FÍSICA E FILOSOFIA: UMA PESQUISA EXPLORATÓRIA DAS OPINIÕES DE ALUNOS SOBRE A CONTROVÉRSIA REALISMO-ANTIRREALISMO

## FÍSICA E FILOSOFIA: UMA PESQUISA EXPLORATÓRIA DAS OPINIÕES DE ALUNOS SOBRE A CONTROVÉRSIA REALISMOANTIRREALISMO

## Carlos Toledo , Marco Braga 1 2

1 Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca - CEFET/RJ/Diretoria de Pesquisa e Pós-Graduação, carlos.toledo@ymail.com

## Resumo

A História e Filosofia da Ciência são uma alternativa para a melhoria do ensino de ciências. A discussão da Natureza da Ciência deve estar presente em sala de aula do ensino médio procurando problematizar as visões deformadas da ciência. Dessa forma o debate do Realismo e do Antirrealismo Científico dentro da Filosofia da Ciência se torna importante para ensino. Para os Realistas a ciência tem como objetivo, também, a busca por uma verdade e suas teorias e entidades são verdades ou caminham para uma. Em oposição, os Antirrealistas defendem que os objetivos da ciência podem ser alcançados sem que necessite buscar a verdade e suas entidades são ficções úteis para explicar fenômenos observáveis. Para identificar esses dois posicionamentos entre alunos o trabalho buscou através de um questionário verificar a posição de 230 alunos do 2º. e 3º. Ano do Ensino Médio. Levando em conta a ausência da Filosofia da Ciência dentro do ensino de ciências, a hipótese inicial do trabalho é que a maioria dos alunos não deve ter uma posição bem definida, entretanto alguns casos relevantes são observados. Assim, essas conclusões levam a sugestão do reforço da prática da discussão da Natureza da Ciência em sala de aula.

Palavras-chave : Filosofia da Ciência, Realismo, Antirrealismo, Ensino de Física, Natureza da Ciência.

## Introdução

A introdução da História e Filosofia da Ciência têm sido amplamente discutida nos últimos anos dentro do Ensino de Ciência. Suas práticas procuram problematizar a construção da ciência, assim como mostrá-la em um processo de desenvolvimento.

Dentro desse quadro, o desenvolvimento das concepções da Natureza da Ciência vem se apresentando como um dos objetivos do ensino de ciências (Abd1 El-Khalick, 2000). Esse desenvolvimento deve ser reforçado na tentativa de problematizar as visões ingênuas em relação à ciência desenvolvidas por alunos ao

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longo de sua formação. Tais visões são geralmente difundidas entre alunos do ensino médio e do superior, como licenciandos. Estes no futuro acabam fechando o círculo vicioso ao se tornarem professores e ensinarem essas visões aos alunos da Educação Básica. De uma forma geral, tais visões têm como características principais uma imagem da ciência empírico-indutivista, rígida, aproblemática, ahistórica, de crescimento linear, individualista, elitista e socialmente neutra (Pérez, 2001).

Os conhecimentos são transmitidos aos alunos como se fossem fechados e livres de discussões. Assim, acabam não levando em conta seu processo histórico de desenvolvimento. Como afirma Bachelar, 'todo conhecimento é uma resposta a uma pergunta, isto é, a um problema/situação-problemática' (Bachelar, 1938 apud Pérez, 2001). O conhecimento científico é apresentado como se fosse uma descoberta, como se leis e teorias estivessem na natureza e o cientista simplesmente necessitasse retirar o pano que as cobre.

Nesse ponto surge um problema crucial: as leis e as teorias são cópias da natureza ou são construções criadas pelo homem? E elas são representações da realidade ou são mera ficção?

Essa é uma discussão que permeia o debate entre diversos filósofos da ciência que se posicionam entre um realismo extremo e um antirrealismo total. Será sobre esse leque de posições que apresentaremos suas principais ideias.

