O QUE FAZER DIANTE DE RESULTADOS NÃO ESPERADOS NO LABORATÓRIO? A CONTRIBUIÇÃO DE UM EPISÓDIO INTERESSANTE DA HISTÓRIA DA CIÊNCIA PARA O ENSINO DE FÍSICA

## O que fazer diante de resultados não esperados no laboratório? A contribuição de um episódio interessante da História da Ciência para o E Ensino de Física

## How to react in face of unexpected results in the lab? The contribution of an interesting episode in History of Science to Physics Teaching

## Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira

Grupo de História e Teoria da Ciência - UNICAMP

Centro Simão Mathias de História da Ciência – PUC - SP/FAPESP

## Resumo

Esse trabalho discute te as questões de atitude diante de experimentos que não dão certo, a partir de um episódio interessante da História da Ciência: as investigações realizadas pelo cientista inglês William Crookes, no século XIX, a respeito de uma irregularidade observada por ele nas pesagens do tálio. Consideramos que o caso aqui abordado o pode ser bastante propício para discussão por r professores e estudantes , no sentido de promover a reflexão sobre atitudes adequadas diante de resultados inesperados no laboratório. Esse assunto é bastante pertinente do ponto de vista do uso da experimentação no Ensino de Física , se levarmos em conta que não raro professores incentivam seus alunos a obterem "resultados corretos" pré-determinados . Resultados inesperados são simplesmente desprezados. Com esse encaminhamento, promovem uma visão empobrecida da ciência e uma atitude contrária à desejável na prática científica, visto que irregularidades são potencialmente geradoras de novas pesquisas e descobertas. Além disso, pode-s-se através desse encaminhamento, incentivar entre estudantes a a conduta imprópria de forjar dados para simular resultados desejados .

Palavras -chave: Experimentação, erros, resultados, , História da Ciência, Ensino de Física .

## Abstract

This paper discusses behavior in face of f experiments which do not produce expected results. It It takekes as a ststarting point for debate an interesting episode in History of Science: researches accomplished by the British scientist William Crookes, in the 19th century, about an anomaly detected in his investigations to establish the atomic weigh of f thalium . This case can be profitable for discussion by teachers and students as long as it prompts debate about the most suitable attitude in face of unpredicted results in laboratory. This subject is very relevant from the point of view of the use of experim ents in Physics Teaching if we consider that in many cases teachers stimulate their students to achieve "correct results", previously determined . Unexpected results are commonly discarded. Following this approach h they promote an impoverish vision of science and strengthen attitudes which contradict the proper scientific practices as long as irregularities which could provide good sources for new researches are left aside. Moreover, these practices can encourage a very negative behavior among students: forging data to s simulate expected outcomes .

Keywords: Experiments, errors, results, History of Science, Physics Teaching .

## Considerações iniciais

O presente trabalho analisa aspectos das pesquisas realizadas pelo cientista inglês William Crookes 1 para determinar r o peso atômico do tálio , e seu conseqüente engajamento numa investigação sobre certa irregularidade detectatada a durante as pesagens. A partir desse interessante episódio da História da Ciência do ponto de vista da importância de resultados inesperados observrvados no laboratório, dis cutemse as questões de atitude diante de experimentos que não dão certo .

Esse assunto é bastante relevante no que tange à experimentação no Ensino de Física , se levarmos em conta que em muitos casos professores incentivam seus alunos a obterem "resultados corretos" , previamente determinados . Irregularidades ou resultados inesperados são desprezados. Experiências são repetidas até que "produzam" resultados desejáveis. Com esse tipo de abordagem , promovem uma atitude contrária à desejejável na prática científica, a, bem como no ensino . São deixadas de lado irirregularidades que poderiam ser objeto de novas pesquisas e possibilitariam o desenvolvimento de hipóteses , estratégias de investigação e, portanto, novas habilidades por r parte dos estudantes .

Iniciamos esse trabalho tratando da situação da experimentação no Ensino de Física no Brasil. Passamos em seguida a alguns detalhes das investigações realizadas por Crookes e comentários metodológicos apresentados pelo cientista a respeito de de comportamentos desejáveis no laboratório. D iscutimos alguns aspectos dessas questões, destacando sua relevância para o ensino .

