ANALISANDO O CONCEITO DE CALOR EM LIVROS DIDÁTICOS DE CIÊNCIAS: A CRÍTICA COMO VEÍCULO PARA A APROPRIAÇÃO DE CONCEITOS

## ANALISANDO O CONCEITO DE CALOR EM LIVROS DIDÁTICOS: A CRÍTICA COMO VEÍCULO PARA A APROPRIAÇÃO DE CONCEITOS

## Heloize da Cunha Charret , Gustavo Affonso de Paula 1 2

- 1 Escola SESC de Ensino Médio/Área de Ciências da Natureza/hcharret@escolasesc.com.br
- 2 Escola SESC de Ensino Médio/Área de Ciências da Natureza/gdepaula@escolasesc.com.br

## Resumo

O presente trabalho objetiva analisar textos redigidos por alunos da segunda série do Ensino Médio na forma de pareceres técnicos acerca do conceito de calor e temperatura em livros didáticos de Física, Química e Biologia. Essa proposta de atividade inspirou-se na pesquisa feita por Axt & Brückmann (1989) sobre o tema. Faz-se uma breve descrição da forma como os textos foram produzidos durante as aulas de Física, seguindo-se da apresentação do referencial teórico metodológico escolhido para a pesquisa, a saber, o referencial sócio-histórico-cultural. As análises são conduzidas a luz da filosofia da linguagem bakhtiniana, buscando elementos indicativos da influência do contexto na construção de significados acerca do tema, além do caráter de autoridade do discurso apresentado nos livros didáticos, bem como do papel do professor na validação dos argumentos usados pelos alunos. Nas considerações finais indica-se que a sala de aula e o professor parecem ser elementos preponderantes para a validação de argumentos, sobrepondo-se ao livro didático. O trabalho demonstra também, que durante a atividade de crítica ao material didático os estudantes posicionam-se de forma ativa com relação ao conhecimento, assumindo posturas argumentativas e não passivas diante do que lhes é apresentado, fato que depõe a favor de tais metodologias nas aulas de Física. Por fim, são levantadas alternativas para desdobramentos futuros do trabalho em que o papel do contexto possa ser explorado de forma mais profunda.

Palavras-chave : livro didático, calor, temperatura, linguagem, autoridade.

## Introdução

A pesquisa em ensino de ciências vem dando cada vez mais atenção ao papel da linguagem nas salas de aulas. Falar sobre ciências, utilizar argumentos científicos em comunicações cotidianas e compreender as representações científicas em diferentes gêneros discursivos são objetivos postos para a agenda do ensino de ciências contemporâneo. (Martins, 2008).

Dentre os aspectos relevantes para se refletir sobre a linguagem nas salas de aula de Física, destaca-se a questão da polissemia inerente aos termos científicos. Conceitos e termos comuns no discurso da ciência em sala de aula são frequentemente utilizados com significados diversos fora dela, por conta disso, não é incomum que professores e estudantes sequer percebam os conflitos de significados com que utilizam esses vocábulos nas comunicações estabelecidas durante as aulas. Como demonstram Barbosa-Lima & Queiroz (2007), o problema se torna tanto mais grave, quanto mais corriqueiros forem os conceitos no cotidiano dos estudantes, pois apesar de alunos e professores não compartilharem os mesmos significados acerca de tais vocábulos essa dificuldade muitas vezes não se manifesta, pairando nas salas de aula uma falsa compreensão que se estende por vezes por toda a vida acadêmica dos estudantes (LEITE, ALMEIDA, 2001).

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20 a 25 de janeiro de 2013

Outro aspecto de especial relevância para os processos de ensino aprendizagem de ciências, e da Física em especial, é o papel da linguagem matemática. Reconhecida como constitutiva do discurso da Física escolar (KARAM, PIETROCOLA, 2009), a linguagem matemática muitas vezes confere as comunicações estabelecidas em sala de aula um caráter de autoridade que leva os alunos a um papel de passiva aceitação, inibindo a tomada de posição diante dos conhecimentos que lhes são apresentados e consequentemente dificultando a construção de conhecimentos (ALMEIDA, SOUZA, SILVA, 2006, p.62; SILVEIRA, OSTERMANN, 2002).

