HISTÓRIA DO PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA: ALGUNS APONTAMENTOS PARA A FORMAÇÃO DE PROFESSORES

## HISTÓRIA DO PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA: Ã Ç ALGUNS APONTAMENTOS PARA A FORMAÇÃO DE PROFESSORES

* WELLINGTON PEREIRA DE QUEIRÓS (1) , ROBERTO NARDI (2)

(1) Universidade Estadual Paulista (UNESP-Bauru). Faculdade de Ciências. Doutorando do Programa de Pós -Graduação em Educação para a Ciência. Faculdade de Ciências. Apoio: CNPq & Capes [email: Wellington\_fis@yahoo.com.br ] .

(2) Universidade Estadual Paulista (UNESP-Bauru). Faculdade de Ciências. Professor AdAdjunto, Depto. de Educação. Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências. Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência. Faculdade de Ciências. Apoio: CNPq [email: nardi@fc.unesp.br]

## RESUMO

As pesquisa s na área de Ensino de Ciências têm mostrado que estudantes, livros didáticos, meios de comunicação e a formação de professores muitas vezes apresentam uma concepção de ciência linear, absoluta , e isolada do contexto social. Deste modo, tais pesquisas, reforçam m a discussão de temas de História e Epistemologia da Ciência na foformação de professores, no ensino médio, nos livros didáticos e na divulgação científica. Entretanto, ainda existem poucas pesquisas mostrando a história de fatos científicos s que visam contribuir para a mudança dessa realidade. Diante dessa problemática, neste trabalho descrevemos aspectos históricos do princípio da conservação da energia, a partir da pesquisa em fontes secundárias. Destacamos ainda alguns pontos dessa evolução histórica, como elementos metafísicos, experimentais, a relaçãção do estabelecimento do princípio da conservação da energia com as várias áreas da física, e algumas disputas de cientistas como Mayer e Joule sobre a prioridade da "descoberta" do princípio da conservação da energia. Na análise histórica utilizamos as categorias epistemológicas: estilo de pensamento, coletivo de pensamento e e circulação intercoletiva e intracoletiva de idéias e práticas de Ludwik Fleck. Além da análise do princípio da conservação da energia, tais categorias epistemológicas contribuem também, no processo de formação de professores, em que podemos considerar vários grupos de professores como coletivos de pensamento diferentes influenciados por estilos de pensamento distintos. A circulação intercrcoletiva e intracoletiva de idéias e práticas entrtre esses grupos podem ajudar na instauração e transfoformação de estilos de pensamento. No caso particular do estudo do princípio da conservação da energia, a apropriação da epistemologia fle ckiana possibilita os professores entenderem a dinâmica da construçãção do conhecimento científico compreendendo que a ciência é uma construção coletiva influenciada por fatores sociais, econômicos e políticos. Tal modelo epistemológico pode ser adotado por professores em suas práticas pedagógicas na sala de aula do ensino médio.

Palavras Chave: : Ensino de Física, História e Filosofia da Ciência, Princípio da Conservação da Energia

## 1 -INTRODUÇÃO

As As pesquisas na área de ensino de ciências têm mostrado que estudantes, livros didáticos, meios de comunicação e a a formação de professores apresentam uma visão de ciência que tenta ficar isenta das influências econômicas, políticas, sociais e culturais. Nessa perspectiva, o principal objetivo dos cientistas parece ser descobrir leis naturais e verdades constituídas de teorias ababsolutas, isoladas do contexto externo. No entanto, tais pesquisas vêm mostrando também através de estudos históricos, e a utilização de referenciais da filosofia contemporânea, que

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26 a 30 de Janeiro de 2009

essa visão de ciência é equivocada (PRETTO, 1995; PORLAN et. al; 1998; HARRES, 1999; KOHNLEIN E PEDUZZI, 2002).

Assim, diante dessa problemática essas p pesquisas reforçam cada vez mais, a discussão de temas de História e Filosofia da Ciência e da epistemologia da ciência na formação de professores, no ensino médio, nos livros didáticos e na divulgação científica, de forma a contribuir para uma visão mais adequada da ciência, bem como, promover um ensino de ciências mais humano e contextualizado.

