SUBSIDIOS PARA A ELABORAÇAO DE PROPOSTAS DIDATICAS PARA O ENSINO DAS INTERAÇOES FISICAS BASEDO NA CONTROVÉRSIA AÇAO A DISTANCIA/ AÇAO MEDIADA

## SUBSÍDIOS PARA A ELABORAÇÃO DE PROPOPOSTAS DIDÁTICAS PARA O ENSINO DAS INTERAÇÕES FÍSICAS BASEDO O NA CONTROVÉRSIA AÇÃO À DISTÂNCIA/ / AÇÃO MEDIADA

Marcos Correa da Silva a [marcos.fismarc@gmail.com]m] Sonia Krapas b [sonia@if.uff.br]r]

a Universidade Federal Fluminense

b Universidade Federal Fluminense

## RESUMO

Muitos fenômenos naturais são descritos por meio de interações que se estabelecem entre corpos que não estão em contato. Os fenômenos gravitacionais, elétricos e magnéticos constituem parte fundamental no estudo da Física e, certamente, suas naturezas são intrigantes, visto que demonstram a possibilidade de um corpo agir sobre outro corpo com o qual não mantém contato direto. Que espécie de vínculo possibilita a transmissão da força? Essa pergunta - - talvez uma possibilidade frutífera para se iniciar o ensino das interações físicas - - foi, com certeza, a motivação para o trabalho de grandes personagens da História da Ciência. Neste trabalho apresenta-se um breve relato sobre a controvérsia histórica ação à distância a versus ação mediada - - que comporta a inclusão do éter -- , principalmente no período que vai de Faraday a Einstein . Comentammse resultados da análise de livros didáticos com respeito ao tema das interações físicas, resultados que revelam uma polissemia do tetermo campo advinda da apropriação de significados vigentes em diversos períodos históricos. Dentre os significados atribuídos ao termo campo tem-m-se: região, alteração do espaço, mediador de interações, armazém de energia, propagação . Com a hipótese de que o estudo histórico pode contribuir para minimizar a polissemia reinante, apresentam-m-se p propostas didáticas para o ensino das interações físicas baseado na controvérsia ação à distância versus ação mediada: o ensino de campo com recurso à controvérsia ação mediada versus ação à distância , o ensino de campo sem recurso a hipóteses sobre a transmissão da força, e a abordagem das interações físicas apenas do ponto de vista da ação à distância .

Palavras - chave: campo , controvérsia ação à distância/ ação mediada

## INTRODUÇÃO

Muitos fenômenos naturais são descritos por meio de interações que se estabelecem entre corpos que não estão em contato. Os fenômenos gravitacionais, elétricos e magnéticos constituem parte fundamental no estudo da Física e, certamente, suas natururezas são intrigantes, visto que demonstram a possibilidade de um corpo agir sobre outro corpo com o qual não mantém contato direto. Que espécie de vínculo possibilita a transmissão da força? Essa pergunta - - talvez uma possibilidade frutífera para se iniciaial o ensino das interações físicas - - foi, com certeza, a motivação para o trabalho de grandes personagens da História da Ciência como Maxwell, por exemplo. São dele as seguintes palavras:

Devo pedir-lhes que se dirijam para um território muito antigo e que voltem sua atenção para uma questão que tem sido levantada de tempos em tempos desde que os homens começaram a pensar. A questão é aquela referente à transmissão da força. Sabemos que dois corpos separados por uma certa distância exercem

influência mútua sobre os movimentos um do outro. Dependerá esta ação da existência de uma terceira coisa, algum meio de comunicação ocupando o espaço entre os corpos ou será que os corpos agem uns sobre os outros imediatamente, sem a intervenção de nada? (Maxwell, 1952b p. 311)