Diante desse quadro, parece fundamental trazer à tona nas salas de aula de Física a questão da polissemia dos conceitos científicos, consequentemente evidenciando os conflitos cognitivos inerentes ao processo de construção de conhecimentos acerca dos mesmos, já que, segundo Aguiar e Mortimer (2005), a superação de conflitos cognitivos passa pela tomada de consciência dos mesmos e é fortemente favorecida pelo encaminhamento de discussões através do discurso de autoridade do professor. Nesse sentido o estímulo do professor à reflexão acerca dos múltiplos significados dos termos científicos é uma ação potencialmente decisiva para a apropriação adequada de seus significados. Por tais fatores, consideramos que uma estratégia promissora para a construção de conhecimentos nas salas de Física parece ser suscitar a crítica aos conceitos científicos em um dos seus maiores lócus de autoridade, o livro didático.

Nesse trabalho analisamos textos redigidos por estudantes da 2ª série do Ensino Médio na forma de pareceres técnicos sobre os conceitos de calor e temperatura presentes em livros didáticos de Química, Física e Biologia, indicados pelo professor de Física. A problemática envolvendo a polissemia dos termos calor e temperatura foi introduzida pelo professor com a leitura e debate em sala de Axt e Brückmann (1989).

As análises dos textos foram conduzidas dentro da perspectiva sóciohistórico-cultural, utilizando a filosofia da linguagem bakhtiniana (BAKHTIN, 2006).

Buscamos identificar a influência do contexto na avaliação das obras presentes no texto. Em que medida a obras relacionadas à disciplina de Física, proponente da atividade, se diferenciariam das demais obras? De que forma o livro didático de Física adotado pela escola se diferenciaria dos demais livros de Física?

- O papel de autoridade do professor também é explorado em nossas análises, que também buscam indícios do posicionamento dos estudantes diante do conhecimento, bem como para sua postura diante do livro didático, do professor e do discurso cotidiano.

## Referencial teórico metodológico

Entendendo que os processos de ensino e aprendizagem se estabelecem entre sujeitos imersos em um contexto social, adotamos em nossa pesquisa o referencial sócio-histórico-cultural (BAKHTIN, 2006), já que nossas análises não enfocam as construções individuais dos sujeitos, mas sim os mecanismos de interação social através dos quais o conhecimento é construído.

Nesse sentido as contribuições da filosofia da linguagem bakhtiniana são de enorme relevância, pois preveem a análise da linguagem em uso como um mecanismo revelador do ser humano em suas relações sociais (BRAIT, 2006).

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A obra de Bakhtin não prevê uma teoria de análise dos sujeitos, mas uma filosofia da linguagem que vê na interação verbal o modo de ser social dos indivíduos.

Os enunciados são, na perspectiva bakhtiniana, elementos máximos de análise das interações verbais e não podem ser compreendidos exclusivamente pelo ponto de vista de quem fala, antes precisam ser analisados a partir de sua direcionalidade, ou seja, o outro para o qual o enunciado se dirige aquele que motivou o seu planejamento e que de alguma maneira contribuiu com seu conteúdo.

Sendo assim, entender a relação entre sujeitos e entre esses e o conhecimento em sala de aula, significa entender suas enunciações. O que os sujeitos consideram ao projetar seus enunciados nesse espaço social? Que recursos eles utilizam para garantir validação em suas enunciações?

- O processo de significação é compreendido por Bakhtin como o mecanismo de embate entre pelo menos duas vozes dentro de um mesmo enunciado, a do indivíduo falante e a voz daquele a quem o enunciado se dirige. Entendendo por voz o elemento relevante para a noção de enunciado como apontam Clark & Holquist (1984) ' um enunciado oral ou escrito se expressa sempre desde um ponto de vista (uma voz), que para Bakhtin é mais um processo que uma localização' (apud WERTSCH, 1991, p. 71) .

Para Bakhtin (2003) um indíviduo só é capaz de apropriar-se de enunciados quando faz uso dos mesmos em situações específicas e intencionalmente. Nessas circunstâncias o enunciado se preenche da expressão discursiva do falante.

- O caráter de autoridade ou internamente persuasivo de um enunciado também é fator preponderante para sua apropriação, segundo Wertsch ' a estrutura do significado 'estática e morta' do discurso autoritário não permite uma interanimação com outras vozes' . (1991, p.98)

Reconhecendo a sala de aula de Física como um espaço social específico, com características próprias, precisamos também reconhecer as comunicações estabelecidas nesse espaço como características de uma linguagem social particular. (BAKHTIN, 1998 apud GOULART, 2007 p.3), sendo assim, para garantir que os estudantes consigam tornar-se proficientes nessa nova linguagem é necessário franquear um espaço de fala onde os mesmos possam se reconhecer como produtores de conhecimento e não apenas ventríloquos de um discurso de autoridade expresso nesse espaço.