A utilização da História da Ciência em sala de aula requer que os professores possuam uma formação que lhes permita fazer uma seleção de material histórico adequado ou mesmo a construção de materiais específicos para a situação de ensino -aprendizagem. Faz -s-se necessário, uma maior vinculação da formação científica com a pedagógica, além disso, exige-se uma compreensão do desenvolvimento científico em uma linguagem técnica e especializada, presente nos textos originais, como ainda conhecimentos epistemológicos que permitam fazer uma seleção e utilização pedagógica fundamentada (PACCA e DION, 1999). Isso quer dizer um professor capaz de entender como o conhecimento científico é construído e ainda saber fazer a transposição didática desse conhecimento.

Diante disso, o professor tem um papel importante no processo ensinoaprendizagem, e a História da Ciência pode ajudar o professor, pois, de acordo com Martins (1990) o professor conhecendo as concepções antigas de um determinado conceito, terá maior facilidade em compreender as dificuldades e resistências de seus alunos e poderá mais facilmente respeitar as suas concepções e fazer uma transposição didática para o conhecimento atual.

Portanto, o entendimento de como um conceito foi construído ao longo da história facilita o aprendizado da concepção final desse conceito. Um exemplo é o conceito de e energia, que para facilitar o entendimento precisamos recorrer ao processo histórico da construção do princípio da conservação da energia.

Segundo Assis e Teixeira (2003, p.46), na prática educativa, ao desconsiderar o processo histórico evolutivo sobre o o conceito de energia, partindo rapidamente à formalização matemática de cada tipo de energia, que constitui o resultado final desse processo, corre-s-se o risco de o conhecimento ser transmitido de forma fragmentada, o que dificulta para o aluno a viabilidade de articular as várias formas de energia e compreender sua conservação e transformação.

Estudar o desenvolvimento histórico do princípio da conservação da energia é de fundamental importância, pois, foi a partir dele é que houve a emergência do conceito de energia. O conceito de energia é um elemento de ligação entre diferentes partes da física, bem como possibilita estabelecer relações com outras áreas do conhecimento. Segundo Angotti (1991), " é o conceito de energia que sinaliza para o mais sofisticado princípio da termodinâmica, o do crescimento da entropia, princípio atualmente considerado como grande inspirador para os avanços da pesquisa em Ciência e Tecnologia. "

Diante de toda a problemática explicitada acima, e de poucos materiais históricos que ajajude na formação e na prática de professores é que a presente comunicação pretende fazer um estudo histórico do princípio da conservação da energia. Tal estudo não tem a pretensão de preescrever uma forma de abordar a história do princípio da conservação da energia, mas contribuir como um material

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histórico, que possa servir como subsídio para discussão nos cursos de formação de professores de física e para os professores em serviço. A análise do estudo seguirá a perspectiva epistemológica de Ludwik Fleck.

A teoria de conhecimento de Fleck fundamenta -s -se na idéia de que a relação do sujeito com o objeto é influenciada por fatores externos como cultura, economia e política. Assim para Fleck (1986), os fatos científicos são condicionados e explicados sócio -historicamente e introduz as categorias: coletivo de pensamento e estilo de pensamento. O estilo de pensamento é caracterizado pelas condições sociais, culturais de uma época. Enquanto o coletivo de pensamento seria constituído por um coletivo de cientistas que compartilham o ideal de um estilo de pensamento. Os coletivos de pensamento dividem-s-se em círculos esotéricos e exotéricos.

- O significado dos círculos esotéricos e exotéricos é relativo. Como por exemplo, podemos ter um coletivo de físicos interagindo com outros coletivos de físicos formando assim um círculo esotérico. O coletivo de pedagogos entre eles constitui um círculo esotérico, mas esse mesmo círculo é exotérico em relação aos físicos, e assim da mesma forma os físicos em relação aos pedagogos. A A interação entre esses círculos se dá através da circulação intercoletivas e intracoletivas de idéias que como conseqüência pode estabelecer a instauração, extensão e transformação de um estilo de pensamento.

