PERFIL E OBSTÁCULO EPISTEMOLÓGIO NA APRENDIZAGEM DO CONCEITO DE ÍMÃ

## PERFIL E OBSTÁCULO EPISTEMOLÓGIO NA APRENDIZAGEM DO CONCEITO DE ÍMÃ

## EPISTEMOLOGICAL O OBSTACLES AND PROFILES IN LEARNING OF THE CONCEPT OF MAGNET

Moacir Pereira de Souza Filho 1 , Sérgio Luiz Bragatto Boss 2 , João José Caluzi3 i3

Universidade Estadual Paulista/Pós -Graduaç 2ão em Ensino de Ciências /Facuculdade de Ciências, 1 moacir@fc.unesp.br , 2 2 serginho@fc.unesp.br , 3 caluzi@fc.unesp.br

## Resumo

O objetivo deste trabalho é traçar um perfil epistemológico o sobre o desenvolvimento do conhecimento do ímã, tanto na história da ciência quanto em um grupo de graduandos de um curso de Licenciatura em Física. Por meio deste perfil destacamos algumas questões, dificuldades e obstáculos epistemológicos presentes tanto no desenvolvimento histórico deste conhecimento quanto no processo de aprendizagem dos alunos. . Este trabalho é uma análise preliminar de parte dos dados coletados para uma tese de doutorado. Os dados foram coletados em um mini -curso realizado ao longo do ano de 2006, em que foram discutidos textos históricos sobre eletricidade, magnetismo e eletromagnetismo. Neste trabalho apresentamos apenas os dados referentes às discussões sobre o ímã . A teoria de Bachelard mostra a importância da identificação dos obstáculos epistemológicos para o processo de ensino-aprendizagem . Com base nisso apresentamos os resultados e as discussões finais.

Palavras -chave: História da Ciência, Ensino de Ciência, Magnetismo e Gaston Bachelard.

## Abstract

The goal of this paper is to work out a profile epistemological on the development of knowledge of the magnet, both in the history of science as a group of students in a course of degree in Physics. Through this profile, we highlighted some issues, difficulties and obstacles epistemological present both in historical development of this knowledge as in the learning process of students. This work is part of a preliminary analysis of data collected for a doctoral thesis. The data were collected in a mini -course held during the year 2006 in historical texts that were discussed on electricity, magnetism and electromagnetism. In this work we present only the details of the discussions on the magnet. The Bachelard's theory shows the importance of identifying the obstacles epistemological for the teaching-learning process. On that basis we present the resultlts and the f final discussions.

Keywords: Science History, Science Education, Magnetism and Gaston Bachelard.

## 1. Introdução

As dificuldades na aprendizagem de conceitos científicos têm sido alvo de investigação na área de ensino de física , especialmente no estudo de conceitos abstratos relacionados a eletricidade (FURIÓ; GUISASOLA, 1998a, 1998b), e aos fenômenos magnéticos, c como por exemplo, o campo magnético (GUISASOLA et al., 2003). Estas dificuldades, segundo os autores, se apresentam tanto na ontogênese quanto na filogênese . Desta forma, é possível relacionar problemas presentes no processo de aprendizagem destes conceitos e os problemas ocorridos na sua formação ao longo da história da ciência.

Algumas contribuições significativas para o ensino e aprendizado da ciência apontam que a História da Ciência pode auxiliar os professores a compreender as dificuldades dos estudantes, alertando-o-os para as dificuldades enfrentadas historicamente no curso do desenvolvimento científico. Isto não significa dizer que a ontogênese repete a filogênese, ou que há um "paralelismo" entre o curso histórico e o desenvolvimento da inteligência, mas sim que a História da Ciência pode dar "pistas" sobre o desenvolvimento individual .

A teoria de Bachelard traz dois conceitos importantes para este trabalho: i) o perfil epistemológico; o; ii) e o obstáculo epistemológico. o. O perfil l epistemológico o pode ser entendido como os diferentes níveis que um dado conceito sofreu durante sua história, e as diferentes formas que as pessoas apresentam para ver e representar a realidade à sua volta . Os obstáculos epistemológicos como o próprio nome sugere, representam um entrave ao conhecimento científico, e a superação destes obstáculos é tarefa fundamental para o o ensino dos conceitos científicos.