## A experimentação no Ensino de Física

Já há bastante tempo as propostas de renovações curriculares no Brasil enfatizavavam a necessidade de intensificar a experimentação no ensino de Ciências e de Física. Na prática, no entanto, pouco se notou de significativo em termos de mudanças ao longo dos anos. 2

Ainda no início da década de 1990, variados argumentos procuravam justificar o uso do laboratório na escola: motivação, possibilidade de superar dificuldades de aprendizagem e aproximar o ensino o das características do trabalho científico, desenvolvimento de habilidades e estratégias com efeitos generalizáveis, 3 oportunidades de identificar e suprir as concepções alternativas dos alunos. 3

Na mesma época, estudos apontavam que raramente as potencialidades desse recurso eram exploradas (ver AXT & MOREIRA, 1991). Freqüentemente, a

3

experimentação ocorria de forma aleatória , desvinculada do conteúdo programático. Exercia o papel de confirmar o que era visto na aula. Em menor freqüência, recorriase a experimentos para veicular r conceitos, determinar constantes ou propor problemas . Raramente , esses eram utilizados para renovação conceitual.

Mudanças tendo em vista tatais discussões, no entanto, parecem pouco ter chegado às escolas. A A experimentação, quando praticada , muitas vezes continua visando atingir objetivos que não correspondem às pretensões atuais do ensino. Os alunos não são conduzidos ao enfrentamento de problemas . Não são estimulados a elaborar e testar hipóteses. Em muitos casos, , essa prática não passa de simples manipulação de equipamentos. Não tem, nesse sentido, o caráter desafiador e instigador na busca de estratégias e respostas. Não vivisa o desenvolvimento de habilidades aplicáveis a situações cotidianas . Infelizmente, esse panorama desanimador é recorrente nas escolas.

Quanto aos materiais didáticos, pouca atenção costuma ser dada aosos experimentos (ver WUO, 2000) . Geralmente, a experim entação, quando aparece, é uma atividade extra ou complementar, separada do conteúdo abordado, proposta em finais de capítulos e pouco explorada. Trata-se de uma atividade monótona, pouco criativa . Normalmente propõe-se um roteiro: procedimentos passo a passo, dados a serem levantados, encaminhamento para determinadas conclusões . 4

Dentro desse contexto, algumas dessas características do uso da experimentação no Ensino de Física parecem particularmente preocupantes. Não raro o professor diz quais resultados devem ser obtidos. Se "a a experiência não deu certo", o aluno se preocupa em repeti-la até conseguir muitas vezes a qualquer custo aquilo que se espera. Resultados discrepantes são desconsiderados. Afinal, quem quer produzir um relatório que não a atenda às expectativas dos professores? 5 5

Nessa prática, os alunos parecem mais s seguir uma receita de bolo, sem que nem ao menos participem da elaboração da receita - diga-se de passagem. Dispõem de todos os ingredientes e devem misturá-los de maneira apropriada mesmo que não entendam exatamente para quê. E se o bolo não cresceu devido a um fenômeno muito interessante, que deve ser investigado? Tudo isso é deixado de lado porque o professor espera um bolo perfeito 6 . ..

A utilização do laboratório no ensino de Físic a a partir dessa perspectiva proporciona, sem dúvida, uma visão desfigurada a da atividade científica . Fortalece uma atitude contrária à desejável na prática científica. Não demonstra o esforço da prática de laboratório e a busca constante por melhores condições experimentais . Não indica a importância da análise dos erros , anomalias s ou resultados inesperados. Além disso, pode até mesmo incentivar r que o aluno forje dados para obter resultados através dos quais receberão as sonhadas b boas notas.

A utilização de 7e experimentos nos moldes tradicionais vem sendo criticada já há algum tempo. 7 7 Mais do que incentivar essa prática no ensino, tem se atentado para a necessidade de melhorárá-la . Estudiosos insistetem na relevância da experimentação, na necessidade de abandonar r o laboratório tradicional e introduzir novas atividades experimentais . 8 Mais do que rereverter a tradição de pouco uso o da experimentação do ensino, têm se enfatizado a necessidade de mudar a a natureza do uso desse recurso. Busca -s -se uma mudança qualitativa.

## A potencialidade da experimentação

Muitos professores não reconhecem a possibilidade de usar a experimentação no ensino de maneira diferente da tradicional proposta de chegar a resultados pré-d-determinados seguindo roteiros . Explorar as potencialidades da experimentação é algo que demanda uma formação adequada , que permita reconhecê -las e saber aplicá-las.