O texto de Maxwell aponta para as duas possíveis respostas à pergunta de como a força é transmitida entre corpos afastados entre si. Ou essa transmissão ocorre através de um mediador, que segundo Maxwell seria o meio circundante aos corpos que interagem, ou essa ação se transmite à distância sem a necessidade de existência de qualquer mediador, ou seja, sem a participação do meio. A ação mediada leva ao conceito de campo. A ação independente do meio é chamada de ação à distância. Essas duas formulações podem ser usadas para dar conta dos fenômenos de interação sem contato 1 ; suas diferenças são de fundo ontológico. A partir dessas duas perspectivas se constituiu uma controvérsia histórica - que segue até os dias atuais (Assis, 1999a) -, a controvérsia ação à distância/ ação mediada. Seu estudo é de grande valor para o estabelecimento de propostas didáticas que possam levar a uma melhor compreensão dadas interações físicas. O conhecimento da controvérsia nos dá liberdade, inclusive, de optar por uma forma mais instrumental de abordar essa classe de fenômenos, o que relativiza a própria importância do conceito de campo, abrindo caminho para a pluralidade metodológica de ensino.

A necessidade de novas propostas didáticas para o ensino das interações físicas se justifica quando se analisam as formas como esse tema é abordado nos livros didáticos, principais fontes de consulta de estudantes e professores. No que diz respeito ao conceito de campo, o estudo dos livros didáticos de Física do ensino médio mostrou u ele é abordado de inúmeras formas, apresentando uma multiplicidade de sentidos - - - dados pela mistura das duas p perspectivas acima citadas - - que acaba por confundir mais do que instruir r (Krapas e da Silva, 2005).

Esse trabalho apresenta três possibilidades de se abordar as interações físicas. Essas abordagens não se constituem em propostas didáticas acabadas, mas sim, apresentam-m-se como subsídios para a elaboração das mesmas, sendo resultado de estudos realizados no âmbito da História da Ciência juntamente com a análise de livros didáticos do ensino médio.

## A A CONTROVÉRSIA AÇÃO À À DISTÂNCIA / AÇÃO MEDIADA

Vários são os trabalhos que contribuíram para a breve história da controvérsia que é apresentada a seguir. Alélém dos textos originais , se destaca a principalmente o trabalho de Nersessian (1984) e ainda os de Abrantes (1998), Berkson (1981), Cushing (1998), Gardelli (2004), Martins (1988) e Whittaker (1958).

É conhecida a importância atribuída ao trabalho realizado por Newton. A chamada síntese newtoniana foi determinante para o desenvolvimento das ciências naturais nos séculos subseqüentes. A elaboração da lelei da Gravitação Universal, que estabelece que todos os corpos no u niverso sofrem atrações mútuas provocadas por suas massas gravitacionais, permitiu unificar dois mundos antes separados: o mundo dos céus, dos fenômenos astronômicos, morada de Deus, e o mundo terrestre, imperfeito e corruptível, palco de mudanças e morada dos homens. Com sua lei, Newton dá à queda de um corpo na superfície do nosso planeta a mesma exexplicação que aquela dada ao movimento da Lua. A mesma força como causa de fenômenos tão diversos. De repente, a natureza se torna simples, passível de de compreensão pela mente humana; tudo se resume a forças de

atração e repulsão que se manifestam entre corprpos afastados entre si. Para a Newton, n, ter uma lei matemática capaz de estabelecer os parâmetros relevantes, mensuráveis dessa força, é mais importante do que o conhecimento de sua causa, que permaneceria oculta aos sentidos. Daí nasce sua concepção dos fenômenos naturais chamada de ação à distância, segundo a qual as interações físicas ocorrem de forma instantânea e sem a intervenção do meio ou de qualquer outro agente intermediário. Sem o recurso a hipóteses relativas à causa da gravidade, Newton concebe uma lei, cujo poder de previsão e abrangência conquistou lugar de destaque na comunidade científica e influenciou diversos programas de pesquisa em diferentes áreas da ciência nos séculos subseqüentes. Nomes como os de Coulomb, Ampère e Weber vão se apropriar do programa newtoniano para estabelecer suas teorias sobre os fenômenos eletromagnéticos. Por outro lado, é no domínio do eletromagnetismo que nasce o conceito de campo, que se opõe à perspectiva da ação à distância .