Sendo assim, neste artigo traçamos um perfil epistemológico o sobre o desenvolvimento do conhecimento do ímã, tanto na história da ciência quanto em um grupo de graduandos de um curso de Licenciatura em Física. Por meio deste perfil foi possível destacar algumas questões e dificuldades, bem como obstáculos epistemológicos presentes tanto no desenvolvimento histórico deste conhecimento quanto no processo de aprendizagem dos alunos. Para isto, usaremos o conceito de recorrência histórica a proposto por Bachelard, que consiste em olhar para o passado sob a luz do presente, ou seja, olharemos para o passado com o objetivo de identificar um perfil epistemológico. E este olhar para o passado foi utilizado tanto para elaboração de um perfil epistemológico "histórico" quanto conhecer o perfil dos estudantes , pois foi por meio dos dados coletados em discussões sobre textos históricos que foi elaborado o perfil dos alunos .

## 2. Reflexões sobre a epistemologia da Ciência.

Filósofo e professor de Física e Química, Gaston Bachelard (1884-1962) viveu o período de transição entre o século XVIII e o século XIX, caracterizado pela revolução das ciências físicas. A mecânica clássica apoiada sobre a solidez das noções de tempo e espaços absolutos é abalada pela teoria da relatividade. A mecânica quântica e a mecânica ondulatória são outros exemplos de revoluções que romperam com teorias já instituídas. Destarte, a ciência contemporânea inaugura um novo olhar sobre o mundo, que representa também um rompimento com a filosofia tradicional. A filosofia do não é, portanto, uma clivagem radical entre dois níveis de pensamento, é uma readequação completa na forma dos métodos de pensar. Para esta filosofia, a verdade não "brota" da percepção sobre o mundo, o dado já não pode ser apreendido sobre as leis da natureza, pois ele é pensado, refletido e é construído pelo ser pensante. Porém, o objeto científico não está isento de

comprovação experimental. O processo dialético entre razão e experiência constitui a base da epistemologia bachelardiana. A A investigação é orientada pelo pensamento teórico e, portanto, o vetor epistemológico é claro: vai do racional ao real.

Segundo Bachelard (2000, p. 11), a ciência é um produto do espírito humano e possui dois aspectos: um objetivo, concebido como parte das leis do nosso mundo; e outro subjetivo, um produto conforme as leis do nosso pensamento. Todo homem em seu esforço de cultura científica apóia-se sobre duas metafísicas: o realismo e o racionalismo. Ambas são polêmicas, contraditórias, mas ao mesmo tempo complementares. Não há realismo nem racionalismo absolutos, eles trocam conselhos sem fim. (BACHELARD, 2000).

Refletindo acerca da ciência e arte, Paiva (2005) sugere que a arte é fundamentalmente subjetiva e isenta de compromissos com a verificação. A ciêiência, pelo contrário, pauta-s-se por uma lógica, uma metodologia e um esforço de comprovação. Por outras palavras, ambas pertencem a esferas distintas. Para a autora, as modernas teorias científicas são criações da mente humana, análogas as que permitem a imaginação artística. Sendo assim, é imprescindível que a imaginação se infiltre e conquiste seu lugar no âmbito do pensamento científico. Nesta perspectiva, o sujeito assume a condição de criador. O objeto passa a ser produto de um trabalho de investigação, resultado de construções racionais.

## 2.1 Noção de Perfil epistemológico

Neste ponto, podemos dizer que para os diferentes níveis que um dado conceito sofreu durante sua história, e para as diferentes formas que as pessoas apresentam para ver e representar r a realidade à sua volta, existe aquilo que Bachelard (1991) denomina de "p"perfil epistemológico". O perfil epistemológico é um esboço que representa as diversas filosofias na obra do conhecimento Assim, o perfil epistemológico é composto por zonas, e cada uma delas é relacionada a uma perspectiva filosófica específica. Bachelard alerta que o perfil deve sempre se referir a um único conceito. O perfil serve também para representar os diversos conceitos na psicologia do espírito, sendo válido para examinar o estágio particular da cultura do indivíduo.