Segundo apontam autores que analisam am essas questões, o experimento pode ser um facilitador da reformulação conceitual (ver AXT & MOREIRA, 1991, p. 102) . De acordo com esse ponto de vista, as idéias prévias dos alunos podem servrvir para a construção de hipóteses que serão colocadas em cheque de maneira concreta através do experimento . Utilizá -lo neste sentido depende de profissionais que saibam promover situações de conflito a partir do experimento, que levem a reformulações dessas concepções .

Discute -se assim a utilização da atividade experimental dentro da concepção construtivista, na qual o o laboratório exerce a função de mediador entre a realidade e as teteorias científicas, diferindo de maneira drástica da função comprobatória do laboratório tradicional. Um estudo recente sobre o uso do laboratório a partir da ótica construtivista classifica as atividades experimentais em categorias relacionadas a diferentetes momentos didáticos que podem ocorrer em sala de aula: histórica, de compartilhamento, modelizadora, conflitiva, crítica, comprovação e simulação (ver PINHO ALVES, 2002). O O uso da História da Ciência no ensino, por exemplo, com o desenvolvimento da ativididade experimental histórica permitiria aproximar-se do contexto histórico original em que o respectivo saber foi elaborado. O ensino, portanto, se tornaria menos dogmático. O envolvimento do estudante nas reconstituições experimentais permitiria perceber esforçosos, conflitos e dificuldades enfrentadas por aqueles que participaram da elaboração do conhecimento. Permitiria mostrar como se desenvolveram as experiências e observações, desmistificando a concepção indutivista de ciência.

No presente trabalho, não estamos proponondo a reprodução de um determinado experimento histórico em sala de aula , mas sim a discussão de um episódio histórico envolvendo um trabalho experimental específico realizado por um cientista. Através dessa discussão, no entanto, pretende-se igualmente promover essa visão de e ciência mais próxima da realidade, além de refletirmos, particularmente, acerca das questões de atitude diante de resultados inesperados.

Como afirma Peduzzi sobre o uso da História da Ciência no ensino, de modo geral, "["[esse recurso permite] desmistificar o método científico, dando ao aluno os subsídios necessários para que ele tenha um melhor entendimento do trabalho do cientista" (2001, p. 158). 9 Nesse sentido, o experimento histórico, bem como a discussão de episódios da História da Ciência que envolvem a prática experimental , podem em muito beneficiar alunos e mesmo o professores, diga-se de passagem, já que eles muitas vezes desconhecem aspectos significativos da atividade científica.

Atualmente, despontam propostas de uso da experimentação que se adeqüam aos objetivos mais recentes do ensino (ver BORGES, 2002). ). Resta a tarefa de formar pessoas que conheçam essas propostas e estejam capacitadas e dispostas a colocá-á-las em prática. Nesse contexto, a sensibilização de prprofessores (e conseqüentemente dos alunos) para questões de atitude diante de resultados inesperados no laboratório interliga-se necessariamente a essa formação desejável.

## A responsabilidade do professor

Nos últimos anos, tornaram-se objetivos fundamentais do ensino de Física e de Ciências a formação de alunos que possam atuar e refletir criticamente sobre a ciência e sua relação com a sociedade. O ensino deve se voltar para uma formação mais integral , que não se limita apenas à transmissão de conhecimentos, mas sim, entre outras coisas a considerações do que é social, histórico, ideológico e ético (vide, por exemplo, os PCNs Ensino Médio). ).

Dentro dessa perspectiva, deve -s-se refletir seriamente sobre as conseqüências das práticas em sala de aula. No caso específico que abordamos aqui , podemos nos perguntar: que alunos iremos formar se os incentivamos a obter os resultados que desejamos, mesmo que isso implique em desprezar o que e poderia ser objeto de reflexão e novas pesquisas ? Que posturas e habilidades aplicáveis a situações cotidianas contribuimos para desenvolver se os incentivamos a ignorar aquilo que não é esperado? Esse aluno se interessará por ciência, mesmo se a experimentação é uma atividade monótona e desinteressante?

Apresentar a experimentação como uma atividade criativa, realizar os experimentos de modo cuidadoso, buscando eliminar possíveis fontes de erros, refazer estratégias, formular novas hipóteses e estudar as irregularidades que permanecem são certamente atitudes que devem ser cultivadas em sala de aula .