## Realismo e Antirrealismo Científico

Os objetivos da ciência sempre foram questionados dentro da Filosofia. Para Aristóteles as bases das ciências eram as representações evidentes e necessárias da maneira de ser das coisas (Losee, 1997). Mais atualmente, entre os filósofos modernos, os de posição Realista defendem que o objetivo da ciência é uma descrição verdadeira do mundo (Okasha, 2011). Bas van Fraassen, um filósofo que dedica parte de sua obra para a discussão, defende que uma posição ingênua para o Realismo Científico, é que:

'(...) o retrato que a ciência nos dá do mundo é verdadeiro, fidedigno nos detalhes, e as entidades postuladas na ciência realmente existem; os avanços da ciência são descobertas, e não invenções. (van Fraassen, 2007).'

No entanto, essa visão é um tanto ingênua, pois ela nos sugere que as teorias de hoje são unicamente verdadeiras. Porém, utilizando a História da Ciência como fonte, sabemos que existem diversos exemplos em que uma teoria era considerada verdadeira e posteriormente foi superada. Assim, o próprio van Fraassen sugere uma visão mais atual, em que:

'A ciência visa dar-nos em suas teorias um relato literalmente verdadeiro de como o mundo é, e a aceitação de uma teoria científica envolve de que ela é verdadeira. (van Fraassen, 2007).'

Sendo assim, quando um cientista realista aceita uma teoria ele tem a crença de que ela é verdadeira, porém quando essa teoria é ultrapassada ele considera que essa nova teoria só superou a anterior pois se aproxima mais ainda da verdade. A ciência descreve os mínimos detalhes da realidade da natureza em seus processos e entidades, mesmo que sejam inacessíveis ao sentido do homem (Ody, 2005).

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Em oposição ao Realismo Científico temos o Antirrealismo Científico. Nesse sentido, Van Fraassen afirma:

- '(...)o antirrealismo é posição segundo qual o objetivo da ciência pode bem ser atendido sem fazer o relato verdadeiro, e a aceitação de uma teoria pode, de modo apropriado, envolver algo menos (ou diferente) que a crença de que ela é verdadeira.' (van Fraassen, 2007).

Assim, quando o cientista avança uma nova teoria o realista vê como afirma o postulado. Mas o antirrealista vê como é exibida essa teoria assegurando e afirmando suas virtudes. Para os antirrealistas uma teoria pode ser aceita porque é responsável por fenômenos e ajuda na previsão. Pode, também, ser aceita por suas virtudes pragmáticas sem sejam literalmente verdadeiras (Hacking, 2008).

- O grande debate entre os dois grupos historicamente esteve ligado as entidades inobserváveis. Podemos dizer que a parte observável do mundo refere-se ao mundo de mesas e cadeiras, de árvores e animais, de tubos de ensaios e bicos de Bunsen, de trovoadas e nevascas, e assim por diante. Coisas que podem ser percebidas diretamente pelos sentidos humanos. A parte inobservável (modelos) seriam átomos, elétrons, quarks, léptons, entre outras que fogem aos sentidos humanos (Okasha, 2011).

Considere então, uma teoria que postule a existência do elétron , como a teoria da eletrização. Para os realistas, se a teoria é verdadeira os elétrons realmente existem, caso contrário seria uma coincidência extraordinária se uma teoria que fale sobre elétrons fizesse previsões exatas sobre o mundo observável, a menos que os elétrons existam realmente. Para o antirrealista, o elétron não precisa existir para que os avanços da ciência sejam estabelecidos. Dessa forma, os elétrons são uma ficção criada pelos cientistas para explicar fenômenos observáveis, entretanto eles não precisam existir para que possamos construir, por exemplo, um Gerador de van Graaff e outros aparatos tecnológicos. Assim, outra teoria, que não postule o elétron , pode surgir e explicar o fenômeno de eletrização.

Mesmo sabendo que este assunto pode nunca ter passado pela cabeça dos alunos, decidiu-se fazer uma pesquisa exploratória visando criar ações de intervenção na realidade escolar no futuro. O presente trabalho tem como objetivo mais que fazer um levantamento da visão dos alunos da escola secundária sobre o debate de Realistas e Antirrealistas, fazer com que os alunos pensem em algumas questões sobre as quais nunca pensaram.