Figura 1 - Exemplo de perfil epistemológico genérico

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Esta é a representação de um perfil epistemológico, composto por três zonas, para um dado conceito genérico. Observa-se neste perfil que o indivíduo possui uma concepção mais empírica relativa ao conceito, seguidas pelo racionalismo simples e pelo realismo ingênuo. Os três níveis ou zonas do perfil conceitual utilizados neste trabalho podem ser definidos como:

- · O realismo ingênuo o é sempre a primeira visão do objbjeto, o primeiro conhecimento, pode ser entendido basicamente como o pensamento de senso comum. Neste estágio a noção torna-se um conceito-o-obstáculo que bloqueia o próprio pensamento.

- · O segundo nível, o empirismo, corresponde a um emprego relacionado à objetividade tátil ou instrumental, ultrapassa a realidade imediata por meio do uso de instrumentos de medida, mas ainda não consta das relações racionais. O conceito é formulado baseado em experiências simples e manipulação do objeto.
- · No racionalismo simples, a noção não é apenas um elemento primitivo de uma experiência imediata e direta, mas um fruto da razão, podendo de acordo com o conceito, ser expresso algebricamente. Os conceitos passam a fazer parte de uma rede de relações racionais.

Utilizando estes conceitos investigamos o perfil e os obstáculos epistemológicos na história da ciência e no pensamento dos estudantes relacionados ao estudo do ímã. A identificação destes perfis e dos obstáculos epistemológicos são ferramentas que podem auxiliar o professor or em atividades de ensino, tornando-as conseqüentemente mais profícuas.

## 2.2 Noção de obstáculos epistemológicos

Os obstáculos epistemológicos como o próprio nome sugere, representa um entrave ao conhecimento científico. Dentre as categorias de obstáculos elencadas por Bachelard, utilizaremos aqui apenas três, as quais nós julgamos fundamentais e apropriados para estudar as possíveis causas das dificuldades encontradas pelos alunos no processo de aprendizagem analisado neste trabalho. São elas: o conhecimento geral, a experiência primeira e o obstáculo substancialista .

## 3 . Desenvolvimento histórico sobre as concepções referentes ao ímã

## 3.1 As primeiras explicações sobre a magnetita

A magnetita 1 é um minério de óxido ferroso encontrada no estado natural em várias partes do mundo. Os primeiros escritos sobre as propriedades deste minério podem ser encontrados na literatura grega e latina. Os povos gregos e os chineses já conheciam as duas propriedades básicas deste minério: atrair pedaços de ferro e tendência diretiva quando livremente suspenso (LINDSAY, 1940, p. 271). Os povos antigos possuíam um conhecimento de senso comum em relaç ão às propriedades da magnetita, Bartholomew (fl. c. 1220-1240) (1974, p. 368) e Lindsay (1940, p. 272) contam que na antiguidade algumas propriedades místicas foram atribuídas a ela .

Para Peter Peregrinus (c. 1220-?) toda magnetita possui duas regiões distintas e diametralmente opostas que possuem maior poder de atração, e são denominados pólos austral e boreal, ou ainda, norte e sul, respectivamente (PEREGRINUS, 1974, p. 369).

Para Willian Gilbert (1540-1603) (1958, p. 23) "os pólos magnéticos podem ser encontrados em diversas magnetitas, [sendo] fortes e poderosos (macho), como o termo usado na antiguidade, ou ainda, fracos (fêmea)". Segundo ele "o pólo de uma pedra tem maior poder de atração que parte da outra pedra que responde a ela (a adversária como é chamada), e.g., o pólo norte de uma, tem maior força de atração, tem maior vigor ao puxar a parte sul da outra; então, ela atrai feferro mais poderosamente e gruda a ele mais firmemente". Um magneto artificial pode ser produzido ao friccionar um pedaço de ferro em um ímã natural, pois o ferro adquire

os pólos norte e sul. Após magnetizar uma barra de ferro, se o seu pólo sul for apresentado ao pólo norte da magnetita ela o atrairá sem dificuldade. Da mesma forma, se a extremidade sul da pedra for aproximada ao pólo sul do ferro também haverá atração. Isto acontece porque "a virtude no ferro é facilmente alterada, de maneira que, o que era antes a extremidade sul, se tornará agora o norte e vice-eversa" (PEREGRINUS, 1974, p. 271).

