a história traz ao fazer parte do ensino de ciências, é esclarecer aspectos obscuros em certas teorias científicas e derrubar certos dogmas impostos em livros e textos didáticos presentes em salas de aula, ao passo que a HFC confronta concepções equivocadas que se tem da ciência, tais como o empiricismo e indutivismo científico. Assim, a história da ciência valoriza o caráter mutável da ciência mostrando aos estudantes sua dependência de contextos históricos e culturais, derrubando mitos, humanizando gênios e ainda mostrando que o conhecimento científico aceito atualmente é suscetível de transformações (Silva & Martins 2003).

Já em sala de aula, temas histórico-o-filosóficos podem ser introduzidos por meio de uma discussão sobre momentos controversos na história da ciência e situações problemáticas que introduzem os estudantes a tópicos filosóficos. Nestas situações de diálogo as idéias dos estudantes são postas a prova e em determinados momentos elas são reformuladas emergindo-se então novas concepções. Assim, existem grandes possibilidades deles lidarem com novos pontos de vista sobre suas concepções através do reconhecimento de suas dúvidas e limitações. Fica assim evidente o lugar que HFC ocupa no ensino de ciências, seu potencial e algumas possibilidades quanto sua utilização (Vannucchi 1996).

## Pseudo -história e algumas conseqüências

- O ensino de ciências, bem como os conteúdos de livros didáticos e paradidáticos, não são completamente desprovidos de elementos de história e filosofia da ciência. Porém, em sua grande maioria, o tipo de história presente em sala de aula não segue os propósitos discutidos, onde se busca uma melhor concepção de ciência e seus processos.

De certa maneira o problema maior não está na ausência ou na quantidade de elementos de HFC que se utiliza no ensino de ciências, mas sim na sua qualidade (Martins & Brito no prelo). A história da ciência presente nesses materiais é distorcida e simplificada, o que chamamos de pseudo-história (Allchin 2004). A pseudo-história induz tanto nos professores, quanto nos alunos, falsas impressões sobre a natureza da ciência e estereótipos sobre o que é

fazer ciência e sobre os cientistas. Esses estereótipos e falsas idéias sobre a ciência têm grandes chances de serem perpetuados nas concepções sobre ciência presentes não só no ensino como até mesmo na cultura (Allchin 2004).

Normalmente a pseudo-história apóia-se em concepções de senso comum sobre ciência e como ela funciona. Talvez a primeira importante característica ou percepção sobre a ciência que vem à mente da maioria dos estudantes seja a existência de um método científico universal, o qual todas pessoas que façam ou desejam fazer ciência devem segui-lo. De uma maneira geral esses passos comuns que são seguidos pelos cientistas se apresentam da seguinte maneira: um primeiro estágio onde se é necessário definir o problema a ser estudado; por meio de algumas informações anteriores sobre o problemas, se existentes, deve-se então formular uma hipótese; em seguida venha talvez um dos momentos cruciais do método científico onde se é necessário fazer rigorosas medições e observações a cerca do problema estudado para assim ser possível um teste rigoroso da hipótese formulada; finalmente, confirmada ou não a hipótese, tem-se as conclusões onde se comunica os resultados obtidos (McComas 1996) .

A partir deste senso comum sobre a ciência e seu método, outras diversas concepções falsas emergem. Dentro do próprio método talvez esteja o fato de que dados e evidências coletados rigorosamente resultaram na produção de conhecimento científico. Este procedimento empírico-indutivista trás a idéia de que a simples observação culmina na obtenção de uma nova lei ou teoria científica puramente de maneira mecânica. Fica assim claramente perdida a importante lição de que a ciência não tem nenhum método universal (Videira no prelo), sendo os fatores humanos da ciência perdidos, tal como a imaginação, criatividade e até mesmo os erros cometidos ao longo de seu desenvolvimento (Whitaker 1979).

Um outro grande erro de concepção reside no fato de que a ciência está em busca e sempre alcança a verdade absoluta. Nos dias atuais onde a ciência é praticamente tida como a religião dos tempos modernos, a autoridade científica tem papel de destaque em nossa socociedade, desde o desenvolvimento de novos tratamentos medicinais até a venda de novos produtos aos consumidores onde se estampam frases do tipo "cientificamente testado" (Chalmers 1993). Neste caso, seu caráter mutável fica totalmente desfigurado pois, um vez alcançado um resultado, este seria então a verdade final. Todas essas falsas concepções sobre a natureza da ciência acabam por tornar essas pseudo-o-histórias da ciência narradas em livros didáticos um tipo de pseudo-ciência, na medida em que ela tem seus elementos distorcidos (Allchin 2004, p. 188).