Nas análises apresentadas a seguir avaliamos o sucesso da atividade de elaboração de pareceres técnicos em proporcionar esse tipo de espaço e elevar os estudantes ao posto de protagonistas do discurso em seu texto.

## O Cenário

Nosso trabalho se desenvolveu durante as aulas regulares de Física da 2ª série do Ensino Médio, durante a introdução dos conceitos fundamentais da termologia, a saber, conceitos de calor e temperatura.

Como elemento motivador para a reflexão em torno de tais conceitos foi estabelecido um momento prévio onde os estudantes pudessem verbalizar suas concepções acerca do tema, levando a problematização acerca dos múltiplos significados dos termos em questão.

- A atividade de construção de pareceres técnicos foi apresentada aos estudantes após a realização de um experimento motivador voltado para a

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exploração da percepção das sensações térmicas de quente e frio em recipientes contendo água a temperatura ambiente, água e gelo e água aquecida. Após o experimento e sua discussão em grupo, os alunos foram apresentados ao texto Axt & Brückmann (1989), trabalho acadêmico que problematiza os múltiplos significados dos termos calor e temperatura explorando a adequação dos mesmos em livros didáticos de Ciências da Natureza.

Onze turmas de quinze alunos foram apresentadas a sete livros didáticos das disciplinas de Física, Química e Biologia, tendo liberdade para escolher cinco dos mesmos para análise técnica dos conceitos de calor e temperatura segundo os parâmetros presentes em Axt & Brückmann (1989). Cada turma dividiu-se então por livre escolha em cinco trios e cada trio ficou responsável por analisar uma das cinco obras escolhidas.

As obras indicadas para a análise dos grupos foram:

- 1- HEWITT, Paul G. Física Conceitual . 9ª Ed. Bookman, 2002.
- 2- FARIA, Pedro. Química das Sensações . 3ª Ed. Alinea, 2010.
- 3- MÁXIMO, Antonio. ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física , 6ª ed. Vol 2, Scipione, 2007.
- 4- GUIMARÃES, Luiz Alberto. FONTE BOA, Marcelo. Física (Termologia e Ótica) . Futura, 2006.
- 5- PURVES, William. SADAVA, David. ORIANS, Gordon. HELLER, Craig. Vida - A Ciência da Biologia - Plantas e Animais, 6ª ed., vol 3, Artmed, 2005.
- 6- GREF (Grupo de Reelaboração do Ensino de Física). Física 2 - Física Térmica e Óptica. EDUSP, 5ª Ed
- 7- BONJORNO; CLINTON. Física - História & Cotidiano, vol. 3, FTD, São Paulo, 2003.
- O texto analisado em nosso trabalho compõe a análise dos cinco primeiros livros citados acima, destacando-se a obra de Guimarães & Fonte Boa (vol. 2 , 2006), que é o livro didático adotado pela disciplina de Física para trabalho com os sujeitos da pesquisa.

Cada livro foi analisado por um grupo de três alunos, os quais posteriormente debateram com os demais grupos as suas observações, visando construir coletivamente o texto do parecer final sobre as cinco obras, que foi uma construção coletiva em cada turma. O objetivo do debate final era garantir a homogeneidade de critérios na análise dos cinco livros. Nesse sentido podemos afirmar que os alunos precisaram negociar suas compreensões de modo a construir o produto final da atividade.

## Tratamento de dados

Dentre todos os textos produzidos pelas onze turmas que participaram da atividade, escolhemos o parecer da turma 2A, pois essa turma optou por livros de todas as disciplinas que compõe a área de Ciências da Natureza no Ensino Médio, além de analisar o livro didático de Física utilizado por eles no curso. Com essa opção esperávamos investigar a direcionalidade do discurso durante a atividade, mais especificamente, queríamos saber se o fato da atividade ter sido proposta pela

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disciplina de Física levaria a uma maior valoração destes livros e além disso, pretendíamos avaliar o posicionamento dos estudantes com relação ao seu próprio livro didático comparando-o com os demais livros de Física.