## 2 -- O PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA

- O estabelecimento do princípio da conservação da energia surge pela integração de áreas do conhecimento científico aparentemente desconexas, contribuindo para o avanço da termodinâmica e do conceito de energia. Segundo Martins (1984) para se chegar ao princípípio da conservação da energia foi necessário o trabalho de muitos pesquisadores que contribuíram de diferentes formas para a elaboração da teoria e sua fundamentação experimental. Isto é corroborado por Fleck (1986) em que a emergência de um fato científico se dá pelo trabalho individual que contribui para o coletivo mediado por um estilo de pensamento inserido em um contexto histórico. Segundo ele, isso pode ocorrer pela circulação intercrcoletiva e intracoletivas de idéias e práticas, por meio, de divulgação dos trabalhos dos cientistas em revistas científicas, palestras, conferências.

Para Kuhn (1977) existem dois momentos fundamentais para elaboração do princípio da conservação da energia. Um entre 1800 e 1842 em que o princípio de convertibilidade das várias forças 1 em especial de calor em trabalho era compartilhado por vários pesquisadores da época (C. F. Mohr, Willian Grove, Faraday e Liebig) sem, contudo envolver a idéia de conservação. Esta "força" mais tarde viria a ser chamada pelos cientistas de energia.

- O outro entre 1842 e 1847 que ocorre a "descoberta" simultânea do princípio da conservação da energia, este período é marcado pela " generalidade na formulação" e "aplicações quantitativas concretas" são características que fez do princípio da conserervação da energia como uma das descobertas mais importantes da história da ciência.

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Essa generalidade na formulação e aplicações quantitativas concretas pode ser exemplificada em Martins (1984) na sua análise feita do primeiro artigo publicado por Mayer (1842) no qual enfatiza, como um princípio filosófico a idéia de que alguma coisa deve se conservar nas transformações físicas. Ele justifica essa idéia a partir dos princípios metafísicos de que "nada pode surgir do nada", e a causa é igual ao efeito. Um exexemplo da quantificação é do cálculo feito por Mayer do equivalente mecânico do calor como sendo: 1cal = 3,6 J, que atualmente sabemos ser aproximadamente 4,18J.

Segundo Martins (1984) o problema fisiológico detectado por Mayer, da diferença da cor do sangue de um europeu na Europa da de um europeu em Java serviu de motivação para Mayer estudar os processos de conservação. Para Mayer a distinção entre a cor do sangue arterial e venoso seria devido a diferença entre suas quantidades de oxigênio e gás carbônico e para que um corpo possa manter a sua temperatura constante, o calor interno desenvolvido deve manter uma relação quantitativa com o calor perdido pelo corpo. Isto necessariamente depende da temperatura do meio ambiente, logo a produção de calor e o processo de oxidação, assim como a diferença de cor dos dois tipos de sangue, devem ser no total, menor nas zonas tórridas do que em regiões temperadas.

Mayer se aprofundou ainda mais nas questões físicas, fisiológicas e químicas dos efeitos produzidos pelo calor corporal. Contudo suas idéias não tiveram grande aceitabilidade na comunidade científica da época, mas para alguns historiadores da ciência como Martins e Sarton os seus trabalhos foram significativos para o estabelecimento do princípio da conservação da energia.

A descoberta deste princípio se deu de forma desordenada, do surgimento de elementos experimentais e conceituais por alguns cientistas como Mayer, Joule, Colding, Helmholtz, Sadi Carnot, Marc Séguin entre outros. Apesar de tererem feito experimentos distintos em momentos diferentes, o fato é que eles estavam falando da mesma coisa: o princípio da conservação da energia, e que isso é chamado de descoberta simultânea (KUHN, 1977).

Kuhn (1977, p. 106) comenta que os cientistas não trtrabalharam de forma independente e que Grove e Helmholtz conhecia o trabalho de Joule e citaram nas suas publicações de 1843 e 1847. O mesmo acontece com Joule e Faraday. Segundo Martins (1984) suspeita-se que as idéias de Faraday tenham influenciado Joule, pois, os primeiros trabalhos de Joule foram o estudo das reações químicas e fenômenos eletromagnéticos que eram semelhantes aos trabalhos de Faraday.

No entanto Kuhn acrerescenta que:...Mas estas interdependências, pelo menos identificáváveis, parecem pouco o importantes (Kuhn, 1977, p. 106). Através dessa passagem percebemos que Kuhn não valoriza a circulação intracoletiva e intercoletiva de idéias, o que para Fleck é um fator importante na construção de um fato científico. Para Fleck (1986) a interação entre os membros de um coletivo e entre aqueles de distintos coletivos se dá, respectivamente, pela circulação intracoletiva e intercoletiva de idéias. A circulação de idéias pode contribuir para instauração, extensão e transformação de um estilo de pensamento.