O exemplo discutido nas seções seguintes desse trabalho mostra essas atitudes na prática científica a desejável . Não se trata aqui, de modo algum, de reverenciar de modo acrítico o comportamento de William Crookes durante suas investigações. Crookes , como qualquer ser humano , tinha suas limitações e nem sempre agia do modo como se poderia esperar, ou mesmo de acordo com o que apregoava ser correto (ver FERREIRA, 2001). Por outro lado, acreditamos que o episódio aqui discutido pode sim servir r para a reflexão de professores e estudantes, mostrando, nesse caso, uma conduta produtiva adotada a por um cientista numa determinada ocasião, bem como desdobramentos dessa conduta, além de aspectos da controvérsia na na qual l ele se envolveu. Procuramos apresentar uma visão de

ciência que contribui para o desenvolvimento da autoconsciência e da capacidade crítica diante da prática experimental no ensino tradicional .

Nesse contexto de rompimento com o ensino tradicional e dogmático de ciências, as contribuições advindas da História da Ciência são essenciais. Qualquer prática que leve ao estudo da Física de modo descontextualizado e desconectado do seu caráter de produção cultural humana ganha ares de incoerência. A História da Ciência como estratégia de ensino permite essa atitude reflexiva e participativa que se almeja , e que pretendemos promover nas seções seguintes desse trabalho.

## William Crookes e as s investigações sobre o tálio

## Os cuidados nas pesagens

Em 1861, o elemento químico tálio foi descoberto por r William Crookes através de um estudo espectroscópico. o. A partir dessa descoberta, eram necessárias novas investigações para o estabelecimento de suas propriedades químicas e físicas, além da determinação de possíveis fontes naturais. Por volta de 1871, 10 Crookes iniciou seus estudos para determinar o peso atômico do novo elemento . 10

Somente após um longo processo de preparação, o tálio impuro, obtido num estado esponjoso a partir de pó de chaminés de queimadores de pirita 11 , era transformado no tálio "quimicamente puro", utilizado nas pesagens. Crookes , então, costumava dissolver certa quantidade do tálio metálico puro no ácido nítrico e pesar o nitrato de tálio produzido. Desse modo, o peso atômico do tálio era obtido, já que os outros elementos constituintes do ninitrato de tálio tinham seus pesos atômicos conhecidos através do trabalho de Jean -Gervais Stas (1813-1891), que os determinou utilizando o hidrogênio como referência .

Sobre os cuidados tomados durante o trabalho de determinação do peso atômico do tálio, para identificar e minimizar possíveis fontes de erros, William Crookes relatou no artigo enviado em 20 de junho de 1872 à R Royal Society:

[...] os mais extraordinários esforços foram tomados para garantir a pureza do tálio e dos agentes que atuaram sobre ele. Os vidros e os outros dispositivos foram especialmente construídos para essas pesquisas, e as balanças e pesos utilizados tinham uma precisão nunca antes superada por qualquer pesquisa (D'ALBE, 1923, p. 242).

As pesagens eram feitas tanto no ar como no vácuo. Os pesos utilizados eram de platina pura, e a balança de vácuo, construída com um travessão e cutelos de ágata, era acondicionada numa caixa de ferro evacuada por meio de uma bomba de ar. Notando ainda que a caixa de ferro apresentava vazamentos de e ar, Crookes

envolveu -a com várias camadas de resina de copal misturada com chumbo até considerar que nenhum ar entrava mais pelos orifícios da caixa.

Atenção particular também foi dada à superação de e certas dificuldades, como variações de temperatura que poderiam tornar a balança de ar menos sensível devido a diferenças de dilatação dos seus componentes. Além disso, o aquecimento do aparelho, que poderia ser ocasionado pela necessidade de iluminação da escala e do ponteiro, também foi considerado prejudicial à realização das pesagens. Este último obstáculo , Crookes procurou solucionar através do uso de um pequeno tubo evacuado inserido na caixa, o qual pode ter sido um significativo precursor de suas atividades subseqüentes em relação à iluminação elétrica.

## A atitude diante de um efeito inesperado

Em 1878, num artigo intitulado "On Residual Phenomena", Crookes apresentou reflexões sobre como discernir entre erros inevitáveis de observação e do experimento e fenômenos residuais:

No caso de uma teoria ou lei correta [...] as discrepâncias serão muito pequenas, e tão menores quanto maior for a habilidade do investigador; diminuirão quando certas precauções forem tomadas e fontes de erros minimizadas. [...] [no caso dos resíduos ou "fenômenos residuais"] a corresespondência entre o fato e a teoria não pode até certo ponto ser negada, mas há uma margem que, embora geralmente pequena, não pode ser reduzida por quaisquer melhorias e refinamentos de procedimento (CROOKES, 1878, pp. 23-4).