Peregrinus (1974, p. 271) e Gilbert (1958, p. 30) dizem que ao quebrarmos uma magnetita ao meio teremos duas magnetitas distintas: o pólo norte da pedra primitiva va permanece como pólo norte no pedaço fragmentado e no local da ruptura teremos o pólo sul. Analogamente, o inverso ocorre na outra metade, ou seja, o pólo sul da pedra primitiva se mantém sul, e no local da ruptura aparece o pólo norte. Desta maneira, uma a pedra ao ser quebrada transforma-se em duas magnetitas contendo um par de pólos. Sucessivamente, se continuarmos quebrando as pedras, por menor que seja o fragmento, ele apresentará os pólos norte e sul e, conseqüentemente, continuará apresentando as características magnéticas.

## 3.2 Desenvolvimentos de idéias posteriores

Com a realização do experimento de H. C. Ørsted (1777-1851) em 1820 , muitos cientistas passaram a investigar o fenômeno da ação mútua entre fios conduzindo corrente e corpos imantados , surgindo explicações mais sistematizadas.

Michael Faraday concebeu que existem regiões no entorno de um ímã responsável pelo seu poder de atração ou repulsão. Ele idealizou linhas físicas de forças fechadas existentes no interior e no exterior do ímã. Contrariando as explicações de senso comum vistas anteriormente, o autor apresenta um conhecimento científico mais elaborado e mais abstrato, como veremos a seguir. Faraday concebe o ímã como um perfeito sistema de forças capaz de existir por sua própria relação mútua. Segundo ele, o ímã possui características duplas e contrárias denominadas polaridades que são encontradas em direção às extremidades dos ímãs. Para ele, "as polaridades ou região norte e sul de um ímã, não estão apenas relacionadas uma a outra, atravévés ou internamente ao próprio ímã, mas elas também estão relacionadas externamente às polaridades opostas [do próprio ímã]". O autor complementa seu raciocínio dizendo que "esta relação externa envolve e necessita de uma quantidade exatamente igual à nova polaridade oposta, da qual o ímã está relacionado" (FARADAY, 1935, p. 509).

As palavras em destaque mostram que é impossível um ímã homogêneo possuir pólos com diferentes poderes de atração. Faraday além de advogar a existência de linhas de força internas e externas, diz que elas podem ser retilíneas ou curvilíneas. E justifica: "é evidente que, as polaridades devem estar relacionadas entre si externamente por linhas curvas de forças; porque nenhuma linha reta pode ao mesmo tempo tocar em dois pontos tendo o a região norte e sul; linhas curvas de forças, como eu penso, consistem em linhas físicas de força" (FARADAY, 1935, p. 510).

Pela atração e repulsão entre ímãs, podemos inferir quais os pólos de um ímã são semelhantes ou não. Porém, para explicar e diferenciar os pólos norte e sul, André Marie -A -Ampère (1775-1836) imagina a existência de correntes elétricas microscópicas no interior do ímã. Para ele "os fenômenos magnéticos são produzidos unicamente pela eletricidade, e de que não há nenhuma outra diferença entre os dois pólos de um ímã, a não ser sua posição em relação às correntes que compõem o ímã, de modo que o pólo austral seja o que se encontra à direita destas

correntes, e o pólo boreal se encontra à esquerda". (AMPÈRE, 1820, p. 76). Ampère concebia que deveria haver correntes microscópicas circulares no interior do ímã . De acordo com Ampère, a ação mútua entre dois ímãs obedece à lei de interação entre correntes ao conceber sobre a superfície e no interior dos ímãs correntes elétricas em planos perpendiculares ao eixo destes ímãs (AMPÉRE, 1820, p. 74).

## 4 . A pesquisa em sala de aula e o método utilizado

## 4.1 A pesquisa em sala de aula

A coleta de dados foi feita no ano de 2006 por meio de um curso de extensão universitária em que estudamos o conteúdo histórico do eletromagnetismo clássico, com alunos do curso de LiLicenciatura em Física da Unesp/Bauru. . Este estudo está relacionado a uma de uma tese de doutorado, sendo que o primeiro autor conduziu as atividades de ensino -aprendizagem .

O curso f foi denominado "Fundamentos Históricos do Eletromagnetismo" com um total de 15 vagas. A amostra consistiu de alunos com idade entre 18 a 25 anos, todos do sexo masculino, sendo que a grande maioria cursava o segundo ou terceiro ano da licenciatura. Não se exigiu que os os estudantes tivessem cursado a disciplina oficial de eletromagnetismo, pois a ementa deste curso consistia de um enfoque histórico -conceitual não exigindo pré-requisito. O curso teve uma carga-horária de 60 horas/aulas distribuídas num total de 20 encontros quinzenais, com duração de 3 horas cada encontro.