Segundo Kuhn (1977) existem três fatores significativos que desencadearam a descoberta simultânea do princípio da conservação da energia: A disponibilidade dos processos de conversão, a preocupação com motores, e o movimento da Naturphilosophie. O primeiro fator retrata uma época marcada pela descoberta de

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vários processos de conversão entre as diferentes formas de energia. Vejamos na tabela 1 algumas destas conversões:

Tabela 1: Alguns Processos de Transformação de Energia

Fonte: Textos de apoio ao professor de física -IF-UFRGS, v. 17, n.3, 2006.

Assim, o calor pode produzir eletricidade, a eletricidade pode produzir r calor. Com esses processos de conversão, áreas e problemas anteriormente separados começaram a se inter-r-relacionarem, isso foi um dos fatores que contribuiu para a emergência da conservação da energia.

As investigações de James Prescott Joule (1818-1889) foi o marco principal de como os processos de conversão demarcaram a base experimental da conservação da energia e possibilitou os laços fundamentais entre os vários cientistas principalmente os da engenharia do vapor. Em 1838, Joule estava preocupado com os motores elétricos, em 1840 o seu estudo dos motores em termos de trabalho e funcionamento aproxima dos investigadores das máquinas a vapor, Carnot, Séguin, Hirn e Horltzmann. Em 1841 e 1842 desviou a sua atenção para os problemas químicos vinculados às baterias que moviam os motores elétricos.

Em 1843, preocupado com a descoberta de um erro no seu trabalho anterior com baterias fez com que ele voltasse a suas pesquisas para o motor em termos de trabalho -funcionamento estudando as conversões entre os diferentes tipos de "forças" (elétrica em calor, mecânica em calor) determinando, inclusive a equivalência entre trabalho e calor.

Segundo Martins (1984), Joule no seu primeiro artigo publicado em 1843 mostra que o calor gerado na bobina de um eletroímã é proroporcional ao quadrado da corrente elétrica que a percorre - - o primeiro estudo quantitativo do efeito Joule. No mesmo trabalho Joule mostra ainda por meio do motor elétrico uma relação entre o calor produzido pelas correntes elétricas e o trabalho gerado ou ou consumido. Suas primeiras medidas mostraram que o aquecimento de uma libra de água a 1 0 0 F era equivalente ao trabalho mecânico capaz de erguer 896 libras à altura de um pé - - ou seja, um resultado correspondente a 1 cal = 4,8 J. Em outras medidas descritas no mesmo artigo, os resultados apresentam uma ampla oscilação, entre 3,2 J/cal e 5,5 J/cal. Como esses resultados ainda eram incertos, não eram muito adequados como provas empíricas da existência de uma relação constante entre trabalho e calor.

Como um exemplo de circulação de idéias em outra versão do seu primeiro artigo, Joule se referencia às experiências de Rumford relativas à produção de calor

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por atrito 2 como evidências de que o trabalho mecânico pode se transformar em calor. No artigo ele apresenta dados de uma experiência medindo o aquecimento de água que passa através dos tubos finos, sob pressão, tendo observado seu aquecimento, e calculando que um trabalho capaz de erguer 770 libras à altura de um pé era capaz de aquecer de 1 0 0 F uma libra de água (1 cal = 4,1). No mesmo artigo Joule apresenta argumentos metafísicos acerca dos fenômenos de conversão. Discute ainda, o problema da geração de calor pelos animais, e sugere que para uma mesma ação química ocorrida no organismo vivo, o calor desenvolvido será maior se ele estiver parado do que se estiver realizando um esforço mecânico.

No entanto o artigo do Joule não suscitou muito interesse da British Association, porque as experiências de Joule eram muito difíceis de serem interpretadas e reproduzidas, e os resultados sofriam muitas oscilações. Um fato interessante é que as experiências de Joule eram muito específicas. Como o pai de Joule era um industrial dono de uma cervejaria, e logo depois de sua morte, Joule assume o lugar do pai na indústria, isso nos faz inferir que possivelmente ele estava preocupado em resolver algum problema reivindicado pela indústria. Maiores comentários a respeito disso poderão ser r feito após a pesquisa em artigos originais de Joule.