Procurou chamar a atenção para incompatibilidades entre resultados esperados numa investigação experimental e o que se obtinha na prática. Sugeriu que efeitos inesperados, normalmente desprezados ou considerados insignificantes, deveriam ser investigados com cuidado, pois poderiam gerarar novas descobertas.

Esse último caso foi discutido por Crookes em detalhes, a partir de ocorrências específicas da História da Ciência, nas quais a atenção a resultados inesperados levou a descobertas importantes. Demonstrando o quanto considerava importrtante a análise desses "fenômenos residuais", frisou que, numa investigação cuidadosa à procura da fonte de alguma anomalia, era possível descobrir algo mais importante do que originalmente se esperava (CROOKES, 1878, p. 22-23).

William Crookes apontou que as pequenas discrepâncias não deveriam ser descartadas. Lamentou a existência de casos em que o observador, apesar de notar as diferenças entre o que esperava acontecer e o que de fato acontecia , contentava -se em conceber hipóteses para explicar essas dificuldades, sem lançar mão de qualquer investigação. Essas situações, segundo ele, fariam com que muitos fenômenos residuais notados, não fossem pesquisados em virtude de alguma explicação superficial e sem qualquer base experimental.

Tudo indica que houve certa coerência entre o discurso metodológico de Crookes em 1878 e o modo como, na prática, ele tratou a descoberta de um efeito durante sua investigação sobre o tálio anos antes. Naquela ocasião, ao trabalhar de modo cuidadososo e sistemátic o para estabelecer o peso atômico do tálio , ele se deparou com " fatos residuais" à primeira vista não abarcados pela ciência coetânea. Observou certa irregularidade nas pesagens quando o material analisado era mais quente ou mais frio do que a caixa que o continha . Passou, então, a estudá-la.

Inicialmente, não teria tratado essa irregularidade como um " fenômeno residual " . Supôs que o efeito desapareceria progressivamente à medida que a caixa fosse evacuada. Sua primeira hipótese foi de que se tratava de algum erro inerente às pesagens realizadas no ar. Como anos depois diria ser o comportamento adequado nesses casos, ele não desprezou essas pequenas irregularidades . Procurou melhorar as condições experimentais para ver o que ocorreria, e elaborou montagens para resolver r problemas à medida que esses surgiam.

Para confirmar sua suposição de que esse seria um erro intrínseco ao experimento e impossível de ser eliminado em pesagens realizadas no ar, resolveu evacuar a caixa. Entretanto, como ao investigar esta hipótese teria notado justamente o contrário, mudou de opinião, possivelmente concluindo que estaria diante de um fenômeno residual. A partir desses primeiros resultados, Crookes supôs que teria descoberto uma nova força, capaz de alterar o peso dos corpos.

Quanto ao seu propósito inicial de determinar o peso atômico do tálio, papara evitar essa interferência nos resultados, Crookes percebeu que deveria realizar as pesagens de modo que o material envolvido estivesse a uma mesma temperatura. Pôde , assim, realizar o trabalho o a que inicialmente se propunha e calculou o peso atômico do novo elemento. Por outro lado, dedicou-se também a analisar o fenômeno notado nas pesagens.

Nota -se que ele agiu de acordo com o que anos mais tarde escreveu no artigo de 1878 a respeito das recomomendações metodológicas. NãNão ficou satisfeito com uma suposição sem base experimental e empenhou-s-se em investigar mais profundamente aquilo que, provavelmente, via como um fenômeno residual. Assim, em 1873, enviou à Royal Society o artigo "On the Action of f Heat on Gravitating Masses" apresentando os resultados preliminares de suas investigações:

Uma massa metálica pesada, quando trazida para perto de uma bola leve suspensa delicadamente, atrai-a -a ou repele-a de acordo com as seguintes circunstâncias:

- I. Quandndo a bola está no ar de densidade comum

Se a massa é mais fria do que a bola, a massa a repele.

Se a massa é mais quente do que a bola, a massa a atrai.

- II. Quando a bola está no vácuo

Se a massa é mais fria do que a bola, a massa atrai a bola.

Se a massa é mais quente do que a bola, a massa repele a bola.

