A história da física auxiliando a intedisciplinaridade no ensino médio técnico

## A HISTÓRIA DA FÍSICA AUXILIANDO A INTERDISCIPLINARIDADE NO ENSINO MÉDIO TÉCNICO

## Angela Maria dos Santos 1

## Resumo

Este trabalho mostra atividades desenvolvidas pelos professores do grupo de pesquisa em epistemologia do Instituto Federal do Paraná (IFPR) - Câmpus Curitiba, decorrentes da necessidade de buscar, dentro de cursos médio técnico integrados, a verdadeira questão da integração no quesito interdisciplinaridade. A partir de discussões ocorridas dentro do grupo de pesquisa, buscou-se uma primeira integração entre a matemática, a física e a filosofia. Este trabalho relata as formas e as análises feitas em sala de aula junto aos estudantes e um trabalho extensionista realizado, buscando a intereção com outras turmas. O trabalho mostra como os professores se reuniram e discutiram a história da ciências, em particular da ciência física, e com ela, conseguiram mostrar a física dentro de outros contextos, tornando as aulas mais motivadoras e os estudantes mais participativos e questionadores. As atividades foram poucas, mas demostraram que este pode ser o caminho para a integração, com ajuda da história da ciência.

Palavras-chave : história da física, interdisciplinaridade, ensino médio técnico

## Introdução

Os professores de física, em sua maioria, muito dificilmente trabalham com uma análise da história dos conceitos da física, fazendo normalmente, transparecer ao aluno, a ideia de que os conceitos trabalhados na prática não são frutos de uma continuidade de discussão. Apesar de a história da ciência fazer parte dos parâmetros curriculares, ela é abordada, comumente, de forma a indicar alguns nomes que fizeram revoluções científicas ou alguma descoberta realmente importante, desconsiderando-se as descobertas equivocadas que aconteceram em muitas etapas (CACHEL, DOS SANTOS, 2011).

Compreender a ciência e sua história e perceber o que nos torna hoje um mundo tão tecnológico é algo envolvente e instigante. Partindo deste princípio, perceber a ciência de forma não acabada, mas em eterna construção é algo imprescindível no que tange o ensino técnico. É importante que os estudantes se vejam construidores de novas tecnologias, que possam contribuir para a sociedade não apenas com seu trabalho técnico, mas que juntamente com ele, possam auxiliar os avanços científicos e tecnológicos em quaisquer áreas do conhecimento.

Conforme Kuhn destaca em seu livro A estrutura das Revoluções Científicas, a abordagem da história das ciências em sala de aula prioriza uma visão revolucionista (KUNH, 2007). Normalmente os estudantes acreditam que a física e a ciência, de modo geral, são análises certas, e que as imprecisões analisadas e

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

20 a 25 de janeiro de 2013

discutidas no passado são erros que devem ser esquecidos e normalmente nem são comentados.

Trabalhar na percepção de um ensino cidadão e técnico científico leva à necessidade de fazer os estudantes analisarem as questões que estão por trás do que se trabalha hoje. É imprescindível analisar o porquê, como e de onde surgiram as ideias e discussões que trazem, aos dias de hoje, a ciência como a conhecemos.

Compreender a física, a história da ciência e a filosofia unidas, auxilia no desenvolvimento basilar das questões científicas e tecnológicas (DAHMEN, 2006), provocando visões que podem complementar o crescimento da ciência enquanto disciplina e muito mais enquanto visão social. Os parâmetros curriculares nacionais (BRASIL, 2000) trazem em seu conteúdo a necessidade de reformas curriculares, a adaptação das instituições de ensino em formas diferenciadas para discutir e ensinar as diversidades existentes em disciplinas isoladas. No entanto, sabemos que as articulações, apesar de prováveis, não são simples e muitos professores armam grandes barreiras para desenvolver trabalhos inter ou multidisciplinares. É fundamental uma melhor eficiência das questões e aspectos pedagógicos de forma que seja alcançada a formação de um cidadão (BELLONI, 2005).