Em nossas análises buscamos indícios do posicionamento dos estudantes diante do conhecimento apresentado pelos livros, do reconhecimento da autoridade do material didático, do professor e do discurso científico e do direcionamento do discurso dos estudantes.

Isentamo-nos em nossas análises de proceder o julgamento do material didático em si com relação ao conteúdo científico nele apresentado. Nossas buscam voltaram-se apenas para os processos argumentativos utilizados pelos alunos, em outras palavras, não nos interessou tanto avaliar a correção das análises dos estudantes, mas sim o que eles reconheciam como suporte para defende-las.

## Análises

- O texto analisado demonstra que para além das questões técnicas envolvendo a elaboração de um parecer, os estudantes incluem-se como agentes de validação do conhecimento, omo vemos no trecho T1 abaixo, onde se faz uma avaliação do conceito de temperatura expresso em Hewitt (2002, P.268)

T1: Esse conceito não é a melhor forma correta de explicar segundo as opiniões do grupo. Paul G. Hewitt utiliza o senso comum para tentar explicar temperatura.

Apesar de ter sido motivada por um artigo acadêmico e de se tratar de uma atividade formal, os estudantes utilizam o debate do grupo como elemento de validação do seu argumento contrário a forma pela qual o conceito de temperatura é abordado no livro analisado.

Também é notável que a tentativa de aproximação com o senso comum apareça no trecho acima como um indicador de falha na explicação dada por Hewitt, (2002), esse dado parece indicar a direcionalidade do enunciado dos estudantes, voltado ao docente da disciplina, cuja proposta de problematização dos conceitos envolveu justamente uma atividade experimental que punha em cheque o senso comum. A própria utilização do termo senso comum típico do jargão pedagógico, já indica a tentativa de aproximação dos estudantes com o discurso acadêmico, presente no artigo de Axt & Brückmann (1989), que motivou a atividade.

A valoração das discussões travadas em sala emerge novamente na análise do mesmo livro, ainda sobre a adequação do termo temperatura, como vemos no trecho T2 abaixo:

T2: (...) Mas, mais tarde Hewitt afirma: (...) Quando o autor trata o conceito de temperatura dessa maneira, segundo o que vimos em sala de aula está correto.

Mais uma vez os alunos colocam a si mesmos e às reflexões feitas em sala como os elementos de validação da análise do material didático.

O grupo é ainda mais enfático logo adiante, no trecho exibido em T3:

T3: (...) O grupo concorda com o conceito de energia interna apresentado no livro Física Conceitual, pois, de acordo com o conteúdo ministrado em sala e com o artigo complementar (...)

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Ao analisar o livro Química das Sensações (FARIA, 2010) o grupo indica, de maneira enfática, na estrutura dos seus enunciados a partir de que autoridade se engajam na tarefa, como demonstram os trechos abaixo:

- T4: O grupo 2 da turma 2ª tem como objetivo analisar a obra Química das sensações 3º edição, usando critérios Físico conceituais. Para assim avaliar o livro quanto a sua formalidade conceitual ao abordar temas físicos. O nome sensações no tema do livro gera uma certa crítica, pois é do senso comum das pessoas utilizar experiências táteis para explicar conceitos, por isso foi proposto a nós avaliarmos o livro.

Note que a base argumentativa foi posta sobre os critérios 'f ísico conceituais' . Indo mais longe, os alunos apontam os temas como pertencendo à Física, indicando de forma clara a direcionalidade do seu discurso.

- O trecho mostra ainda uma tentativa clara de aproximação dos estudantes com o discurso acadêmico, o que se percebe na crítica à utilização do senso comum no título do livro. O termo senso comum , bem como a menção as experiências táteis como mecanismo de explicação dos conceitos térmicos, revelam uma tentativa de apropriação do discurso científico desenvolvido durante as atividades motivadoras (experimento e leitura do artigo).
- O protagonismo dos estudantes e a aproximação do discurso científico são fortemente marcados na análise de Máximo e Alvarenga (vol.2, 2007) pelo grupo 3:

T5: (...) Exemplos são dados e as conclusões não são coerentes com o real termo calor (...) o fato é que os autores não poderiam utilizar o tato para conclusões sobre temperatura pois a sensibilidade humana é enganosa.

