ENSINAR FÍSICA COM HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA: UM OLHAR SOBRE SUAS PROPOSTAS

## ENSINAR F"SICA COM HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CI˚NCIA: UM OLHAR SOBRE SUAS PROPOSTAS

Evaldo Victor Lima Bezerra', SØrgio Camargo†

1 SEED/Setor CIC/ColØgio Estadual Eurides Brandªo, victor.sud@gmail.com

† Universidade Federal do ParanÆ/Departamento de Teoria e PrÆtica de Ensino/Pós-Graduaçªo em Educaçªo em CiŒncias e em MatemÆtica, s.camargo@ufpr.br

## Resumo

O Brasil possui um grupo de pesquisa em ensino de física com uma experiŒncia de mais de quatro dØcadas na produçªo de trabalhos em revistas e congressos. Com relaçªo ao tema História e Filosofia da CiŒncia (HFC), por exemplo, Ø possível encontrar trabalhos publicados desde 1973. Segundo dados desta pesquisa existem mais de 660 trabalhos contidos em sete dos principais periódicos e eventos de ensino de física do país. Em meio a tantos trabalhos buscou-se localizar e analisar propostas didÆticas de utilizaçªo da HFC na escola. No período compreendido entre os anos de 1970 e 2013 foi possível encontrar 77 exemplos dessas propostas. As anÆlises feitas indicam que o uso da HFC no ensino, implica necessariamente no uso do texto histórico, seja aquele escrito originalmente pelo filósofo ou cientista moderno, seja aquele escrito por um historiador da ciŒncia. Seu uso deve-se adequar as exigŒncias da didÆtica e o contexto no qual o professor estÆ inserido, suas turmas, seu tempo disponível, sua experiŒncia na leitura de material histórico-filosófico. Aliado ao texto tambØm Ø incentivado o uso de atividades dinâmicas onde os alunos sªo convidados a fazer: debates, dramatizaçıes, seminÆrios, reproduçªo de experimentos antigos, confecçªo de artefatos tecnológicos e a produçªo de texto. A viabilidade do uso das propostas Ø condicional. O professor deve fazer um esforço extra para poder utilizÆ-la. PrecisarÆ ler bem mais do que estÆ acostumado no seu planejamento habitual. TerÆ que ser mais crítico, para poder produzir textos adequados. Deve estar disposto a interagir mais com a turma preparando atividades que envolvem custos, como cópias dos textos ou material mais elaborado para experiŒncias. Sem esta atitude a abordagem HFC nªo atinge plenamente seu objetivo, sendo apenas um elemento acessório e nªo decisivo no ensino de ciŒncias.

Palavras-chave : História e Filosofia da CiŒncia, Propostas didÆticas, Ensino.

## História e Filosofia da CiŒncia

A HFC constitui-se de uma Ærea de pesquisa interessada em estudar o desenvolvimento histórico das prÆticas científicas e os problemas filosóficos suscitados por elas. Para alcançar tal objetivo, frequentemente ela vai exigir um tratamento multidisciplinar, seja do conhecimento específico da ciŒncia e da reflexªo filosófica, seja do domínio de tØcnicas de pesquisa e anÆlise de material histórico.

Essa exigŒncia permite que pesquisadores das mais diversas formaçıes, possam contribuir com a produçªo de trabalhos relevantes nesta Ærea. No campo da física, por exemplo, temos pesquisadores de grande destaque, mesmo que inicialmente suas pesquisas eram em outras Æreas, como o caso do professor JosØ Maria Filardo Bassalo, recordista de publicaçıes de artigos relacionados a história da ciŒncia na Revista Brasileira de Ensino de Física. Inicialmente ele se dedicou a investigar a mecânica quântica. O professor Joªo Zanetic no início publicou estudos

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26 a 30 de janeiro de 2015

sobre os efeitos da radiaçªo luminosa, entretanto só obteve maior notoriedade após expor sua tese: Física tambØm Ø Cultura (ZANETIC, 1989), onde passa a defender o ensino de física integrado ao seu desenvolvimento histórico. JÆ o professor Roberto de Andrade Martins, desde o início expressou interesse na pesquisa por questıes lógicas e filosóficas da ciŒncia, sendo um dos pesquisadores mais respeitados da Ærea, com diversas contribuiçıes que enriquecem a historiografia científica.