Este artigo apresenta os resultados dos primeiros encontros realizados. Neles foram estudados os primeiros trabalhos científicos sobre o magnetismo. Os textos utilizados foram traduções de trabalhos histótóricos dos principais cientistas s da eletricidade e magnetismo . Na primeira aula, estudamos os textos de Bartolomew e Peregrinus e na segunda aula, um pequeno trecho da obra de Willian Gilbert. A leitura dos textos norteou a discussão em sala de aula. Utilizamos as idéias de Ampère e Faraday apenas para relacioná-las ao conteúdo abordado. Todos os textos utilizados constam nas referências bibliográficas deste trabalho.

## 4.2 Metodologia utilizada

A documentação dos dados consistiu na gravação sonora das palavras em fitas de vídeo a fim de transformar as relações estudadas em textos que constituiu a base para as análises efetivas.

O trabalho o constituiu basicamente em três etapas: a gravação, a transcrição e a organização dos dados. A gravação foi feita em vídeo o com o objetivo de documentar as falas dos sujeitos. A transcrição é uma etapa intermediária e necessária entre a coleta de dados e a sua interpretação. Ao transcrever as gravações tornamos a realidade em textos , organizando especificamente aquilo que foi documentado. Estes textos por sua vez possibilitam a reconstrução da realidade estudada tornando -se material empírico para análise dos procedimentos interpretativos (FLICK, 2004). Limitamos a transcrever os dados absolutamente necessários para responder as questões e as suposições teóricas da pesquisa.

A metodologia teve como objetivo principal descrever, compreender e analisar a cognição ou os processos de pensamento dos sujeitos da pesquisa confrontando -o -os com o desenvolvimento histórico dos conceitos. . Sempre que possível , foram utilizados materiais experimentais que fomentaram as discussões em sala de aula.

- O objetivo deste trabalho é estudar os problemas envolvidos no conhecimento de um simples e cotidiano objeto: o ímã. Apesar da simplicidade macroscópicica, ele possui uma estrutura física extremamente complexa. Vamos trabalhar este conhecimento por meio de três categorias baseadas nos perfis epistemológicos bachelardianos. Inicialmente, no realismo ingênuo o veremos como foram às primeiras idéias e explicações científicas deste objeto; no empirismo veremos como o aluno concebe o objeto a partir da manipulação, da observação e da experimentação; por fim, o racionalismo simples nos mostra que os estudantes possuem algumas explicações científicas e clássicas maiais elaboradas e mais aproximadas da explicação cientificamente aceita. Contudo, não abordaremos explicações quânticas, pois foge ao escopo deste trabalho.

## 5 . Dados e Resultados

Apresentaremos neste item do trabalho alguns pontos que julgamos relevantes das discussões feitas em sala de aula com os graduandos. As citações apresentadas é fruto de um trabalho que procurou relacionar as falas dos estudantes ao referencial teórico. Sendo assim, os trechos apresentados foram escolhidos tendo em vista a sua pertinência em relação aos objetivos deste trabalho. Ao final apresentamos uma tabela que resume as discussões em algumas categorias.

## 5. 5. 1 Realismo ingênuo

## 5.1.1 Conhecimento usual versus conhecimento científico

As concepções de senso comum muitas vezes estão arrrraigadas no imaginário do sujeito. Semelhantemente ao que aconteceu na gênese do magnetismo, em que algumas propriedades místicas foram atribuídas à magnetita, em sala de aula, o aluno SAL questiona se era plausível às pessoas acreditarem em coisas que do ponto de vista científico atual não faz sentido. O professor procura trazer esta discussão aos dias atuais: Hoje em dia as pessoas acham que colocar uma garrafa com água próximo ao medidor de energia [elétrica] diminui o consumo desta energia. Os alunos comomentam que as pessoas acreditam que "CD pirata" estraga o aparelho de som, porém admitem que se não existe contato mecânico entre eles, isto não faz sentido; pessoas acreditam que colchões magnéticos cura doenças; etc.