- [...]. A densidade do meio que envolve a bola, o material do qual a bola é feita e uma pequena diferença entre as temperaturas da massa e da bola exercem uma influência [...] grande sobre a força atrativa ou repulsiva [...] (D'ALBE, 1923 , p. 245-6).

Devido ao nível de evacuação da caixa onde realizou as observações, não considerava que os fenômenos pudesessem ser explicados como resultado da atuação de correntes de ar . AlAlgumas evidências apontavam para uma açação repulsiva do calor e atrativa do frio, o que havia testado em diversos experimentos. Utilizando uma haste bastante leve com pequenas bolas de cortiça na extremidade, e apoiada pelo centro sobre um pivô, expôs uma das bolas a diferentes raios coloridos provenientes da luz solar, concluindo que o efeito máximo era obtido para o vermelho, ou seja, próximo à energia máxima de radiação.

A publicação destes resultados com o título de "Attraction and Repulsion resulting from Radiation", em 11 de dezembro de 1873, e a apresentação dos aparelhos de medida, numa reunião da Royal Society na noite de 22 de abril do ano seguinte, geraram fervorosas críticas. Osborne Reynolds, que se tornaria um dos maiores oponentes à hipótese de Crookes, presenciou-o realizando uma apresentação na qual a radiação agia sobre uma haste suspensa no vácuo, com pequenas bolinhas de cortiça em suas extremidades. Reynolds notou que a aproximação de uma vela fazia com que a haste oscilasse, tal como se uma força agisse diretamente sobre as bolinhas. Entretanto, ao contrário do que poderia esperar se esta força fosse constante ou dependesse apenas da distância em relação à vela, as oscilações não eram amortecidas, mas sim, aumentavam em amplitude, como se o efeito dependesse do aquecimento das bolinhas. Num encontro da Royal Society e em 18 de junho de 1874, Reynolds alegou que os efeitos observados poderiam ser atribuídos à evaporação:

Quando o calor irradiado pela lâmpada atinge a bolinha, a temperatura dela aumenta, e qualquer umidade existen te sobre ela irá evaporar e desviá-la da lâmpada. A evaporação será maior na bolinha mais próxima à lâmpada, o que fará com que ela se afaste até que a força sobre a outra bolinha torne -se igual, [...]. Por outro lado, quando um pedaço de gelo é aproximado, a temperatura da bolinha é reduzida, o que faz com que mais vapor se condense sobre sua superfície. A bolinha é, então, atraída em direção ao gelo (WOODRUFF, 1966, p. 192) .

Respondendo a este argumento, William Crookes insistia em dizer que a caixa fora totalmente evacuada e que se os efeitos observados se devessem à evaporação e à condensação, tenderiam a desaparecer à medida que a caixa fosse evacuada, o que não ocorreu. Crookes talvez até admitisse não ser possível garantir um vácuo perfeito na caixa, isto é, considerar que a caixa não continha absolutamente nenhuma a molécula de ar, mais ainda assim não aceitava que os efeitos observados pudessem ser causados por evaporação ou condensação. Assim, possivelmente porque a irregularidade persistia mesmo quan 12do ele tentava melhorar o vácuo na caixa 12 , Crookes não abandonava a idéia de que tal irregularidade era um "efeito residual".

Nota -se que ele não admitia estar diante de erros " de observação e experimentação que de modo algum poderiam ser evitados " . Somente após anos de discussões , alterações nas montagens e novos estudos, Crookes se convenceu de que o ar residual ainda contido na caixa era mesmo responsável pelo efeito observado. 13 De qualquer forma, a atitude de Crookes possibilitou estudos interessantes a respeito do comportamento dos materiais, em situações de baixa pressão, sujeitos a a temperaturas variadas .

## Alguns comentários

Uma série de intensas investigações foi conduzida por Crookes após ter descoberto o tálio. Isso demonstra como as descobertas servem de motivação e

( 13

abrem caminhos para novovos estudos , visto que e muitas questões são geradas e costumam permanecer em aberto aguardando quem se disponha a estudá-las.

Os estudos realizados por Crookes mostram que aquilo que em princípio parece desprezível (naquele caso o pó das chaminés) pode sim ser um material valioso para investigação. Crookes acreditava nisso e procurava ressaltar a importância desses materiais ao mencionar sua experiência pessoal. Além disso, como esse episódio da História da Ciência demonstra , nem sempre é fácil a obtenção do material para pesquisas. Isso muitas vezes implica na resolução de problemas técnicos, grande empenho e esforço do investigador.