Existe outra Ærea do conhecimento, o Ensino de CiŒncias e MatemÆtica que muito se beneficia desta produçªo histórica e filosófica, quando busca estruturar propostas didÆticas para o ensino de matemÆtica, física, química ou biologia.

Entre alguns dos pesquisadores de referŒncia neste tipo de produçªo didÆtica, estªo a professora Andreia Guerra do grupo TeknŒ , juntamente com os 1 professores Marco Braga e JosØ ClÆudio dos Reis. TambØm destacam-se os trabalhos dos professores Luiz Orlando Peduzzi e Olival Freire Jœnior. Boa parte das propostas analisadas nesta pesquisa passaram antes pelo crivo destes pesquisadores.

## Metodologia Utilizada

No desenvolvimento desta pesquisa foi adotado uma abordagem qualitativa, ou seja, anÆlise de relatos de experiŒncia e propostas didÆticas que utilizam a HFC em sala de aula, publicados em periódicos e eventos de ensino de física e ciŒncias . 2 Nessa abordagem as tØcnicas de coleta e anÆlise usadas foram a anÆlise de produçıes escritas e a anÆlise de conteœdo (BARDIN, 1977).

Segundo Roque Moraes (1999, p. 8) a anÆlise de conteœdo Ø uma metodologia de pesquisa utilizada para descrever e interpretar o conteœdo de toda uma classe de documentos e textos. Por meio dela, podemos atingir uma compreensªo das mensagens escritas que vai muito alØm de uma leitura comum. Ela pode ser utilizada em materiais provenientes de comunicaçıes orais ou nªo, como cartas, revistas, livros, entrevistas, vídeos, etc. Entretanto as informaçıes dessas fontes chegam ao pesquisador num estado bruto. Os dados nªo falam por si mesmos. Sendo necessÆrio um esforço para tornar essas informaçıes compreensíveis.

De certo modo, a anÆlise de conteœdo Ø uma interpretaçªo pessoal por parte do pesquisador com relaçªo à percepçªo que ele tem dos dados. Entende-se nªo ser possível uma leitura neutra. Toda leitura implica numa interpretaçªo.

Sendo assim, a anÆlise das propostas didÆticas relacionadas a HFC encontradas nos periódicos e eventos da Ærea de ensino de ciŒncias foi composta pelas seguintes etapas:

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- 1. Levantamento dos relatos de experiŒncia de utilizaçªo da HFC em aulas de física;
- 2. Categorizaçªo temÆtica das propostas levando-se em consideraçªo o que cada uma delas tem em comum com as demais. Por exemplo, uso da experimentaçªo, preocupaçªo com o contexto social, etc.;
- 3. Descriçªo do conteœdo científico de conformidade com os episódios de história da ciŒncia mencionados em cada relato;
- 4. Descriçªo do objetivo e da metodologia empregada no trabalho desse conteœdo na abordagem histórica e filosófica;
- 5. Interpretaçªo do conteœdo buscando revelar os elementos peculiares de uma abordagem de HFC no ensino de física.

A escolha dos relatos foi feita a partir de uma amostra representativa de 3 revistas da Ærea de ensino de ciŒncias: RBEF, CBEF, FnE, C&E, IENCI e dos eventos do SNEF e EPEF. Os trabalhos foram separados por meio das palavraschave, títulos e resumos em que foi percebida relaçıes com: história da ciŒncia, filosofia da ciŒncia, natureza da ciŒncia (NdC), epistemologia, ensino de física, relato de experiŒncia, proposta didÆtica, HFC e abordagem contextual.

Foram consultadas todas as ediçıes das revistas e todas as atas disponíveis dos eventos publicados de 1970 a 2013. 4

## HFC em Nœmeros

O levantamento destes trabalhos permitiu classificar o conteœdo em nove grupos (Figura 01) de elementos semelhantes entre si. As categorias estabelecidas foram: biografias, concepçıes, desenvolvimento de instrumentos e sistemas, estudos históricos do desenvolvimento de teorias, filosofia, história nacional, livro didÆtico, propostas didÆticas, fontes primÆrias e traduçıes comentadas. Foram organizadas assim, devido a ocorrŒncia regular de trabalhos semelhantes em cada um destes grupos.