Após o experimento realizado por Oersted, fundador do eletromagnetismo, vários pesquisadores se debruçaram sobre o problema da transmissão da força magnética desde o fio percorrido por corrente até a agulha magnética da bússola . Um desses foi Faraday, que considerava a alternativa da ação à distância uma especulação provavelmente incorreta. Alguns fatores associados à ação à distância eram rejeitados por ele: sua instantaneidade, pois para ele a transmissão da força ocorre com velocidade finita; e o fato de a ação acontecer r ao longo da linha reta que une ne os centros dos corpos, pois seus experimentos com indução magnética, que usavam limalha de ferro, sugeriam que o espaço ao redor do imã ficava preenchido por linhas curvas, as quais atravessavam o próprio imã. Esse experimento evidenciava o aspecto to curvo da transmissão da força e , ao mesmo tempo , sugeria a importância do meio na descrição do fenômeno eletromagnético .

As especulações de Faraday quanto à participação do meio na transmissão da força e a idéia da realidade das linhas de força como agentes transmissores das interações inspiraram Maxwell em suas pesquisas sobre os fenômenos eletromagnéticos. Buscando dar corpo matemático às idéias de Faraday y Maxwell chega a seus modelos mecânicos para o éter, substância diversa da matéria comum, que deveria preencher o espaço circunjacente aos corpos e ser responsável pela transmissão das forças nas interações físicas. Verdadeiro criador do termo campo, Maxwell chegou ao que se chama Teoria do Campo Eletromagnético, que ue atribui aos processos que ocorrem m no éter a razão dos fenômenos eletromagnéticos.

A existência de uma substância especial que preencheria o espaço era uma idéia aceita pelos partidários da teoria ondulatória da luz, que consideravam o éter (luminífero) como um meio de suporte para a propagação das ondas luminosas. Analisando a propagação de perturbações eletromagnéticas através do éter (eletromagnético), Maxwell chega a um valor para a velocidade de propagação dessas perturbações próximo à velocidade da luz. Essa descoberta sugere inicialmente uma identidade entre o éter luminífero e o eletromagnético, ou seja, a luz e as perturbações eletromagnéticas teriam o mesmo suporte de propagação. Porém, mais do que igualdade entre os meios, as equações do campo eletromagnético de Maxwell, além de rerealizar uma síntese de todos os fenômenos eletromagnéticos conhecidos, apontavam para a identificação da natureza eletromagnética do fenômeno luminoso, fato esse, comprovado por Hertz anos depois.

É interessante discutir o significado de campo para Maxwellll. Campo não era uma grandeza física, mas sim a região onde ocorrem os processos físicos do eletromagnetismo. Antes da publicação de sua grande obra A Treatise on electricity and magnetism , Maxwell produz três artigos nos quais desenvolve suas idéias sobre campo e suas concepções sobre o éter. Em seu terceiro artigo, A dynamical theory of electromagnetic field, de 1864, ele torna claro o que entende por

campo: : "O "O campo eletromagnético é aquela parte do espaço que contém e envolve corpos em condições elétricas ou magnéticas " " (Maxwell, 1952a, p. 527).

A descoberta por Hertz z das ondas eletromagnéticas dão a certeza da existência do éter como meio de propagação das ondas e impõe à física um problema fundamental: Como os corpos se movem em relação ao éter? Qual a a relação entre éter e matéria?

Buscando respostas a essas perguntas, algumas teorias foram elaboradas, merecendo destaque duas delas, que se contrapunham e estimularam a realização do famoso experimento de MichelsonnMorley que, ao contrário do que muitos afirmam, não visava demonstrar a existência do éter, mas sim, esclarecer qual o estado em que o éter se encontrava: em repouso em relação à Terra como supunha Young e Fresnel ou sendo arrastado pelos corpos, como previa Stokes.