Após um longo e intricado processo, Crookes obtinha e trabalhava não exatamente cocom o tálio, e sim com o nitrato de tálio. Nesse caso, apoiava-se em dados obtidos por outra ra pessoa para então finalmente chegar ao peso atômico do tálio. Essa particularidade e mostra a ciência como um esforço cooperativo . CoContraria a impressão de que o cientista parte do nada, tantas vezes transmitida pelos livros de ciência. Indica que trabalhos desenvolvidos anteriormente contribuem de maneira significativa como fonte de informações para a as novas pesquisas, por exemplo.

Quantos aos cuidados tomados d durante te a a determinação do peso atômico do tálio, nota-se que Crookes procurou agir no sentido de identificar e minimizar possíveis fontes de erros. Preocupava-se com possíveis perturbações oriundas de fatores que deveriam ser controlados. Tentou assim insistentemente melhorar as condições experimentais, não simplesmente desprezando o pequenas interferências indesejáveis que poderiam provocar resultados anômalos. Sua expectativa era de atingir o melhor resultado possível, considerando todos esses fatores de interferêrência e procurando minimizá-los. Seus procedimentos demonstram esforço e criatividade para superar dificuldades e solucionar problemas técnicos .

Ainda assim, diante dessa investigação cuidadosa e sistemática do peso atômico do tálio, ao observar a irregularidade nas pesagens, Crookes não simplesmente a desprezou. Melhorou as condições experimentais, procurando investigar r a hipótese de se tratar de algum erro inerente às pesagens realizadas no ar. Não teria ficado satisfeito com uma suposição sem base experirimental e empenhou-s-se em investigar mais profundamente essa questão. Como ao investigar esta hipótese teria notado justamente o contrário, passou a julgar que estava diante de um fenômeno residual extraordinário. Essa segunda hipótese mostrou-se incorreta com a intensificação dos debates com outros investigadores. O efeito observado ainda se devia ao gás residual contido nas montagens, que Crookes , em princípio, insistia em c considerar irrelevante para a produção do efeito .

Apesar dessa falha de avaliação 14 , deve -se notar que o empenho de Crookes ao investigar o fenômeno levou-o -o a superar problemas técnicos significativos na época . Possibilitou, por exemplo, elaborar r mecanismos para detectar pressões em dispositivos altamente evacuados e a obtenção de vácuos nunca antes atingidos . Tais melhorias técnicas abriram caminhos para muitas outras descobertas, como, por exemplo, os raios X X e o elétron . Isso poderia não ter ocorrido naquele momento se as irregularidades tivessem sido desprezadadas . A análise da conduta de de Crookes demonstra, ainda, que os conhecimentos (no caso,

sobre medidas de vácuo) não surgem como construções arbitrárias, mas sim de 15 tentativas de resolver problemas. 15

Vimos que William Crookes apontava com pesar uma situação na pesquisa científica que, atualmente, se reproduz de certo modo na experimentação em sala de aula: resultados inesperados são desprezados. O comportamento de boa parte dos professores, portanto, ao incentivarem seus alunos a deixarem de lado esses resultados, condiz, então, com o que Crookes descreveu como uma atitude indesejável, e, por outro lado, contrasta com o modo como ele próprio agiu em suas investigações. Como pudemos notar nenesse e episódio a atitude de levar em conta os resultados inesperados é de grande valia para a prática a científica, assim como é igualmente fundamental na formação do aluno. Nesse último caso, em particular , incentiva a elaboração de novas hipóteses e a reformulação de estratégias de investigação, desenvolvendo habilidades que podem ser aplicadas em outras situações e constituem objetivos centrais do ensino atual . Essas hahabilidades são tradicionalmente negligenciadas pela incessante busca a de "resultados corretos".

## Considerações finais

O uso efetivo da experimentação no ensino depende da formaçação de professores capazes de analisar de maneira crítica o ensino tradicional, atentos ao que se produz em termos de pesquisas sobre ensino , e, ao mesmo tempo, capazes e dispostos a fazer bom uso desse recurso de maneira integrada aos objetivos do ensino atual . 16 Estudos têm sugerido contemplar de modo efetivo as discussões recentes da área de ensino em disciplinas como "Prática de Ensino" " (ver MARANDINO, 2003). Poderiam ser discutidos, por exemplo, pressupostos, possibilidades e os limites da experimentação no ensino de Física . Como frisam trabalhos recentes a respeito das necessidades formativas dos professores, conhecer a matéria ensinada implica em "conhecer as orientações metodológicas empregadas na construção dos conhecimentos, isto é, a forma como os cientistas abordrdam os problemas" (CARVALHO & GIL-PÉREZ, 1993, p. 22) .