Chama a atençªo que os estudos históricos possuem o maior nœmero de trabalhos publicados. O objetivo destes trabalhos Ø mostrar o contexto envolvido na elaboraçªo de determinada teoria ou princípio científico, auxiliando o leitor na compreensªo mais profunda desta descoberta.

Em segundo lugar temos os trabalhos de natureza mais filosófica, contrariando a percepçªo de alguns pesquisadores que defendem uma inserçªo maior de trabalhos dessa natureza. AlØm das propostas, observamos trabalhos de anÆlises da HFC presentes em livros didÆticos, trabalhos que resgatam a história do desenvolvimento de um determinado instrumento científico e as traduçıes comentadas de trabalhos originais, chamados pelos historiadores da ciŒncia de fontes primÆrias .

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Apesar de termos categorias que possuem maior produçªo do que outras, a quantidade de trabalhos publicados no Brasil nos œltimos 43 anos ainda Ø pequeno, dado a importância do tema para o ensino de ciŒncias. Em mØdia sªo publicados pouco mais de 15 artigos de HFC por ano em nossos periódicos e eventos mais importantes.

Figura 01: Temas produzidos pela HFC

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Para a seleçªo das 77 propostas didÆticas foi utilizado como parâmetro de escolha a leitura dos resumos . Nesta parte das publicaçıes, geralmente hÆ 5 indicaçıes de que o trabalho tem objetivo didÆtico. Contudo, alguns trabalhos foram selecionados devido aos encaminhamentos serem para uso em sala de aula. Os artigos mais antigos, por exemplo, nªo possuem resumos, sendo necessÆrio sua leitura por inteiro para ser discernido.

## O que estas Propostas tŒm a nos dizer?

A primeira característica marcante das propostas didÆticas estÆ na sua natureza interdisciplinar. Elas constantemente se utilizam de elementos de outras Æreas (história, geografia, política, artes, filosofia, etc.) para poder contextualizar o conteœdo cientifico. Esse atributo torna o uso da HFC um desafio, porque exige do professor uma formaçªo mais ampla e o compromisso de estudar essas outras Æreas.

5 A lista completa dessa seleçªo pode ser consultada em http://hdl.handle.net/1884/36182, nªo foram expostas aqui, devido as limitaçıes de espaço exigidos pelo comitŒ organizador do SNEF.

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Na maioria das propostas contamos com a presença de um questionÆrio inicial, composto por algumas perguntas sobre o conteœdo que serÆ apresentado.

Para a elaboraçªo dessas questıes Dias, Santos e Souza (2004, p.258) recomendam que elas devam seguir os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), isto Ø, devem ser perguntas que contemplem a interdisciplinaridade e o cotidiano dos alunos. Elas tambØm podem estar fundamentadas em questıes jÆ existentes nos livros didÆticos.

Esse questionÆrio tem como objetivo a identificaçªo das formas de pensar dos alunos acerca do tema. Mesmo que alguns sejam cØticos quanto a eficiŒncia destes prØ-testes. A noçªo dessas concepçıes prØvias vªo ajudar o professor a planejar melhor sua aula. Uma aprendizagem significativa exige uma interaçªo com o conhecimento prØvio relevante, que existe na estrutura cognitiva do aprendiz (MOREIRA, 2006).

Outro elemento presente nas propostas Ø o texto histórico, sendo de suma importância atentar para a escolha correta deste recurso. Esse texto deve ter sido escrito por alguØm que tenha conhecimento da Ærea, como um historiador da ciŒncia por exemplo.

Geralmente textos dessa natureza apresentam transcriçıes das fontes primÆrias, que sªo difíceis de se ler devido a linguagem antiga. O texto deve ser editado pelo docente de modo a atender as necessidades do pœblico-alvo, ou seja, ser didÆtico, sucinto, linguagem simples, utilize auxílios visuais e contemple o resgate dos conhecimentos prØvios.