Seguindo sugestões dadas por Maxwell e Lorentz, Michelson construiu um aparato capaz de realizar uma experiência interferencial com a qual se poderia detectar efeitos de segunda ordem (v2 v2 /c 2 ) que evidenciariam o movimento dos corpos em relação ao éter sem o arrastamento do mesmo. Seu experimento fundamentava-se na teoria de Fresnel (Lorentz, 1958, p. 6). No entanto, resultado do experimento de Michelson parecia advogar a favor da teoria rival de Stokes.

Lorentz negou-u-se a crer que a suposição de um éter arrastado pelos corpos pudesse explicar de maneira completa o fenômeno da aberração. Foi daí, frente ao resultado que parecia apontar para a hipótese de arrastamento do éter, que ele propõe uma hipótese ousada, que a princípio parecia apenas um artifício matemático para salvar a teoria ia de Fresnel do fracasso experimental: a mudança na dimensão dos corpos em movimento, a sua famosa hipótese da contração e a transformação temporal, necessária para garantir a invariância das equações de Maxwell.

Lorentz parece nunca ter se preocupado em dedemonstrar a estrutura intrínseca do éter; sua principal hipótese era de que o éter encontrava-se em repouso absoluto em relação às estrelas fixas. Lorentz não via a origem das ações eletromagnéticas nos movimentos entre as partes do éter. O éter apenas servia como meio de suporte e transmissão das forças entre as partículas carregadas da matéria, os íons. Segundo Nersessian, (1984, p. 100), "Lorentz fez uma separação clara entre o éter e a matéria, que o levou a um claro entendimento de 'campo' e 'carga'".

O éter pensado por Lorentz preenche todos os espaços, inclusive os intermoleculares. O éter age sobre os íons, mas não há reação mecânica dos íons sobre o éter. Isto é necessário para manter a imobilidade do éter. Nersessian afirma: "Assim, para Lorentz, o campo eletromagnético é um estado de um sistema mecânico não -newtoniano" (Nersessian, 1884, p. 104).

Seguindo-se a história, chega-se à Física Moderna com Einstein , uma das etapas mais importantes da controvérsia. A Teoria da Relatividade Especial não prevê a existência de um referencial privilegiado, em repouso absoluto, como queria Lorentz, para quem o éter encontrava-se em repouso absoluto em relação ao referencial das estrelas fixas. Para Einstein em todos os sistemas de coordenadas em que são válidas as leis da mecânica, também o são as da óptica e do eletromagnetismo, ou seja, as leis da física são as mesmas para qualquer referencial inercial, o que o leva afirmar que "A introdução de um 'éter luminífero' revelar-se-á supérflua..." (Einstein, 1971, pg. 48).

Apesar de não dar importância ao éter, Einstein não abre mão do conceito de campo como mediador das interações físicas, considerando-o como ente fundamental na descrição das interações

físicas. Porém, para resolver o problema teórico de um campo apartado do éter, foi preciso elevá-lo a categoria ontológica de matéria, dotando-o de propriedades dinâmicas como energia e momento, o que o torna capaz de interagir com a matéria na transmissão das ações, podendo inclusive ser encarado como partícula, via jando de um ponto a outro do espaço com velocidade finita. Lembrando a questão levantada por Maxwell (1952b p. 311), "Sabemos que dois corpos separados por uma certa distância exercem influência mútua sobre os movimentos um do outro. Dependerá esta ação da existência de uma terceira coisa (...)", ", esse terceiro elemento, de acordo com a Física Moderna, é o campo, capapaz de se propagar pelo espaço.

- O emparelhamento do campo com a matéria é uma necessidade teórica, sem a qual o conceito de campo não se sustenta. O que devemos julgar é se essa concepção dada ao campo pela Física Moderna é significativa para uma interpretação da realidade mais próxima às pessoas; devemos julgar se nossos alunos do Ensino Médio terão a maturidade necessária para entender uma entidade abstrata que, no entanto, funciona como algo real, com existência comparada à realidade de uma substância material.