Dessa forma, buscamos, através do ensino da história da ciência, mostrar que tanto a física como as demais ciências são construções, que funcionam, mas que podem ser modificadas com novas descobertas e que pensar matemática e logicamente, nem sempre foi a base das ciências exatas.

Compreender a ciência e sua construção auxilia nos aspectos pedagógicos. Por exemplo, quando se fala de relatividade, sempre se pensa em Einstein, mas poucas pessoas sabem dos aspectos matemáticos importantes estudados por Lorentz ou Henri Poicarè para que as definições da relatividade fossem realmente discutidas (STACHEL, 2004). Perceber a relação entre as ciências e relacioná-las em disciplinas auxilia o processo de ensino aprendizagem, marcando um avanço no aspecto pedagógico.

- Já dizia Einstein ' Conceitos nada mais são que construções livres, associadas intuitivamente a complexos de experiências sensíveis com um grau de segurança suficiente para uma dada aplicação...' (EINSTEIN, 1936)

Disso fazem-se necessárias pesquisas em torno do que é a ciência, o que é a verdade, o que se construiu e como a natureza realmente se comporta. É importante perceber questões que aplicadas a determinados conteúdos podem dar respostas parcialmente coerentes, enquanto para outras questões podem representar toda uma questão básica do conhecimento. Portanto, não é a física pronta e acabada que precisa ser compreendida, mas principalmente a forma em como ela foi acontecendo e dentro de que aspectos foi se desenvolvendo para ser a ciência que temos hoje.

Compreender a física como uma ciência em evolução e que teve durante muitos séculos ideias aceitas e depois que caíram desacreditadas, auxilia os estudantes a formular conceitos e compreender a base das teorias e não apenas a usá-las como ferramentas prontas apenas como formas de resolução de problemas descontextualizados. Analisando as questões de forma interdisciplinar, fica muito mais claro ao estudante contextualizar os acontecimentos. As ciências humanas e naturais fazem parte de um contexto único diretamente relacionado. Perceber a mudança ocorrida na história com o advento dos estudos sobre radioatividade e

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

principalmente com a revolução quântica, ajuda na construção do conhecimento, baseando-se na teoria de Ausubel (MOREIRA, 1983).

## Em sala de aula

As atividades de ensino, pesquisa e extensão, dentro de uma instituição educacional são primordiais, considerando que a qualidade dentro da formação de um cidadão completo passa por ambas as áreas. Considerando a responsabilidade de envolvimento nestes três pilares do saber, criar e desenvolver projetos sobre temas relacionados ao ensino médio técnico é criar condições para uma melhor relação entre estudante e escola e também para um aprimoramento no desenvolvimento cognitivo, social e regional.

As reflexões que aqui são apresentadas decorrem do estudo desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa em Epistemologia do Instituto Federal do Paraná, Campus Curitiba e das abordagens dentro de sala de aula, considerando o posicionamento e a participação dos estudantes. Neste grupo muitos textos foram lidos e discutidos no que diz respeito a historicidade e sua relação com a técnica. Nos estudos do grupo discutiu-se de onde a questão da técnica surgiu, como foi abordada em diferentes conceitos e como é trabalhada nos dias de hoje. O estudo teórico possibilitou os primeiros passos na construção de projetos de ensino que pudessem envolver os estudantes em diferentes disciplinas, tanto do núcleo comum como das disciplinas técnicas, dentro de diferentes cursos técnicos integrados ao ensino médio.

As primeiras atividades se deram na discussão do conteúdo de mecânica, dentro da disciplina de física, sendo trabalhada com a disciplina da matemática buscando aspectos da geometria euclidiana e a disciplina de filosofia trabalhando temas científicos e paradigmas. As primeiras atividades em conjunto, foram feitas buscando questões científicas elencadas a partir do contexto histórico, para isso, a ajuda da filosofia foi de grande importância no que diz respeito às questões relacionadas à natureza e às discussões filosóficas existentes, muito antes dos modelamentos matemáticos da natureza. A filosofia pré-socrática é auxiliada pela disciplina de física e de matemática quando estuda-se as bases da geometria e também os primeiros estudos de corpos em queda. Neste contexto os estudantes passam a perceber a relação dos assuntos discutidos em sala de aula com mais aprofundamento. Conseguem notar que nada é descontextualizado, mas que a ciência surgiu de estudos mútuos e extremamente relacionados. Com esta percepção os estudantes tornam-se mais inquisidores, mais participativos e começam a perceber que a sala de aula é também um mundo social e não apenas questões a serem decoradas para a resolução de avaliações.