## Metodologia e instrumento

O trabalho apresentado foi realizado com 230 alunos do 2º e 3º ano, total de seis turmas, de um colégio da rede particular de ensino da cidade do Rio de Janeiro. Os presentes responderam a um questionário (ANEXO) com respostas objetivas, aplicado pelo professor de Física, sem que esse tivesse feito qualquer explanação da discussão entre Realistas e Antirrealistas.

- O questionário possuía cinco perguntas com duas respostas antagônicas. Uma contendo uma posição Realista e outra com uma posição Antirrealista.

Dentro das perguntas destacamos, que a primeira e a segunda abordavam uma questão do cotidiano, na qual o aluno deveria optar se registros, como por exemplo pegadas na praia, eram garantia que realmente ' alguém' passou por ali. A intenção era fazer uma similaridade com experiências, como a câmara de nuvens,

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em que não podemos ver as partículas apenas seu rastro. Sendo assim, podemos afirmar que realmente aquilo é a partícula que afirmamos? Depende de nossa posição Realista ou Antirrealista.

A terceira pergunta apresenta o fenômeno da eletrização e segue para o questionamento se para ela funcionar os elétrons necessitam existir. A quarta pergunta, fala novamente sobre elétrons e agora questiona sobre a crença do cientista sobre a realidade da teoria. Dentro de ambas, as respostas estão introduzindo o argumento do milagre , utilizado pelos realistas em resposta aos antirrealistas. A quinta e última pergunta, questiona se quando uma teoria 'avança' ela está caminhando para a verdade ou não.

As discussões realizadas pelos alunos também foram registradas pelo professor, assim como os principais debates serão apresentados durante o trabalho.

## Resultados

Inicialmente foi atribuído o valor de 1( um ) para as respostas de caráter Realista e -1( menos um ) para as respostas de caráter Antirrealista. Somando-se os resultados parciais temos os possíveis somatórios: 5, 3, 1, -1, -3 e -5. Classificamos os resultados como Totalmente Realista, de Tendência Realista, Indecisos, Totalmente Antirrealista e de Tendência Antirrealista (Figura 01).

Figura 01: Classificação dos Resustados

Partimos de algumas hipóteses iniciais, resumidas em três pontos:

- (i) a maior parte dos alunos estará concentrada nos Indecisos;
- (ii) os extremos, Totalmente Realistas e Antirrealistas, serão em menores quantidades;
- (iii) os realistas estarão em maioria sobre os Antirrealistas.

Reunindo todos os dados no Gráfico 1 temos o seguinte:

Gráfico 01: Resultado dos Questionários

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Realizando uma análise inicial, fica claro que a maioria dos alunos, cerca de 49% - 112 alunos, estão entre os indecisos. Significa dizer que esses marcaram 2 respostas de uma posição e 3 respostas da outra. Essa indecisão é um fato que é agravado pela falta de discussões sobre Filosofia da Ciência em sala de aula. Note que a Filosofia da Ciência não é apenas uma temática a ser discutida pelos professores de Ciências. Hoje, existe a disciplina Filosofia, obrigatória em todas as séries do Ensino Médio.

Podemos deduzir isso, pois não estamos definindo uma posição mais correta do que outra e sim querendo que os alunos tenham uma posição definida. Entretanto, será difícil para que eles tenham isso sem uma discussão em sala de aula sobre o tema.

Considerando os discursos observados pelos alunos ficava claro que esse resultado seria esperado. Primeiramente porque as maiores discussões ocorreram nas duas primeiras perguntas, sobre o cotidiano. Como exemplo, destacamos a questão dois:

O maior debate da questão acima foi relacionado a - 'quem construiria uma máquina de fazer pegadas?' - o objetivo relacionado a questionar se o registro é uma evidência que realmente algo esteve ali, exemplo numa câmara de nuvens a marca (' nuvem ') deixada realmente é a garantia que uma partícula subatômica passou por ali?, não foi alcançado. A discussão ficou restrita a algo mais superficial, ou talvez no nível do conhecimento sobre a Filosofia da Ciência deles. Assim, mais uma vez fica claro a necessidade da discussão da Filosofia da Ciência no Ensino Médio.