- O realismo ingênuo representa a primeira imagem que ofusca aquilo que deveríamos realmente saber. Trata -se de um obstáculo ao conhecimento que precisa ser eliminado. É possível l que muitos alunos universitários apresentem este estágio de pensamento em menor grau, ou seja, o nível desta zona do perfil é quase inexistente.

## 5.5.2 Empirismo

## 5.2.1 Observar o objeto é insuficiente para conhecê-lo

Surge em sala de aula o questionamento de quais seriam os critérios que Peregrinus utilizava para identificar os pólos de um ímã, uma vez que, observando o objeto não é possível identificá-á-los. O aluno NET diz: Ele teria que adotar uma referência pintando um dos [pólos dos] ímãs, e daí, identificando os outros [pólos].

Para fomentar a discussão o professor leva para sala de aula diversos ímãs comerciais com os pólos pintados nas cores vermelho (norte) e azul (sul) . O estudante NEL afirma que: Isto é só uma convenção (...). O aluno SAL observa que: Tem uma parte azul (sul) repelindo a parte vermelha (norte), ou seja, se a repulsão

se dá através de pólos idênticos (norte-norte ou sul-s-sul), deve existir algo errado. NET conclui: um dos pólos está invertido (...). Os ímãs possueuem um comportamento que nos possibilita inferir sua polaridade, portanto, podemos concluir que os pólos foram pintados erroneamente.

Ao manusearmos dois ímãs podemos apenas inferir sobre suas polaridades. Se os ímãs se atraem, podemos afirmar que se trata de pólos opostos. No caso da repulsão, trata-se de pólos idênticos. Guiados pelo experimento, somos levados a apenas um conhecimento parcial do objeto. Entretanto, é importante ressaltar que só é possível afirmar que pólos iguais se repelem e pólos opostos se atraem devido aos experimentos realizados anteriormente.

## 5.2.2 O ferro perde rapidamente as propriedades magnéticas

- Os alunos sabiam que um prego ao ser atritado em um ímã adquire propriedades de atrair materiais ferromagnéticos. O professor questionou o que aconteceria se após magnetizarmos o prego, colocássemos seu pólo norte próximo ao pólo norte do ímã. O estudante SAL disse que o prego deveria ser repelido .
- O aluno executou o experimento, e ao enencostar o prego no ímã, verificou que ele se torna um ímã temporário, uma vez que ele passa a atrair materiais ferromagnéticos. No entanto, o pólo norte do prego é atraído pelo pólo norte do ímímã , uma vez que o prego perde rapidamente as propriedades magnéticas adquiridas.

## 5.2.3 Pólo norte possui maior poder de atração que o pólo sul?

- O texto de Gilbert parece sugerir que o pólo norte atrai determinado material de maneira mais intensa que o pólo lo sul.
- O aluno NEL narra: Eu acho que eles não tinham como medir, mensurar (...). Então, eles observam que quando atrai, puxa mais rápido do que quando está repelindo. Para ele [Gilbert], "p "puxar" r" " deveria ter mais força que "e "empurrar " . Isso eu verifiquei brincando com ímãs quando criança! O estudante CAR concorda com isto.
- O professor traz os alunos à reflexão o dizendo que "o puxar" envolve pólos diferentes "o "o empurrar" envolve pólos iguais . Diferentes se atraem. Iguais se repelem . Quando dois ímãs se atraem, um dos pólos é o norte e o outro é o sul. Não há motivo para a atração sejeja mais intensa, visto que teríamos um pólo "forte" e um "fraco". Quando há repulsão existem duas possibilidades: os pólos envolvidos na interação são norte-norte, ou, ambos são sul-sul. Na concepção dos alunos a primeira repulsão seria muito mais intensa que a segunda.

Os estudantes por meio de um esforço do pensamento cometeram um equívoco. A fala do professor vem para retificar este raciocínio e auxiliar o aluno. Pois, os alunos nãnão perceberam que quando um ímã empurra outro, o operador pode trabalhar com qualquer pólo (norte-norte ou sul-l-sul). Da fala do aluno NEL é possível inferir que os dois pólos têm a mesma "força" para empurrar, já que ele não distingue um dos pólos como tendo maior "força" e nem diz que utiliza apenas o pólo norte ou sul no seu experimento. Sendo assim, não faz sentido que no momento em que pólos diferentes se aproximem haja maior "força", uma vez que os dois possuem a mesma característica de empurrar. Agora, levando-se em consideração a afirmativa de Peregrinus, a repulsão o envolve os pólos norte-norte ou sul-s-sul, então no primeiro caso, ela seria mais intensa. Por outro lado, a atração envolve os pólos norte e sul, e uma vez que se tem um pólo fraco e outro forte, não há razão para a atração ser mais intensa.