Do comentado acima é importante salientar a questão dos estudantes acreditarem que escola não é realidade, mas apenas uma etapa a se passar sem muito a se levar para a vida. Esta questão, na maioria das vezes, é colocada como culpa do professor, é ele, geralmente, o grande culpado pelos alunos não gostarem de estudar, não perceberem a ciência em suas vidas e estarem desestimulados, no entanto, os próprios alunos, quando querem seguir determinadas carreiras, não conseguem e nem tem interesse em perceber determinadas disciplinas no contexto do dia a dia, mesmo muitos professores fazendo esforços possíveis e muitas vezes quase impossíveis para ministrar aulas diferenciadas, contextualizadas e motivantes. Assim, trabalhar disciplinas conjuntas em momentos únicos, faz aparecer, para o

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

adolescente, uma realidade mais palpável, mais condizente com o que muitas vezes, um professor sozinho não consegue mostrar.

Trabalhando a física, a filosofia e a matemática, num primeiro momento, unidas, o grupo acreditou que um primeiro passo para novos projetos estaria sendo criado e assim os professores começaram a desenvolver as atividades.

Não foram todas as aulas trabalhadas juntas, mas no decorrer de um bimestre, um encontro dos professores das três disciplinas acontecia. Discutir a física e a filosofia unidas, nas descobertas da teoria da gravitação universal e principalmente nas primeiras discussões sobre o que hoje conhecemos como leis de Newton, fez os estudantes participarem da criação e se perceberem também dentro de um contexto em que podem fazer novas descobertas.

As discussões começaram na apresentação da história da ciência, conjuntamente com as discussões de racionalização da natureza para os estudantes perceberem como as equações surgiram, não sendo, desde os primeiros estudos já analisadas e discutidas. Trabalhar a história da ciência partindo dos estudos de Aristóteles como um precursor da cinemática e da gravitação, auxilia na compreensão, inclusive, da disciplina de história.

As discussões em sala de aula, pelos professores em cada disciplina mostravam aos alunos as relações existentes em cada contexto. Foi de grande valia, pelas respostas dos estudantes, essas comparações e discussões interdisciplinares, mesmo que não totalmente voltadas a projetos, mas dentro dos próprios aspectos programáticos de cada disciplina.

Do ponto de vista da história da ciência, particularmente da história da física, discutiu-se as questões de heliocentrismo e a queda dos corpos vindas do estudo de Aristóteles, a vida de Galileu com as descobertas das lentes para fabricação de telescópios, os estudos do geocentrismo e posteriormente a relação entre a queda dos corpos, as suas velocidades e a relação com o tempo de queda. A partir das discussões da história da ciência, os aspectos físicos eram discutidos e analisados, mostrando como a física foi se consolidando enquanto uma ciência de explicação da natureza.

Ao fim de um bimestre, os professores envolvidos nas discussões de física, matemática e filosofia participaram de um encontro realizado com os estudantes da instituição, de forma extensionista, para que mais estudantes fossem apresentados para as discussões interdisciplinares e não apenas as poucas turmas onde as atividades foram desenvolvidas num primeiro momento. Neste encontro as respostas dadas pelos estudantes no que diz respeito aos aspectos de como as disciplinas e seus conteúdos foram apresentadas, demonstrou que trabalhar conjuntamente faz com que os estudantes tornem-se mais críticos, mas motivados e muito mais participativos nas discussões disciplinares.

A matemática, neste contexto, ficou com a discussão da geometria euclidiana e com as funções que ajudaram nas primeiras atividades da separação entre filosofia e física em meados do século XV.