Analisemos agora a hipótese dois (ii), na qual os extremos seriam menos atingidos. Dentro de uma distribuição normal isso seria esperado, mas nesse caso estamos falando de opinião, assim não necessariamente esse critério seria válido. Do total apenas 11% dos alunos, 25 alunos, se posicionaram extremistas. Nesse caso extremista no sentido de ter uma posição bem definida. Em reflexo da falta de discussão em sala de aula, os alunos com posições bem definidas são casos 'raros'. Podemos até mesmo dizer, que alguns desses alunos apenas seguiram uma lógica de raciocínio continuo para todas as respostas, pois se alternassem as respostas estariam se contrariando.

A terceira hipótese (iii) é que os Realistas estariam em maioria em relação aos Antirrealistas. Essa se justifica pelo discurso dos professores, e dos cientistas, com relação a uma ciência rígida e fonte única de conhecimento (Pérez, 2001). Assim, questionar se o elétron existe é impensável, pois ' O professor ' não só afirma que ele existe, mas não deixa dúvida durante todo o seu discurso em aula. O cientista na mídia quando discursa sobre essas partículas passa a certeza que elas existem, até mesmo por isso que eles as procuram.

O resultado 'confirmou' a hipótese dois (ii), mas não com tanta diferença. Do grupo todo, 66 alunos tiveram uma posição Realista, ou seja, se enquadram nos Totalmente Realista e nos de Tendência Realista , enquanto 52 alunos tiveram uma posição Antirrealista, logo Totalmente Antirrealista e de Tendência Antirrealista . Considerando o tamanho do grupo, 230 entrevistados, uma diferença de 14 alunos representa apenas 6% do todo.

Alguns argumentos podem ser levantados, como por exemplo, seguindo o raciocínio lógico adotado para uma resposta as demais não poderiam negar a

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anterior. Logo se na resposta da questão número três, o aluno afirma que o elétron não precisa existir, seguindo uma lógica, ele não pode responder na número quatro que para uma lâmpada fluorescente funcionar o elétron precisa existir. Note que, isso é uma suposição de um método. Alguns comentários dessa forma foram observados em sala de aula pelo professor aplicador. Nada muito amplo, mas relevante.

Cabe destacar também dentro dos discursos dos alunos, que das seis turmas, em três de 3º. ano o debate entre os alunos foi de baixa amplitude. Nas três turmas do 2º. Ano, duas tiveram um debate mais ampliado, entretanto nas duas primeiras questões relacionadas ao cotidiano. Por último, destacamos que em uma turma do 2º. ano o debate foi em muito aprofundado em todas as questões. Ficou claro os questionamentos dos alunos com relação a realidade das partículas. Um aluno levantou o questionamento perante a questão cinco, que questionava sobre quando uma teoria avança ela está se aproximando da verdade. O aluno levantou a questão de como uma teoria passa a ser aceita dentro da ciência. Esse é um questionamento amplamente discutido dentro da Filosofia da Ciência por diversos filósofos. Essa turma especificamente obteve um resultado bem diferenciado do total, assim vale seu destaque abaixo:

Figura 03: Comparativo da Turma 23 com o total

Destacam-se alguns pontos, como 42% dos Antirrealistas da pesquisa estão nessa turma, mesmo ela representando apenas 19,5% do total de alunos analisados. O número de Indecisos também diminui significativamente em 13%, enquanto apenas 7 alunos - 15% tem a posição Realista. Podemos sugerir que a discussão entre os alunos, até mesmo o nível dos questionamentos, sugeririam diferenças relevantes como as verificadas.

Da forma como um todo, verificamos que a falta do debate da Natureza da Ciência empobrece as aulas de ciências, deixando a construção do conhecimento dos alunos fora dos debates que permeiam a Filosofia da Ciência e questionam sua elaboração e evolução.

## Conclusão

Essa pesquisa exploratória visa criar subsídios para um trabalho de intervenção escolar onde a História e Filosofia da Ciência poderiam se apresentar como uma alternativa para a melhora do ensino de ciências. Essa abordagem também não deve entrar como conteúdo em si, mas sim auxiliar a discussão e problematizar a construção da ciência, diminuindo as distorções apresentadas nas posições sobre a ciência.