## SUBSÍDIOS PARA A ELABORAÇÃO DE PROPOSTAS DIDÁTICAS PARA O ENSINO DAS INTERAÇÕES FÍSICAS

Para a elaboração de propostas didáticas para o ensino das interações físicas, estudamos livros didáticos do ensino médio com o objetivo de analisar a forma com a qual abordam esse tema, e assim tentar compreender a maneira como os professores elaboram seus planejamentos e aulas. A análise dos livros foi feita também com a intenção de saber em que medida os autores exploram a questão da transmissão da força entre corpos afastados, procurando identificar referências à controvérsia ação à distância/ ação mediada. Os resultados apontaram para múltiplas atribibuições dadas ao campo e, ao mesmo tempo, o p privilégio do campo como uma grandeza vetorial usada para o cálculo de forças em situações estáticas, visão essa a que em nada irá ajudar na compreensão da importância do campo na descrição de fenômenos eletromagné ticos presentes no cotidiano como , por exemplo, a propagação das ondas eletromagnéticas.

Identificamos nos manuais do ensino médio os seguintes significados atribuídos ao termo campo: região, alteração do espaço, mediador de interações, armazém de energia, propagação (Krapas e da Silva 2005) .

A apresentação de tais formulações dadas ao campo, ao contrário de esclarecer, causa confusão, pois temos um termo ao qual está associado espaço que, ao mesmo tempo, é uma grandeza capaz de se propagar, armazenar r energia , mediar r interações e ser identificado como uma alteração do espaço. Como é possível que o espaço aja sobre a matéria ou se propague? Essas formulações são apresentadas de forma não contextualizada . A solução é explicitar o contexto - histórico - capaz z de sustentá-las s ou abordar r o campo de forma meramente matemática. Uma solução mais radical seria abordar as interações físicas sem lançar mão do conceito de campo, restringindo-se à perspectiva da ação à distância. Essa solução é preferível a se continuar usando o termo campo de forma indiscriminada, o que contribui para a sua naturalização. Unindo a pesquisa histórica sobre a evolução do conceito de campo com a análise dos livros didáticos, chegamos a três orientações para a formulação de propostas didáticicas baseadas nas três possibilidades apontadas acima.

## 1 -O ensino de campo com recurso à controvérsia ação mediada/ ação à distância

Ensinar um conceito físico usando como recurso a História da Ciência não é uma tarefa fácil, mas certamente gratificante. É preciso tomar cuidado para não reduzir a ciêiência à história. É necessário saber que uma metodologia de ensino que inclua a história da evolução de um conceito expõe a ciência a um olhar mais humano - - portanto, mais falho - , que mostra suas idas e vindas, suas contradições, disputas e incertezas. No entanto, a história aproxima a ciêncncia das concepções de senso comum. E esse processo de humanização da ciência pode deixar os alunos mais à vontade para expressem m com mais naturalidade suas concepções sobre os s fenômenos tratados em sala de aula.

Além disso, o o ensino de um conceito baseado na perspectiva históricica pode promover a reflexão do estudante sobre a gênese do conceito, suas possíveis mudanças ao longo das revoluções científicas e suas aproximações e distanciamentos das visões particulares que o estudante possa ter acerca do fenômeno estudado. Para que tudo isso se articule, é é preciso que o professor esteja ciente do desenvolvimento histórico que pretende abordar , além é claro da imagem de ciência que elele próprio possui. Sabe-se que o principal recurso do professor na preparação de suas atividades didáticas é o livro didático. No entanto, os manuais didáticos não são o veículo mais apropriado para se conhecer o desenrolar histórico. Segundo Kuhn n (1982) , estes "d "dissimulam inevitavelmente não só o papel desempenhado, mas também a própria existência das revoluções científicas que os produziram" m" . Portanto, há que se estar muito atento ao tipo de história exposta nesses materiais Martins (2000) .