- A junção com a engenharia do do vapor foi estabelecida, e paralelamente os escritos de joule começaram a serem considerados como estudos de energia. Porém, somente após ele ter conseguido nos anos 1844-47 estabelecer conexões com as diversas conversões conhecidas na época é que sua descoberta assemelhou com à conservação da energia.
- O aspecto das conversões de energia já dava uma concepção qualitativa, e uma concepção quantitativa pouco precisa da conservação da energia. No trabalho de alguns cientistas da época a vis viva que veremos uma definição melhor abaixo, não aparece, por exemplo, no trabalho de Joule e de outros cientistas, com exceção de Carnot, Mayer e Helmholtz que na verdade como veremos é esse conceito que vai propiciar a quantificação mais precisa da conservação da energiaia.
- O segundo fator, a preocupação com os motores, para Kuhn é um produto secundário da revolução industrial, e que este aspecto da ciência foi determinante na formulação quantitativa da conservação da energia. O conceito de trabalho vindo da tradição da engenharia forneceu um pano de fundo para a quantificação pouco precisa dos processos de conservação da energia. O modelo para essa quantificação dos processos foi o teorema dinâmico conhecido, como a conservação da vis viva.
- A vis viva é dada pelo produto da massa pelo quadrado da velocidade (mv2 v2 ) , o que nos sugere uma relação com o conceito moderno de energia cinética (1/2mv2 v2 ), que na verdade foi uma redefinição para preservar a prioridade conceitual de trabalho, que está relacionada a formulação do teorema trabalho-variação da energia cinética.
- A conservação da vis viva foi importante para homens como Helmholtz na dedução do princípio da conservação da energia, que juntamente com o conhecimento que ele tinha dos vários trabalhos publicados pelos seus contemporâneos, nas áreas da mecânica, dos fenômenos térmicos e eletromagnéticos ele utilizou todo esse arcabouço para deduzir de forma detalhada e

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unificada em um só princípio que é a conservação da energia. Este é mais um exemplo de circulação de idéias e práticas a partir de artigos publicados, em periódicos, das reuniões das academias de ciências, os cientistas no caso de Helmholtz, conheciam o trabalho dos outros, e isso contribuiu para que ele desse uma formulação mais generalizada, contribuindo para o estabelecimento do princípio da conservação da energia.

- O teorema da vis viva também foi utilizado por Mayer para um caso especial de queda livre. Kuhn (1977, p. 106) comenta que Helmholtz conhecia o trabalho de Joule, apesar de que para ele os trabalhos s de Joule eram poucos precisos, citou nas suas publicações, no entanto não se referiu aos trabalhos de Mayer. Além da vis viva, estes cientistas também obtiveram elementos significativos de uma segunda tradição - a da engenharia do vapor - - que também levararam a outros cientistas produzirem uma versão quantitativa da energia.

Segundo Kuhn só a partir de 1819 é que o conceito de trabalho passará receber a importância necessária e que esse conceito é a contribuição mais decisiva para a conservação da energia, devido o interesse pelos motores:

- [...] Entre outros resultados significativos e típicos desta reformulação estavam a introdução do termo "trabalho" e de unidades para a sua 2 medição, a redefinição da vis viva como 1/2mv2 v2 para preservar a prioridade conceptual da medida trabalho, e a formulação explícita da lei da conservação em termos da igualdade de trabalho realizado e da energia cinética [...] ( KUHN 1977, p.123-4).

O fato dos motores serem aparelhos de transformação e permitirem estudos de conversão dos tipos de energia abriu possibilidade de quantificação. Para fazerem os cálculos, precisavavam do conceito de trabalho, e a fonte desse conceito estava na tradição da engenharia.

Podemos inferir que a circulação de idéias (o conceito de trabalho) vindo de um outro grupo o dos engenheiros considerado um grupo exotérico em relação aos físicos e químicos, colaborou para a instauração do estilo de pensamento do princípio da conservação da energia.

Um exemplo notório disso foi o trabalho feito por Joule que utilizou o conceito de trabalho advindo da engenharia. A publicação em 1845 da sua famosa experiência de agitação de água através das pás, os primeiros resultados eram muito variáveis, mas em 1847 ele começa a obter resultados mais consistentes e publica na revista da Academia Francesa de ciências. Suas idéias tiveram apoio de diversos cientistas da época entre eles William Thomson, mais conhecido como Lord Kelvin.