Como dito anteriormente, diversos exemplos de pseudo-histórias da ciência permeiam não só as aulas de ciências como também a cultura popular (Martins no prelo). Seu uso é feito a fim de se atingir alguns própositos pedagógicos no momento que se ensina um conteúdo científico, porém vimos que se acaba passando uma visão distorcida da natureza da ciência. Isso acaba acontecendo, pois essas histórias tem uma estrutura que se utiliza de diversos artifícios retóricos os que podem ser identificados, sendo estes responsáveis pela existência de alguns conhecidos mitos sobre descobertas científicas.

## Arquitetura dos mitos científicos

Utilizaremos a estrutura proposta pelo filósofo e historiador da ciência Douglas Allchin no que diz respeito à algumas das características principais desses mitos. Porém, em nosso caso, estaremos preocupados em exemplificar alguns mitos da física e sua presença em livros didáticos e paradidáticos.

Dentre as características presentes nesses mitos, formalizando sua arquitetura (Allchin 2003; Allchin 2004) podem ser destacadas como elementos principais: grandiosidade dos cientistas; idealização sobre algumas realizações; drama afetivo durante seu desenvolvimento; e seu caráter justificativo implicando sempre em uma "moral da história".

Em sua grande maioria, os cientistas exercem um papel heróico dentro destes mitos. Essa grandiosidade com que a figura do cientista é tratada dentro de certo episódio histórico faz uma alusão àqueles personagens literários que não exibem falhas em seu caráter bem como o fato de nunca cometerem erros. Outro notável item nessas caricaturas dos cientistas é que descobertas científicas que ocorreram gradualmente e contaram com a colaboração do trabalho árduo de várias pessoas são creditadas pura e simplesmente a uma única pessoa. Além do mais, normalmente essas descobertas vêm acompanhadas de uma data precisa, dando a impressão de que ocorreram num determinado dia ou ano após um único momento de introspecção dos cientistas transformando-os em super-r-humanos.

Uma vez que estas histórias são moldadas de forma a apenas destacar aspectos julgados positivos, que normalmente são os que correspondem ao conhecimento científico atual, muitos detalhes históricos fundamentais tendem a serem esquecidos. Particularidades de descobertas, tais como detalhes de seu tempo, lugar e cultura, encontros e colaborações, influências, erros, plágios, etc, acabam por se tornar aspectos secundários e, muitas vezes completamente omitidos. Como conseqüência, as narrativas históricas tornam-se idealizadas e enfatizam o status grandioso dos cientistas.

A despeito de alguns detalhes históricos serem esquecidos de forma a se garantir certa figura idealizada sobre a ciência e seu desenvolvimento, outros ganham papel fundamental na arquitetura desses mitos. Esses detalhes são certamente aqueles que envolvem certo tipo de sentimentos ou emoções pessoais. Assim, esse drama afetivo que permeia a história tem como objetivo persuadir o leitor/ouvinte e também torná-la memorável, pois ao final de algum conflito dramático, seja ele pessoal ou entre o cientista e algum adversário, a verdade e a ciência triunfam.

Por fim, através das características anteriores, a história é finalizada com uma moral implícita onde a ciência, por meio de sua autoridade, nos leva óbvia e inevitavelmente a verdade tendo seu caráter justificativo (de como a ciência encontra essa verdade) sido perfeitamente construído.

## Os mitos científicos na sala de aula

A estrutura dos mitos científicos de Allchin (2003, 2004) apresentada acima é útil para estudarmos mitos presentes na história da física. Como exemplo, neste trabalho, aplicamos este referencial teórico para analisar o mito de Arquimedes e a coroa do rei Hieron. Certamente quando estamos falando de Arquimedes nos vem à mente o episódio da banheira e seu famoso grito "eureka", sempre presente quando os assuntos densidade e empuxo são introduzidos nas aulas de física em todos os níveis (fundamental, médio e superior).

Nesta lenda, perpetuada em nossa cultura e em salas de aula há tempos, Arquimedes teria supostamente descoberto a falsificação da coroa do rei Hieron de Siracusa. O rei havia incumbido Arquimedes de descobrir se parte do ouro teria sido substituído por igual quantidade de prata sem desmanchar a coroa. Arquimedes teria pensado em resolver este problema observando o deslocamento de certa quantidade de água pela coroa e comparando-a com a quantidade deslocada por iguais pesos de ouro e prata, conseguindo então realizar sua missão. Dizem que Arquimedes teve esta idéia ao entrar em uma banheira cheia de água e perceber que a quantidade de água transbordada era igual ao volume submerso de seu próprio corpo. O

conto diz ainda que nesse momento de brilhantismo Arquimedes teria ficado muito feliz e saído nu da banheira direto para a rua gritando eureka! eureka!