Outro fator imimportante a ser pesado na escolha de uma abordagem didática a partir da História da Ciência é o tempo gasto no seu desenvolvimento. As discussões sobre a evolução devem ocorrer de forma dialógica, dando chance aos alunos de se manifestarem durante a história contada, história que poderia vir acompanhada de textos complementares a serem selecionados pelo professor, visto que os livros não dão conta desse tipo de trabalho. A grande dificuldade na instituição de uma abordagem histórica para o ensino do campo, além da própria formação do professor, é a limitação de tempo imposta pelas grades curriculares, tanto da rede pública como privada. Com cargas horárias reduzidas e cronograma apertado, muitas vezes ditado por exames de acesso à universidade (vestibulares) , é difícil para os professores instituir uma maneira de ensinar física que possa abordar mais do que notas teóricas que compõem a estrutura conceitual de uma grandeza física.

Na análise histórica, vimos que o conceito de campo surgiu a partir da idéia de uma ação mediada em contraposição à idéia de ação à distância. A ação mediada é considerada como de entendimento natural por estar completamente adaptada à experiência humana de transmissão de força por contato. A transmissão da ação ao meio, e sua correrespondente propagação de parte a parte, de forma contígua e com velocidade finita, é a noção mais natural de transmissão de força.

Ao contar a história do conceito de campo nos deparamos com a controvérsia ação mediada/ ação à distância . Explorando essa a controvérsia , podemos entender o conceito de campo tal como exposto na eletrodinâmica clássicica de Maxwell e, portanto, ficamos apenas no domínio da Física Clássica. Podemos também avançar r para os domínios d da Física Moderna, donde o éter foi extirpado por Einstein e onde se instituiu o campo como entidade em par com a matéria. Vemomos a introdução da Física Moderna no ensino médio a partir da controvérsia ação mediada/ ação à distância como um caminho rico em possibilidades.

Despertar a atenção dos estudantes para a transmissão de uma ação entre corpos afastados no espaço, fazê-los refletir sobre os possíveis mecanismos dessa transmissão abre caminho para a discussão histórica da controvérsia. Ao pensarem no problema da transmissão da força, os alunos poderão se deparar com m uma realidade subjacente ao fenômeno - - - um terreno fértil para hipóteses - , que muito provavelmente envolve rá á argumentos de contigüidade. Por essa razão, é interessante iniciar o ensino de campo pela controvérsia ação mediada/ ação à distânc ia. Ao se explorar as

concepções dos estudantes quanto à transmissão da ação entre corpos afastados, é possível introduzir essa contraposição de idéias, que normalmente não aparece nos manuais didáticos, mas que, sem dúvida, constitui um excelente instrumento de discussão sobre um tema tão instigante como a natureza da interação física a (em anexo encontra-se, a título de sugestão, um questionário de sondagem inicial capaz de promover tal discussão) .

O uso da controvérsia expõe o conceito de campo a uma aná lise crítica, desnudando alguns caminhos da ciência na busca do conhecimento da natureza, caminhos que não são feitos de certezas absolutas, caminhos que mostram que é possível que duas concepções sobre o mesmo tema coexistirem e se desenvolverem. A história da controvérsia mostra que a ciência admite a pluralidade metodológica.

Usar a História da Ciência como instrumento didático para o ensino de campo é um caminho bastante interessante, pois se trata do entendimento de um conceito que sofreu muitas mudançnças ao longo do desenvolvimento das teorias de ação mediada e que, portanto, carrega consigo uma multiplicidade de visões. Desenvolver a concepção de ação mediada a partir de Faraday, passando por Maxwell, Lorentz e Einstein, como sugerido na pesquisa histótórica relatada nesse trabalho, seguramente não é uma tarefa que possa ser executada no ensino médio com os mesmos pormenores expostos aqui. No entanto, é possível ao professor apresentar uma breve discussão das ontologias de transmissão das ações, seja a partir das idéias que os estudantes manifestarem sobre o problema da interação física , seja através de explanação do próprio professor acerca da controvérsia.