Entretanto a publicação de Joule provocou indignação a Mayer, com isso em 1848 Mayer envia uma carta à mesma revista que aceitou o trabalho de Joule. Na carta, Mayer narra que em 1842 antes de Joule, ele já havia tentado publicar o seu artigo em que mostrava ter sido ele o primeiro a calcular as transformações mútuas do poder mecânico em calor, e as transformações de poderes magnéticos, elétricos, químicos etc. Depois desse episódio foram muitas cartas de Joule se defendendo e Mayer contra argumentando.

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Martins (1984) afirma que existem fortes indícios que Joule conhecia o primeiro trabalho de Mayer, pois foram encontrados nos seus manuscritos vários artigos traduzidos inclusive o de Mayer, embora não se pode precisar à época desses manuscritos, pode se afirmar que devem ser anteriores a 1847. Grande parte dos cientistas da época entre eles Pouillet que havia rejeitado o primeiro artigo de Mayer, Tait, entre outros ficaram a favor de Joule.

O terceiro fator foi o movimento Naturphilosophie que buscava o princípio unificador de todos os fenômenos, usando o "organismo" como metáfora para a ciência, as bases desse movimento foram alanvacadas por Kant e Leibniz. Para Kuhn, essa escola filosófica influenciou grande parte dos cientistas que estudaram o princípio da conservação da energia. Oersted um Naturphilosoph persistiu na relação entre a eletricidade e o magnetismo devido à sua convicção filosófica que tal relação existia.

Podemos dizer a partir da epistemologia de Fleck que esse movimento representava o estilo de pensamento da época, que determinou a forma do coletivo de pensamento (comunidade de indivíduos) olhar para o objeto de conhecimento. Assim muitos destes cientistas principalmente os os de cultura alemã foram influenciados pela idéia do princípio unificador que não saíram de idéias empiristas indutivistas, mas de motivações metafísicas fundamentadas na filosofia da natureza. Como afirma Kuhn (1977 p.133):

A ocorrência persistente de salaltos mentais como estes sugere que muitos dos descobridores da conservação da energia estavam profundamente predispostos a ver uma única força indestrutível na raiz de todos os fenômenos naturais.

Martins (1984) cita alguns exemplos na história da ciência da idéia metafísica de que algo deveria se conservar nos fenômenos. Na filosofia grega, procurava -se algo imutável por trás do mundo dos fenômenos, e isso gerou, entre outras idéias férteis, o modelo atômico. Outro exemplo foi a crença de Lavoisier na conservação das massas, mesmo em casos em que observava uma variação de massa nas reações químicas, ele persistiu até conseguir elementos para explicar tais variações.

Enfim, o fato é que o estabelecimento do princípio da conservação da energia, não foi tão simples, porque era possível interpretar as experiências de muitas formas diferentes, e por isso grande parte dos cientistas continuou a admitir uma conservação do calórico, ao invés de aceitar uma transformação de trabalho em calor, como podemos perceber que para o estabelecimento do princípio da conservação da energia houve influências de diversas áreas do conhecimento, fisiologia, filosofia, física e engenharia. Além disso, houve disputas de cientistas como Mayer e Joule na prioridade da descoberta do princípio da conservação da energia. O que para muitos historiadores, como Martins e Sarton defendem que apesar de Helmholtz ter contribuido de uma forma mais rigoroza, por conhecer outros procedimentos para generalizar tal princípio, no entanto, se se deve atribuir a Mayer a prioridade na formulação da primeira lei da termodinâmica.

## 3 -CONSIDERAÇÕES FINAIS

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Diante da abordagem histórica do princípio da conservação da energia realizada neste trabalho, podemos perceber que o conceito de energia do senso comum das pessoas, como energia tendo a mesma definição de força, tem uma relação com as concepções dos cientistas que estudaram o princípio da conservação, para eles na época era uma força que se conservava nos fenômenos. Essa comparação é de grande potencial para o professor compreender as concepções prévias dos estudantes, e a partir disso, elaborar estratégias didáticas utilizando a história da ciência, para tentar romper esses conceitos de senso comum para os de senso científico.