No livro 1, um livro-t-texto de física para o ensino médio, que trás ao final de cada capítulo leituras complementares com dados e fatos históricos de alguns dos mais importantes cientistas, relata este conto da seguinte maneira:

Uma das histórias mais conhecidas sobre os trabalhos de Arquimedes refere-s-se à genial solução dada por ele ao problema da coroa do Rei Heiron.

Conta -se que, ao tomar banho (em um banheiro público) observando a elevavação da água à medida que mergulhava seu corpo, percebeu que poderia resolver o problema. Entusiasmado, saiu correndo para casa, atravessando as ruas completamente despido e gritando a palavra grega que se tornou famosa: "Eureka! Eurereka!" (isto é: "achei! achei!").

Ainda sobre o suposto procedimento no qual Arquimedes compara as quantidades deslocadas de água pelas massas iguais de ouro, prata e pela coroa o livro 1 cita:

Comparando os três volumes de água recolhidos, Arquimedes conseguiu, até mesmo, calcular a quantidade de ouro que o ourives substituiu por prata.

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Figura 1. Desenho relativo ao momento da "descoberta" de Arquimedes (livro 1) e ao procedimento utilizado para fazer as medições (livro 2), respectivamente.

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Este primeiro exemplo acaba apenas retratando o mito da descoberta de Arquimedes da maneira como é mais conhecida, sendo dada mais ênfase no momento em que ele entra na banheira e percebe o deslocamento de igual quantidade de água ao seu volume que vai sendo submerso, o grande clique de genialidade. Sendo assim o problema resolvido de maneira simples, uma vez que o cientista possui tal capacidade genial. Fica então mais uma vez reforçada a figura do gênio e o momento da sua descoberta como é mostrada na figura 1.

Já o segundo caso, um paradidático traduzido do inglês e parte de uma coleção nacional de paradidáticos sobre história da ciência, apresenta a lenda da coroa com uma imensidão de detalhes supostamente históricos. A análise deste livro permite observar cada item da arquitetura dos mitos científicos discutida anteriormente.

- O cientista é apresentado como um ser diferente das pessoas normais, quase que como vivendo em outro mundo, e também apresentando uma obstinação acima do normal que o faria esquecer de tudo, inclusive de suas necessidades básicas:

Arquimedes gastou alguns dias sentado e olhando fixamente para a coroa. Teria se esquecido até de comer, se seus escravos não o alimentassem. Ficava sentado até a noite cair, olhando para a coroa, até que os escravos entrassem, papara acender os braseiros. Provavelmente nem se preocupou em se lavar ou em trocar de roupa. Começou a ficar tão sujo, relaxado e mal cuidado, que finalmente dois escravos pegaram -no e levaram -no para o banho. Um outro escravo ia correndo ao lado, carregando a toalha de Arquimedes, um frasco de óleo e uma túnica limpa.

Figura 2. Ilustração do livro 2 mostrando escravos levando Arquimedes para o famoso banho de banheira .

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- O aspecto dramático do mito também está presente na obstinação e dedicação de Arquimedes em resolver o problema. Ao longo de sua busca, a história trata paralelamente um certo drama em sua vida cotidiana por não se importar em parecer estranho diante das outras pessoas de sua cidade :

Algumas cabeças começaram a emergir das janelas do segundo andar das casas e sobre as bordas dos balcões. As pessoas eram empurradas e apertadas contra as paredes dos edifícios. Perguntavam-se o que Arquimedes estaria fazendo daquela vez. Toda a cidade de Siracusa sabia que, quando estava resolvendo um problema, ele detestava interromper seu trabalho por qualquer motivo, mesmo por coisas corriqueiras como comer ou tomar banho.

Além do mais, o cientista é retratado como um ser meio maluco:

Os escravos levaram Arquimedes até os banhos públicos, despiram -no e começaram a esfregá-lo vigorosamente com óleo. O atendente dos banhos encheu até as bordas, com água morna, uma banheira grande e embutida no piso. Como estava distraído demais por causa dos gritos, dos rugidos e dos perdigotos do famoso cientista, deixou a banheira encher em demasia, até quase o ponto de transbordar.

Do ponto de vista do funcionamento da ciência, esta lenda contada a no livro 2 apresenta duas características importantes. Logo nos primeiros parágrafos aparecem termos que levam a crer que Arquimedes utilizou o método empírico-o-indutivista para solucionar seu problema. As ações de pesar, medir e observar estão presentes desde o início:

Arquimedes levou a coroa para casa. Começou a olhar para ela, a pesá-la e a medi -la. Pediu emprestado ao tesouro real um bloco de ouro exatamente igual ao que fora entregue ao ourives. Pesou-o e mediu-o também.