Para selecionar um texto histórico Ø preciso avaliÆ-lo de forma mais profunda, tendo atençªo para alguns parâmetros como a seguinte sugestªo.

Livros do tipo História da Mecânica desde 'Adªo e Eva atØ os dias atuais' devem ser lidos com muito cuidado. Trabalhos que procuram 'reconstruir' a História da CiŒncia atravØs de biografias de cientistas, fazendo apologia a gŒnios perfeitos e inatingíveis, tambØm devem ser evitados ou lidos com certa postura crítica. É comum encontrarmos exemplos de História da CiŒncia Whig em sites da internet nos quais cientistas sªo rotulados como 'pai da CiŒncia Moderna', 'pai da Química', 'pai do MØtodo Científico' etc. AlØm disso, textos que fixam datas precisas para processos complexos devem ser vistos com precauçªo, pois sinalizam que a simples apresentaçªo de uma ideia significou a total derrubada de outras. Registrar a publicaçªo do De Revolutionibus , de CopØrnico, em 1543, como o início pontual da Revoluçªo Científica, Ø um exemplo dessa atitude (FERREIRA; MARTINS, 2009, p. 15).

AlØm de todo esse cuidado na escolha Ø necessÆrio muito trabalho, para fazer uma boa pesquisa. Significando ler muito, tanto obras antigas como estudos recentes em busca de informaçıes mais detalhadas que farªo com que o docente esteja plenamente preparado para lecionar sobre o assunto escolhido.

A exemplo dos trabalhos dos periódicos, as propostas dos eventos tambØm incentivam a utilizaçªo de textos de história da ciŒncia como ponto de partida para contextualizaçªo científica.

A maioria das propostas recomendam o uso de atividades dinâmicas. Nessas atividades os alunos interagem com o conhecimento por meio de seminÆrios, experimentos, dramatizaçıes, debates, confecçªo de artefatos e produçªo de texto. Essas atividades devem ser planejadas de modo a favorecer a aprendizagem. Alguns exemplos: a projeçªo e o debate de um filme, o desafio de

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representar um filósofo da ciŒncia num teatro, a exposiçªo de obras de arte mostrando suas relaçıes com a ciŒncia, a construçªo de rØplicas de um experimento histórico mostrando seu carÆter empírico, leitura de declaraçıes polŒmicas feitas por grandes cientistas, etc. Essas atividades dªo tempero para aula, problematizando o ensino do conteœdo e consequentemente trazendo o aluno mais perto da disciplina.

Algumas atividades sugeridas mostram uma articulaçªo do enfoque histórico com outras estratØgias para o ensino de ciŒncias. Como Ø o caso do enfoque Experimentos no Ensino de CiŒncias , onde os alunos sªo incentivados a manipulaçªo de equipamentos, à experimentaçªo e montagem de artefatos. Existem propostas para a construçªo de: motores elØtricos (GUERRA; REIS; BRAGA, 2004), transmissores de ondas eletromagnØticas (RINALDI; GUERRA, 2011), barquinhos a vapor (HORNES; SILVA; PINHEIRO, 2009), garrafas de Leyden (SILVA; GUERRA, 2013) e rØplicas da eolípila (SOARES; SCHMIEDECKE, 2013). 6

Outros trabalhos exploram o enfoque Linguagem e Cogniçªo no Ensino de Física , com propostas teatrais de simulaçªo de um jœri popular (GUERRA; REIS; BRAGA, 2002) e atividades de criaçªo de histórias em quadrinhos (KÖHNLEIN; PEDUZZI, 2005). No enfoque Tecnologia da Informaçªo e Comunicaçªo na Educaçªo observou-se a simulaçªo computacional para reproduçªo dos experimentos de Galileu (RIBEIRO; CUNHA; LARANJEIRAS, 2012) e uma atividade cinematogrÆfica (BERNARDES; SANTOS, 2009).

Algumas produçıes artísticas do cinema da pintura e da mœsica foram exploradas nas propostas (GUERRA; REIS; BRAGA, 2007). Facilitando a identificaçªo das relaçıes da ciŒncia com o contexto social. Permitindo compreender as visıes de natureza e de mundo de Øpocas passadas. TambØm foi possível para os alunos expressarem suas opiniıes quanto as questıes históricas e filosóficas dos bastidores da ciŒncia.