A filosofia também discutiu aspectos das revoluções científicas acontecidas durante os séculos e a partir desta discussão, novos estudos no grupo de epistemologia estão sendo desenvolvidos de forma a dar continuidade nas apresentações da física em sala de aula, junto à história da ciência, agora no que diz respeito à parte óptica, ao eletromagnetismo e à física moderna.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Do ponto de vista dos envolvidos neste primeiro passo para uma discussão interdisciplinar, as atividades desenvolvidas ajudaram os estudantes, principalmente, no que diz respeito a motivação, fazendo com que eles percebessem a união das disciplinas e não pensassem apenas em discussões separadas de diversas disciplinas.

As disciplinas técnicas foram envolvidas nos seus aspectos específicos, por exemplo, dentro da mecânica, as discussões sobre cinemática e leis de Newton levaram a uma formulação mais adequada no contexto de máquinas términas, projetos mecânicos e resistência dos materiais, também na do curso de petróleo as questões mecânicas e hidrostáticas foram trabalhadas, de forma mais modesta, mas dando um passo para maior integração entre as disciplinas e os próprios professores.

## Conclusões

Procurando uma educação menos fragmentada, alguns professores do Instituto Federal do Paraná -Campi Curitiba, desenvolveram uma forma diferenciada de tratar suas disciplinas, envolvendo a história da ciência, particularmente a história da física, dentro das discussões de física, matemática e filosofia e juntamente com algumas disciplinas técnicas, dentro do ensino médio técnico da instituição.

A partir do trabalho desenvolvido, ficou claro para os professores, através das respostas e comportamento dos estudantes, a necessidade de diálogo entre as disciplinas, principalmente para jovens que passam, em ensino técnico, a contarem com 16 a 18 disciplinas anuais. Dos debates com os estudantes, os professores perceberam que começar aulas de ciências exatas com conteúdos históricos, deixava as aulas mais animadas e motivadoras. Os estudantes passaram a perceber a física não como uma disciplina cheia de matemática, mas principalmente como uma forma de descoberta da natureza, explicação de questões tecnológicas e mais relacionada com o cotidiano.

Estes primeiros momentos desenvolvidos pelos professores têm a intenção de motivar outros professores, de outras disciplinas, de forma que a instituição, como um todo, participe das questões de interdisciplinaridade, fazendo um ensino médio técnico realmente integrado.

- O estudo das questões da história da ciência, além de se mostrarem estimulantes, tornaram-se a união entre algumas disciplinas e uma motivação para eventos de extensão e principalmente para projetos de pesquisa envolvendo estudantes do ensino médio.

Com os primeiros movimentos a intenção é fazer a história da ciência, principalmente a história da física, se envolver mais nos trabalhos de sala de aula, levando aos estudantes uma forma diversificada e realista do que é a física e como ela está relacionada com as demais disciplinas e principalmente com o cotidiano.

## Referências

BELLONI, M. L. O que é mídia-educação . 2. ed. Coleção polêmicas do nosso tempo. Campinas: Autores Associados, 2005.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

BRASIL Ministério da Educação . . Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) - Ensino Médio, 2000.

CACHEL, A. , DOS SANTOS, A. M. Interdisciplinaridade: Uma Visão da Física e da Filosofia em Sala de Aula no Ensino Médio. Anais do IV Simpósio Nacional de Tecnologia e Sociedade, Vol.1, 2011.

DAHMEN, S. R. Einstein e a Filosofia . Revista Brasileira de Ensino de Física. Vol. 28, n.1, 2006.

EINSTEIN, A. Física e Realidade . Journal of the Franklin Institute. Vol. 221, 1936.

KUHN. T.S. A estrutura das revoluções científicas, Editora Perspectiva, Edição 9, São Paulo, 2007.

MOREIRA, M. A . Uma Abordagem Cognitivista do Ensino de Física , Editora da Universidade de Porto Alegre, 1983.

SILVA, B.V.C., História e filosofia da ciência como subsídio para elaborar estratégias didáticas em sala de aula: um relato de experiência em sala de aula . Revista Ciência e Idéias. Vol. 3, n.2, 2011-2012.

STACHEL, J. 1905 e tudo o mais . Revista Brasileiro de Ensino de Física. Vol. 27, n. 1, 2004.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_