Ao utilizarmos um dinamômetro 2 2 para desprender um objeto de um ímã, na maioria das vezes, um dos lados apresentou uma intensidade de força maior que o outro lado. O objetivo deste experimento foi mostrar r que a percepção pode ser fonte de erros, pois muitos fatores estão envolvidos neste experimento .

Procuramos mostrar que o conhecimento do objeto através do empirismo da observação, da manipulação e da experimentação - - - é um conhecimento incerto e provis ório. A experimentação tem algumas armadilhas, que quando não percebidas podem levar a conclusões equivocadas, tal como discutimos anteriormente. O professor deve estar atento às explicações que seus alunos dão para determinados fatos experimentais, pois estas podem estar equivocadas por influência do próprio experimento. Neste momento, o professor precisa intervir para tentar conduzir o aluno para além do experimento, ou seja, para a interpretação racional. O dado já não é mais concreto e absoluto, é necessário pensar além. Insistamos, pois agora, sobre o aspecto racional do conceito de ímã.

## 5.5.3 Racionalismo simples

## 5.3.1 A matéria não é inerte e possui movimento.

- O professor ao responder ao aluno uma questão relativa à existência de pólos norte e sul utiliza a idéia de Ampère de que existe "algo" girando no interior do ímã: PROF: Se você pegar uma espira [de corrente], ela terá pólo norte e sul. Se você pegar nas últimas conseqüências, o elétron girando, ele apresentará o pólo norte e o pólo sul [dependendo do sentido do giro]. ].

Quando se estuda a estrutura interna do ímã pode-s-se dizer que o repouso absoluto não tem significado. A noção simples dá lugar a uma noção complexa, pois "toda a hierarquia que vemos estabelecer-se nas noções, é obra do esforço de rereorganização teórica levado a cabo pelo pensamento científico" (BACHELARD, 1991, p. 31).

Na concepção de Ampère, o interior de um ímã era composto por espiras de correntes, ou seja, correntes microscópicas moleculares. Os pólos norte e sul eram determinados pelo sentido de giro destas correntes.

## 5.3.2 Existência de linhas de força

Os alunos SAL e CAR demonstram já conhecerem a existência de linhas de força magnética que Faraday propôs . O primeiro , afirmando que "o ímímã possui linhas de forças axiais que se espalham no entorno do ímímã " " e o segundo dizendo que "no interior [do ímímã] elas são mais intensas [mais concentradas]" ]" ". Estas linhas são imaginárias e podem ser "visualizadas" [no exterior do ímímã] espalhando em seu entorno limalhas de ferro.

A abstração da idéia de linhas campo magnético é uma racionalização da experiência. Ao imaginarmos o campo como um vetor é possível de antemão prever a ação deste campo sobre outros corpos. Neste sentido, a razão pode ser aplicada ao real.

Pretendeu -se nestes últimos tópicos explicitar que o estudo do objeto neste nível de conhecimento (racionalismo), não se baseia em nossas experiências É ()p cotidianas. É necessário um alto grau de abstração para descrever o objeto em seus detalhes. Os cientistas criam modelos para entender e e explicar estes fenômenos. Nesta direção, o ensino de Física trabalha com noções cada vez mais abstratas, cada vez mais próxima da coisa em si.

## 6 . Análise dos resultados

O quadro apresentado abaixo sintetiza um perfil epistemológico na história da ciênc ia e um perfil conceitual apresentado pelos alunos durante a pesquisa. O perfil epistemológico histórico nos serviu de base para oririentar as atividades de ensino, pois a própria evolução da formação dos conceitos científicos possui idéias que se enquadram m mais em uma d determinada zona do perfil epistemológico.

Quadro 1 - Perfis epistemológicos e ontológicos

Semelhante a definição de Mortimer (2000, p.128-2-29), a primeira e segunda zona do perfil se configuram como obstáculos de natureza ontológica uma vez que sua superação envolve pré-concepções e um conhecimento básico do objeto em estudo. A terceira zona do perfil corresponde a um obstátáculo de natureza epistemológica relacionado a uma ausência apropriada do modelo teórico.