A forma com que tradicionalmente o conceito de campo é abordado nos manuais didáticos desconsidera a sua história. De fato, alerta Kuhn (1982), a c cada nova revolução estes são reescritos. No entanto, no processo de reescrita dos manuais, sobram muitos resquícios da ciência normal a ser substituída. Daí a polissemia do termo. Diante de tamanha confusão sobre a natureza do campo, resta ao estudante a aceitação do campo como forma de descrição dos processos eletromagnéticos, por argumento de autoridade . Como forma de se antepor a e essa forma passiva de aprender ciência, é tentadora a p proposta de considerar a História da Ciência como fio condutor para o ensino do campo quando aliada às concepções dos estudantes acerca dos fenômenos de interação física. Esse parece ser um caminho seguro para despertar o espírito crítico dos estudantes, além de ampliar sua compreensão sobre a própria ciência.

Os livros didáticos de física do ensino médio têm procurado introduzir o ensino de tópicos da Física Moderna, ou seja, algumas conquistas da Mecânica Quântica e da Teoria da Relatividade. Na discussão sobre relatividade, entender a importância do éter é de grande valor, assim como pensar no motivo pelo qual Einstein o declara supérfluo.

Valerrse do conceito de campo da Física Moderna a no ensino mémédio exige um cuidado especial, pois se corre o risco de confundir mais do que instruir, já que este conceito se insere nunuma nova categoria ontológica. Definir campo simplesmente como mediador de ações pode não dizer nada para um estudante de nível médio. Sem a necessária discussão do processo de mudança ontológica sofrida pelo campo ao longo do desenvolvimento da teoria eletromagnética, a inserção da Física Moderna no ensino médio não passará de doutrinação, exercício puro e simples do discurso autoritário.

## 2 -O ensino de campo sem recurso a hipóteses sobre a transmissão da força

É possível ensinar campo sem recurso à História da Ciência. É apenas necessário tomar certos cuidados. Sua finalidade descritiva e matemática deve ser explicitada. Deve ser enencararado como um ente matemático que descreve o espaço circundante aos corpos que o produzem, m, sem que

se ouse garantir-lhe nenhuma ontologia. Essa visão de campo é comum nos livros didáticos. São definições de campo como uma entidade vetorial que tem m sua intensidade calculada pela razão entre força e unidades de massa ou carga, características dos chamados corpos de prova. Trata-se de reduzir o processo de interação entre dois ou mais corpos - caracterizado pela grandeza vetorial força - - - pela descrição da ação de um ou mais corpos - - caracterizado pela grandeza vetorial campo.

É uma entidade matemática que representa a ação de um corpo (carga, massa, imã, condutor percorrido por corrente) sobre outro corpo - - de valor unitário - eventualmente colocado em um ponto qualquer do espaço (campo) circundante ao mesmo. Quando estudamos o vetor campo não estamos interessados em saber como a ação se propaga de um corpo a outro, ou seja, se é instantânea ou retardada, propagando-se pelo meio ou intermediada pela la entidade física a campo 2 , como concebido pela Física Moderna. Esse ente matemático não é o agente físico que intermedeia as ações entre os corpos e que se propaga no espaço com velocidade finita. O raciocínio subjacente ao cálculo do campo não permite divagações sobre a natureza da transmissão da ação. Sabe-se apenas que o conhecimento desse vetotor em vávários pontos do espaço permite conhecer as modificações no no estado de movimento de outros corpos que sejam colocados nesse espaço .

Quando se opta por esta forma de ensinar campo, deve-se destacar a diferença entre campoespaço e campo -vetor. Usar a mesma denominação com significados diferentes é uma das fontes de confusão no ensino de campo. O uso do termo "vetor campo" ajuda a fazer essa diferenciação.

Um problema relativo a esse tipo de ensino vem do fato de ser o vetor campo uma grandeza aparentntada da força, o que obriga os estudantes a fazer a distinção entre elas, coisa nem sempre muito fácil. A solução é dar ênfase ao fato de que o vetor campo é uma grandeza atribuída ao espaço e seu conhecimento permite o cálculo da força, sem que se leve em m conta diretamente as características do corpo que esteja originando o campo.