Discutir as investigações realizadas por William Crookes permite abordar aspectos significativos da ciência , muitas vezes desprezados ou desconhecidos por professores s (e alunos). A experimentação transparece como um processo árduo , permeado por incertezas e esforço criativo na obtenção de materiais para estudo , resolução de problemas técnicos, , formulação de montagens experimentais e discussão de hipóteses . Acompanhar a conduta de Crookes pode ser bastante útil para a discussão de aspectos metodológicos da Física e, particularmente, das atitudes desejáveis d diante de resultados inesperados no laboratório.

## Referências

AXT, R. & MOREIRA, M. A. O ensino experimental e a questão do equipamento de baixo custo . Revista de Ensino de Física, n. 13, p. 97-103, 1991.

BORGES, A. T. Novos rumos para o laboratório escolar de ciências. Cad. Bras. Ens. Fís., n. 19 (3), ), p. 291-313, 2002.

BRASIL, MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO. Parâmetros Curriculares para o Ensino Médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: Ministério da Educação, 1998.

BROCK, W. H. Crookes, W. In: GILLISPIE, C . C . (ed). Dictionary of scientific biography. y. V. 3. New York: Charles Scribners Sons, p p. 474-4-482, 1970 .

BRUSH, S. G. & EVERITT, C C. W. F. Maxwell, Osborne Reynolds, and the radiometer. H Historical Studies in the Physical Sciences, n. 1 1, p. 105-125, 1969.

CARRASCOSA, J., PÉREZ, D., VILCHES, A. & VALDÉS, P . Papel de la actividad experimental en la Educación Científica. C Cad. Bras. Ens. Fís . , n. 2 23 (2), p. 157 -181, 2006.

CARVALHO, A. M. P. & GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de ciências . . São Paulo: Cortez, 1993. 119p.

CARVALHO, A.M.P. Prática de ensino. Os estágios na formação do professor . São Paulo: Livraria Pioneira Editora, 1995. 105p.

CROOKES, W. The mechanical action of light. Q Quarterly Journal of Science , n. 2 (5), p. 337-352, 1875.

CROOKES, W. On residual phenomena. Q Quarterly Journal of Science n. 2 (8), p. 20-34, 1878.

D'ALBE, E. E. F. T The life of Sir William Crookes, O.M., F.R.S. L London: T. Fisher Unwin, 1923. 4 410p.

DEKOSKY, R . K. William Crookes and the quest for absolute vacuum. A Annals of Science , n. 40, p. . 1-18, 1983.

FERREIRA, J . M . H . Estudando o invisível: William Crookes e a nova força. São Paulo: EDUC/FAPESP , 2004. 568p.

MARANDINO, M. A Prática de Ensino nas Licenciaturas e a pesquisa em ensino de ciências: questões atuais. Cad. Bras. Ens. Fís. , n. 20 (2), p. . 168-193, 2003.

MOREIRA, M. & AXT, R. O livro didático como veículo de ênfases curriculares no Ensino de Física . Pesquisa em Ensino de Física. Revista de Ensino de Física , n. 8 (1), ), p. 34-4-48, 1986.

PEDUZZI, L

.

O. Q. Sobre a utilização didática da História da Ciência. In:

PIETROCOLA, M. (org.). E Ensino de Física: conteúdo, metodologia e

epistemologia numa concepção integradora

151

170

, 2

2001. 235p.

PINHO ALVES, J. Atividade experimental: uma alternativa na concepção Í construtivista. In: ENCONTRO DE PESQUISA A EM ENSINO DE FÍSICA , 7 7, 2 2002, Águas de Lindóia. A Atas. São Paulo: SBF, 2002.

SÉRÉ, M . -G . , COELHO, S. M. & NUNES, A. D. O papel da experimentação no ensino da Física. Cad. Bras. Ens. Fís , n. 20 (1), p. 3 30-42, 2003 .

WOODRUFF, A. E.William Crookes and the radiometer. Isis , n. 57, p. 188198, 1966.

WUO, W. A A Física e os livros: uma análise do saber física nos livros didáticos adotados para o ensino médio. São Paulo: EDUC/FAPESP, 2000. 179p.

.

. Florianópolis: Editora da UFSC, p.

-