Para o estabelecimimento do princípio da conservação da energia houve simultaneamente a interação entre as várias áreas do conhecimento Mecânica, Termodinâmica, Eletromagnetismo, FiFisiologia. Tinham cientistas preocupados com problemas diferentes, que conduziram a elaboração de um princípio com uma generalidade significativa. Essa reflexão para o ensino básico é de grande importância, pois, os livros didáticos organizam os conteúdos de forma a-histórica fazendo com que os estudantes vejam esses diversos fenômenos de maneira desconexa.

Outra questão é a interdisciplinaridade que desse conceito pode emergir, pois, uma das motivações para se chegar a tal princípio foi a fisiologia. Em uma abordagem tanto nos cursos de formação inicial e continuada, como para professores em serviço é de extrema importância perceber as relações entre as diversas ciências, pois possibilita os estudantes entenderem que os princípios não são de uma ciência específica, mas podendo valer para toda a natureza.

A motivação que os cientistas tinham era de natureza filosófica, a maioria deles acreditava que existia uma "força" que se conservava nos fenômenos, antes mesmo de uma comprovação experimental muito precisa. Isso ficou claro com os vários exemplos citados, e com o estilo de pensamento da época propiciado com o movimento Naturphilosofie que influenciou vários cientistas. Mesmo Joule que veio tradição da Engenharia tinha motivações metafísicas. Isso nos mostra que a ciência não é construída somente por motivações empiristas -indutivistas, como preconizada nos livros didáticos e nos cursos de formação de professores, mas também por motivações metafísicas.

A partir das categorias epistemológicas Estilo de Pensamento, Circulação intercoletiva e intracoletiva de idéias de Ludwik Fleck, podemos perceber com esse recorte da história do princípio da conservação da energia que a circulação intercoletiva de idéias propiciou a motivação de práticas experimentais, como no caso de Joule com experimentação nas áreas de química e do eletromagnetismo oriundas do trabalho de Faraday. As intrigas entre Joule e Mayer na prioridade da "descoberta" do princípio da conservação da energia, que possivelmente através da circulação das idéias de Mayer, Joule poderia ter se apropriado das idéias de Mayer, o que contribuiu na aceitação de seus trabalhos na comunidade científica.

As categorias epistemológicas contribuem também, no processo de formação de professores, em que podemos considerar vários grupos de professores como coletivos de pensamento diferentes influenciados por estilos de pensamento diferentes. A circulação inter e intra coletiva de idéias e práticas entre esses grupos, podem ajudar na instauração e transformação de estilos de pensamento. No caso particular do estudo do princípio da conservação da energia, a apropriação da

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epistemologia fleckiana possibilita os estudantes entenderem a dinâmica da construção do conhecimento científico compreendendo que a ciência é uma construção coletiva influenciada por fatores sociais, econômicos e políticos. Tal modelo epistemológico pode ser adotado por professores em suas práticas pedagógicas na sala de aula do ensino médio.

## 4 -REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANGOTTI, J. A.P. Fragmentos e totalidades no conhecimento científico e no ensino de ciências. São Paulo, tese (Doutorado em educação). Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, 1991.

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DELIZOICOV, D. et al. Sociogênese do Conhecimento e Pesquisa em Ensino: contribuições a partir do referencial fleckiano . Caderno Brasileiro de Ensino de Física, , Florianópolis, v. 19, n. especial. p. 52-69, 2002.

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HARRES, J. B. S. Concepções de professores sobre a Natureza da Ciência. 1999. 192p. Tese (Doutorado em Educação) - Faculdade de Educação, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

KOHNLEIN, K. J. F; PEDUZZI, L. O Q. Sobre a concepção empirista - - indutivista no ensino de ciências . In: pçp Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, 8, 2002, Águas de Lindóia. A Atas... . São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2002. 1 CD-ROM.

KUHN, T. S. A tensão essencial. Lisboa: Edições 70, 1977.

MARTINS, R. A. Mayer e a Conservação da Energia. Cadernos de História e Filosofia da ciência . v . 6, p. 63-95, 1984.

MARTINS, R. A. Sobre o papel da história da ciência no ensino . Boletim da Sociedade Brasileira de História da Ciência. v. 9 9, p. 3-5, 1990.

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PRETTO, N, L. A ciência nos livros didáticos. Campinas: Unicamp; Salvador: EDUFBA, 1995. 95p

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