Nota-se que, apesar do discurso científico típico da Física aparecer como baliza para o correto em termos do conceito de calor, os alunos utilizam de autoridade para avaliar o livro de Física em questão, deslocando a autoridade desse material e colocando-a na sala de aula e na atividade de discussão, responsável por introduzir a temática da falibilidade dos sentidos humanos para o julgamento de propriedades térmicas.

A análise do livro didático adotado pela disciplina de Física demonstra que os estudantes são menos rigorosos na análise desse material do que com os demais, como identificamos no trecho abaixo:

T6: As definições anteriormente mencionadas passam uma ideia incorreta na utilização da palavra 'calor'. Porém essa ideia foi utilizada de forma a fazer com que o leitor reflita sobre esse uso.

Comparando T6 e T5, percebemos que a utilização do senso comum no livro didático de Física utilizado por eles em sala de aula é reconhecida como um mecanismo que potencializa a reflexão dos estudantes, o que não acontece com o livro de Física de Máximo & Alvarenga (vol2, 2007), obra não adotada pela escola. Essa constatação parece indicar que os alunos reconhecem na sala de aula e no docente da disciplina maior autoridade para a validação dos conhecimentos do que na Física em si, já que dentre dois livros de Física o julgamento é tendencioso para aquele adotado pelo professor.

Mais adiante, ainda na análise do livro didático adotado pela escola os estudantes demonstram de forma mais nítida sua valoração do material:

T7: Analisando o Livro FÍSICA (Termologia e Óptica) de Luís Alberto Guimarães & Marcelo Fonte Boa pudemos perceber que os conceitos de Termologia estão em completo acordo com as definições da Física,

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utilizando uma linguagem acessível ao público jovem, de fácil entendimento e compreensão. Faz citações do uso cotidiano, mostrando as irregularidades na fala do senso comum, explicando esses fenômenos cientificamente e auxiliando-nos a caracterizá-los de forma correta.

Note-se que as citações de uso cotidiano, criticadas nos demais livros, são reconhecidas no trecho acima como uma forma de demonstrar as irregularidades na fala do senso comum. A valoração do material também pode ser identificada quando os alunos indicam a linguagem acessível utilizada pelo material. O trecho acima também expressa a tentativa de aproximação do discurso dos estudantes com o discurso científico, já que ao fim da sentença a caracterização correta dos fenômenos aparece associada a explicação científica.

Na análise do livro didático de Biologia (PURVES, SADAVA, ORIENS, HELLER, 2005), o grupo 5, deixam claro a autoridade que valora todo o seu trabalho, como indicado em T8 abaixo:

T8: (...) Desta forma, os alunos puderam comparar os conceitos corretos já aprendidos com os utilizados no livro Vida, verificando os erros e acertos conceituais.

Os erros e acertos conceituais estão vinculados ao que foi previamente desenvolvido em sala de aula, como destacado acima.

## Considerações finais

A atividade analisada em nosso trabalho demonstrou-se eficiente em suscitar o posicionamento dos estudantes com relação ao conhecimento científico, o elemento fundamental para a construção de conhecimentos como sugerem Almeida, Souza e Silva (2006. Em inúmeros ter/chos os estudantes buscaram a validação dos conceitos a partir de sua concordância ou discordância, demonstrando a quebra de autoridade do discurso expresso no livro didático e instaurando o diálogo com o conhecimento.

No texto final do parecer os alunos fazem diversas referências ao experimento prévio realizado em sala de aula, demonstrando que a multiplicidade de estímulos favorece a construção de repertórios próprios dos estudantes, dotando-os de maior capacidade argumentativa e facilitando suas interações discursivas.

Apesar de reconhecermos o deslocamento da autoridade do livro didático para o professor e a proposta pedagógica desenvolvida em sala de aula, também percebemos que atividades como esta precisam ser problematizadas em um segundo momento, já que o estímulo à crítica parece ter levado os alunos ao extremo de não reconhecerem os significados cotidianos dos termos científicos como válidos, nem mesmo como forma de facilitar a compreensão.

Discussões posteriores sobre os textos produzidos também parecem ser necessárias já que a validação da sala de aula, dos experimentos nela realizados e do próprio livro didático da disciplina ainda parece ser demasiada, levando-nos ao questionamento acerca do protagonismo dos estudantes em debates na arena da sala de aula e com o professor da disciplina, fator esse que parece ser um desdobramento desejável para essa atividade em um momento posterior.

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## Referências

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