- O termo perfil conceitual sugerido por Mortimer (2000) expressa a possibilidade de se usar diferentes formas de pensamento em diferentes domínios, adicionando elementos a proposta inicial bachelardiana. Martins (2006) aponta dois aspectos que segundo Mortimer poderiam justificar esta distinção: O primeiro seria diferenciar características ontológicas e epistemológicas de cada perfil. O outro, é

que o perfil conceitual não seria determinado por escolas filosóficas de pensamento, mas por compromissos epistemológicos e ontológicos dos próprios indivíduos, fortemente influenciados pela sua cultura.

Martins é contrário à distinção feita por Mortimer e argumenta que embora Bachelard tenha denominado de perfil epistemológico não há dúvida que ele na "filosofia do não" preconiza as diferenças ontológicas entre as várias regiões do perfil, e poderia muito bem ter "batizado" o termo de perfil onto-epistemológico.

A primeira zona do perfil evidencia a atribuição de características místicas a materiais magnéticos, não havendo uma preocupação com o conceito e/ou com o entendimento do objeto, mas apenas com as propriedades surreais do material. Acreditamos que um obstáculo para formaç ão do conceito relacionado a esta zona, é o conhecimento geral. As pessoas buscam explicações sem conexões com os conceitos científicos. Desta forma, uma crença muita enraizada nessas propriedades místicas pode levar o aluno a uma descrença naquilo que o professor está ensinando e a uma recusa de se tentar aprender ou de avançar no perfil do conhecimento.

A segunda zona do perfil, o empirismo, está relacionada à experiência primeira. O principal obstáculo verificado nessa zona do perfil diz respeito à crença de que os pólos possuem intensidades de atração e repulsão diferentes. Isso pode denotar que o experimento apresenta certa autoridade sobre eles, não sendo possível refutá-lo por meio do raciocínio, tal como descrito anteriormente. Um aluno com esta concncepção poderá apresentar dificuldades, na medida em que estiver bastante suscetível a assimilar conhecimentos provindos do experimento sem questioná-lo, apenas analisando o real e sem verificar se o resultado experimental é coerente do ponto de vista teóricico ou lógico. Muitos estudantes procuram respostas para seus questionamentos por meio dos experimentos, os quais nem sempre apresentam soluções plausíveis devido as vários fatores envolvidos e não considerados .

A terceira zona do perfil epistemológico do ímímã está relacionada com o obstáculo substancialista. O principal obstáculo verificado nesse perfil diz respeito impossibilidade de se adentrar no interior da substância ou matéria. A razão sugere que o magnetismo tem origem no movimento de algum ente no interior do ímã. Segundo o modelo proposto por Faraday, pode se afirmar que não existe monopólo magnético. As tentativas de isolar um pólo norte ou um pólo sul têm sido investigadas. Porém, o conhecimento é inacabado, e nada garante que um dia a experiência não possa contrariar a razão.

## 7 . Considerações Finais

Este trabalho discutiu questões relevantes ao ensino baseado no perfil epistemológico proposto por Bachelard. Acreditamos que haja uma diferença entre o perfil histórico antes e após a descoberta do eletromagnetismo (início do século XIX -1820). Historicamente procuramos mostrar que o período anterior caracteriza-a-se por uma visão ingênua e empírica do magnetismo. O período posterior r pauta-se por uma visão mais racional que busca modelos teóricos mais elaborados para explicar o objeto em estudo.

A pesquisa trata também do perfil conceitual em sala de aula. Embora Bachelard advirta que o perfil é "válido para um espírito particular que se examina num estádio particular da sua cultura" não foi possível traraçar um perfil individual. No

entanto, as idéias expressas em sala de aula nos levam a concluir que os estudantes não abandonam suas idéias prévias e elas coexistem com conhecimentos mais elaborados.

Finalmente, queremos ressaltar que há um longo caminho a percorrer r nesta pesquisa. Existem mais dados a serem analisados e um estudo mais aprofundado a ser feito. Porém, apesar do espaço limitado, este trabalho discutiu questões históricas, epistemológicas as e pedagógicas as pertinentes buscando conhecer melhor o aprendiz e contribuir com o ensino conceitual em sala de aula.

## 8 . Referências

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