Ficou olhando durante horas a fio para a coroa e para o bloco de ouro.

A grandiosidade do cientista é aqui retratada pelo processo lógico certeiro, sem fafalhas e erros , utilizado por Arquimedes para resolver o problema:

Quando Arquimedes, resignadamente, entrou na banheira e sentou-se na água, uma parte dela derramou-se no solo. "Hum", pensou, "que coisa mais interessante! A banheira estava cheia até a borda. Quando eu entrei nela, a quantidade de água que eu desloquei caiu pelas bordas. Eu queria saber se a água deslocada..." Uma luz acendeu -s -se de repente nos seus olhos. Deu um grito e pulou para fora da banheira. [...]

Entrou correndo na casa e foi buscar a coroa e o pedaço de ouro maciço. Quase não tomou conhecimento quando seus servos chegaram, sem fôlego, e o envolveram em um roupão.

Com os dedos trêmulos de excitação, Arquimedes encheu uma jarra de cerâmica até a borda com água e colocou-a em uma bacia que pudesse reter a água que transbordasse. Colocou a coroa na jarra e cuidadosamente mediu a quantidade de água que se derramou sobre a bacia

Depois, retirou a coroa da água e encheu novamente a jarra até a borda, mas, dessa vez, colocou na água o pedaço de ouro maciço. A água transbordou novamente e novamente a a quantidade derramada foi medida pelo cientista.

- Ah! Agora, uma quantidade menor de água se havia derramado! O que isso significava? Significava que a coroa ocupava um espaço maior do que o pedaço de ouro e por isso deslocara um volume maior de água.
- Já que tanto a coroa como o pedaço de ouro tinham o mesmo peso, se eles fossem ambos de ouro puro deveriam deslocar a mesma quantidade de água. Mas se o ourives tivesse usado somente uma parte do ouro e adicionado prata no lugar?

A prata é mais leve do que o ouro, portanto haveria necessidade de mais prata para que o peso equivalesse ao do ouro. Nesse caso, a quantidade maior de prata que o ourives usara teria de ocupar um espaço maior. Se a coroa fosse feita de uma mistura de ouro e prata, seria maior do que o pedaço de ouro maciço. Portanto, deslocaria um volume maior de água.

O rei Hiero tinha razão. O ourives o enganara.

O ápice dramático da história acontece quando Arquimedes num rompante de alegria sai correndo nu pelas ruas de sua cidade:

Arquimedes, esquecendo-se de vestir-se, esquecendo-se de tudo, a não ser de sua nova idéia, se precipitara, deixando a casa de banhos, e corria nu pela rua, de volta à sua casa. De volta a coroa.

- -Eureca! - gritavava. O que em grego quer dizer "descobri!".

Ao final, o texto relata a importância do feito de Arquimedes, não só por ter resolvido o problema proposto pelo rei, mas também por estar apto a continuar obtendo novas verdades científicas:

- O que Arquimedes acabara de descobrir era na realidade, muito mais importante do que o fato de o ourives ter enganado o rei. Todo um novo campo de experimentos se abriria para a sua mente e ele descobriria muitas coisas interessantes

Atualmente há estudos históricos que mostram que essa versão de como Arquimedes descobriu a falsificação da coroa do rei não é plausível nem tampouco provável. Ela está presente em um texto do arquiteto grego Marcus Vitruvius Pollio, que viveu dois séculos depois

de Arquimedes (Martins 2000). Do ponto de vista historiográfico não há documentos da época de Arquimedes que favoreçam a versão de Vitruvius. Do ponto de vista físico, o método descrito na lenda também traz problemas como os apontados por Martins (2000).

## Considerações Finais

Através de um exemplo sobre Arquimedes, presente em um livro didático e também em um paradidático, analisamos sua estrutura de forma a destacar elementos intrínsecos a esses mitos, sendo assim possível uma melhor identificação por parte dos educadores de quais seriam aquelas pseudo-histórias que não devem ser utilizadas. Histórias que tratam os cientistas como grandes gênios, onde suas idéias são construídas única e exclusivamente a partir de sua extrema capacidade, perdendo-o-se as contribuições externas e as influências sócio -culturais e retratando apenas seus traços caricaturais e dramas pessoais.

Tomandoose os devidos cuidados quanto a esses tipos de pseudo-histórias, a presença da história e filosofia da ciência certamente se faz necessária em sala de aula. Discussões es sobre a ciência, sendo diversas opiniões confrontadas, interpretações de teorias e leis postas à prova e fatores sócio-o-culturais que levam uma importante contribuição para o desenvolvimento e progresso científico são certamente necessários para uma verdadeira formação humana e científica.

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