## 3 - - - A abordagem das interações físicas apenas do ponto de vista da ação à distância

Sem dúvida alguma, este tópico é bastante polêmico. A sugestão é não ensinar campo, não utilizizar a idéia de uma ação mediada para transmissão da força. Esta alternativa leva de imediato a alguns problemas. Primeiro, um problema curricular: o ensino do conceito de campo faz parte de todas as ementas curriculares dos cursos de física; nenhum livro didático, escola ou exame vestibular o exclui de seu programa. Em segundo lugar, a idéia de campo assumiu nos dias atuais tamanha importância, que seu uso generalizou-u-se (inclusive fora das salas de aula), ou naturalizou-use, sendo, portanto, difícil justificar a sua não inclusão nos programas escolares o ensino do conceito. Por último, temos a questão das ondas eletromagnéticas, responsáveis diretas por várias das tecnologias que caracterizam nosso modo de viver moderno, cuja propagação é conhecida como uma p propagação dos campos elétrico e magnético.

Quando contrapomos ontologias como as de ação à distância e ação por contato, surgem questionamentos interessantes. Sobre a ação à distância, podemos nos perguntar como a matéria pode agir onde ela não está. Quauanto à ação por contato entre corpos afastados, ela exige necessariamente a definição de um mediador, que em nossa discussão é especificamente o campo. Pensando em problemas quanto ao campo, podemos refletir sobre sua ontologia, que se contrapõe à à ação à didistância, ou seja, vemos no campo a noção de ação por contato. A ação é transmitida ao campo que, por sua vez, a transmite por contato a um outro corpo. Essa idéia é bastante incômoda se pensarmos que o campo é um ente não material, mas que age sobre a matétéria, num processo em que sustentamos sua existência a partir dos efeitos observáveis de sua suposta ação. É uma

explicação baseada na criação, por hipótese, de algo que nunca poderá ser apreendido pelos sentidos. Bem, a ciência trabalha com construções teóricas que se propõem a explicar a realidade, ou que tentam se aproximar do real. É possível, então, conviver com a construção teórica que nos fala de uma entidade não material, mediadora das ações entre os corpos.

No entanto, a questão que está sendo levada em conta é a possibilidade de se ensinar interações físicas sem contato no âmbito escolar, daí ser interessante se fazer uma escolha que, na verdade, é uma escolha filosófica, uma escolha de qual será o ponto de partida para se entender as interações sem contato: a criação de uma entidade mediadora ou, a compreensão dos fenômenos apenas através das entidades observáveis, cujas características mensuráveis, seriam, por exemplo, a massa e a distância quando falamos da interação gravitacional, ou a carga e e a distância, quando se trata do fenômeno elétrico. É importante ressaltar, que ambas as visões - - ação à distância e campo - - trouxeram resultados positivos no estudo das interações eletromagnéticas e gravitacionais. Logo, podemos tratar as interações físicas através das duas ontologias, sendo a escolha de uma ou outra, resultado apenas de uma preferência metodológica. Sendo assim, o professor pode optar por ensinar as interações sob a perspectiva da ação à distância, em busca de uma visão mais simples dos fefenômenos e, portanto, de mais fácil entendimimento por parte dos estudantes.

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## ANEXO

## Teste de sondagem inicial

- 1. De acordo com a lei da Gravitação Universal de Newton, a Terra gira ao redor do sol por causa da força que o sol faz sobre a Terra. Como você acha que o sol age sobre a Terra, mesmo estando distante dela?
- 2. Você já deve ter observado imãs se atraírem e repelirem. Como você acha que eles podem fazer força um sobre o outro, mesmo estando distantes um do outro?
- 3. Muitos aparelhos hoje em dia funcionam por controle remoto, tal como alarmas de carro e controles de TVs. Como você acha que eles funcionam?
- 4. Como você acha que uma pessoa pode:
- a) ouvir o som de uma TV, mesmo estando ela distante de você?
- b) sentir o cheiro de uma macarronada, mesmo estando ela distante de você ?
- c) ver a luz do sol, mesmo estando ele distante de você?
- d) sentir o calor do sol, mesmo estando ele distante de você?