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Da mesma forma, que o debate do Realismo e do Antirrealismo Científico dentro da Filosofia da Ciência contribui na visão de que a ciência deve ser questionada e de que ela não é rígida e infalível. Para os Realistas o objetivo da ciência é, também, a busca pela verdade e suas teorias e entidades são verdades, ou caminham para esta. Para os Antirrealistas os objetivos da ciência podem ser alcançados sem que suas teorias e entidades sejam verdadeiras. Assim, quando uma teoria postula a existência do elétron, por exemplo, para o Realista este existe já para o Antirrealista o elétron é uma ficção útil para explicar fenômenos observáveis.

O trabalho através de um questionário objetivo procurou obter a posição dos alunos entre Realistas Totalmente e de Tendência -, Indecisos e Antirrealistas Totalmente e de Tendência . As cinco perguntas abordaram (i) o questionamento da realidade dos registros, através de situações cotidianas, (ii) o questionamento da existência de partículas inobserváveis, (iii) o questionamento se para a criação de novas tecnologias os cientistas necessitaram acreditar que partículas inobserváveis existiam e (iv) o questionamento se quando uma teoria é 'superada' ela caminha para uma verdade.

Os resultados mostraram que a maioria dos alunos - 49% - estão entre os indecisos. Assim como os extremos, Totalmente Realista (4%) e Totalmente Antirrealista (7%), foram os menos classificados. Como última hipótese, confirmada, a quantidade de alunos Realistas (28%) era maior que os Antirrealistas (21%). A sugestão da última hipótese está ligada ao discurso dos professores de uma ciência rígida, até mesmo inquestionável, de um conhecimento de crescimento linear.

Destaca-se uma turma em particular, na qual ocorreu um debate interalunos intenso. Nessa turma, que representa 19,5% do total de alunos pesquisados, apresenta 42% do total de Antirrealistas da pesquisa. O que, para a mesma turma, indica um total de 49%, ou seja o debate enriqueceu suas posições. Note que, não afirmamos que uma posição é superior a outra, entretanto o número de alunos Indecisos (36%) é consideravelmente menor que o do total indeciso da pesquisa(49%).

Temos como objetivo que os alunos assumam uma posição esclarecida independente de qual seja. Os trabalhos com a História e a Filosofia da Ciência abordando a discussão da Natureza da Ciência devem contribuir para a diminuição desse número de indecisos. Dessa forma teremos um ensino de ciências mais rico em debates que questionem a construção da ciência, de forma a gerarmos cidadãos mais esclarecidos nas decisões tomadas pela ciência, deixando de serem passivos e ingênuos perante aos avanços da ciência e tecnologia.

## Referências

ABD-EL-KHALICK, F., LEDERMAN, N.. The Influence of History of Science Courses on Students' Views of Nature of Science . Journal of Research in Science Teacher. V.37, n.10, p. 1057-1095, 2000.

HACKING, I.. Representing and intervening: Introductory topics in the philosophy of natural science. New York: Cambridge University Press, 1983.

LEDERMAN, N. G.. Nature of Science: Past, Present, and Future. Curriculum and Assessment in Science. 2006.

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LOSEE, J.. Uma introdução Histórica à Filosofia da Ciência - Afirmação e desenvolvimento do método de Aristóteles no período medieval. Tradução de Carlos Lains. São Paulo: Terramar, 1997.

ODY, L.C.. A questão do observável/inobservável nas visões de Bas van Fraassen e Ian Hacking. Santos/SP: Paradigmas, v.25, n.março/abril, p.4-6, 2005.

OKASHA, S.. Realismo e Antirrealismo. Tradução: Marques Segundo, L.H., Miranda, S.R.N.. Crítica, 2011. Tradução artigo.

PÉREZ, D.G., MONTORO, I.F., ALÍS, J.C., CACHAPUZ, A., PRAIA, J.. Para uma imagem não deformada do trabalho científico. Ciência &amp; Educação, v.7, n.2, p.125-153, 2001.

VAN FRAASSEN, B.C.. A Imagem Científica. Tradução: Luiz Henrique de Araújo Dutra . São Paulo: Editora UNESP: Discurso Editorial, 2007.

## ANEXO

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