No quesito avaliaçªo, as propostas utilizam a produçªo de texto, a apresentaçªo de projetos e peças teatrais e a aplicaçªo de testes.

- A visªo de história da ciŒncia trabalhada na maioria das propostas apresentou uma concepçªo internalista, em que a história Ø abordada de um ponto de vista intrínseco à obra científica. A concepçªo externalista que, ao contrÆrio da anterior, desenvolve uma abordagem que vincula os fatos científicos preponderantemente às suas relaçıes com os interesses sociais, ideológicos, econômicos, políticos e culturais ocorreu em menor quantidade.

Um œltimo aspecto presente nas propostas, Ø o incentivo a reproduçªo histórica. Valoriza-se a tentativa de refazer os passos que o grupo de filósofos ou cientistas trilharam para consolidaçªo de uma teoria (COELHO; NUNES, 1992). Seguir o mesmo caminho que Pascal, Newton ou Galileu seguiu para descrever e explicar determinado fenômeno.

- O entendimento Ø que ao trilhar este percurso, o estudante eventualmente vai adquirir noçıes corretas sobre a NdC. Algo desejÆvel, pois induzirÆ o aluno a entender o que diferencia esta Ærea das demais. Sendo assim, poderÆ entender o

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porquŒ da presença dos modelos matemÆticos e da abstraçªo, podendo emitir declaraçıes coerentes, alcançando o letramento científico.

Com relaçªo ao conteœdo abordado, foi elaborado a Figura 02 com a distribuiçªo percentual dos grandes temas da física.

Ainda prevalecem os trabalhos em mecânica confirmando pesquisas anteriores (TEIXEIRA; GRECA; FREIRE JR., 2009). Aqui no Brasil ainda Ø forte a tradiçªo de se pesquisar e ensinar a história da mecânica clÆssica. PorØm anÆlises recentes (BEZERRA, 2014) mostra um acrØscimo considerÆvel em outros temas, suscitados pelas contribuiçıes feitas no SNEF e EPEF.

Figura 02: Conteœdos abordados pelas propostas didÆticas

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As propostas para o ensino fundamental e mØdio (47 no total) vŒm gradualmente completando todo o conteœdo curricular. Num futuro próximo esperase que todo o currículo seja contemplado com pelo menos um exemplo de aplicaçªo da HFC no ensino de física.

Quanto ao ensino superior observa-se uma grande carŒncia de trabalhos. Existe uma concentraçªo deles na mecânica clÆssica, e em temas relacionados a formaçªo de professores e discussıes sobre NdC, todo o resto estÆ desprovido. Por alguma razªo, os professores universitÆrios preferem utilizar outras estratØgias de ensino na física ao invØs da abordagem histórica.

Em relaçªo à eficiŒncia dessas intervençıes, todos os trabalhos aplicados em sala expressaram bons resultados, inclusive as propostas que investigaram a receptividade de alunos e professores a HFC foram animadoras.

## Conclusªo

Um olhar sobre as propostas didÆticas de HFC para o ensino de ciŒncias permitiu verificar como o enfoque histórico estÆ sendo utilizado em nosso país. Nas aulas de física ele se tornou uma ferramenta eficaz para problematizar e

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contextualizar o conteœdo científico. Ele contribui para dar significado a este conteœdo, atravØs da leitura crítica de textos históricos e do debate.

Muitas propostas permitiram abordar outras questıes, desprezadas pelo modelo empírico-indutivista vigente, como por exemplo, o contexto sociocultural onde a ciŒncia Ø desenvolvida.

Elas tambØm possibilitaram boas discussıes sobre a NdC, combatendo falsidades e concepçıes científicas ingŒnuas. Apresentando bons resultados quanto à mudança dessas concepçıes.

As dificuldades existem. A formaçªo acadŒmica ainda nªo contempla o ensino de tal estratØgia de forma profícua. No contexto atual Ø preciso buscar uma especializaçªo, ou durante a graduaçªo, participar de projetos de iniciaçªo à docŒncia que estuda e aplica essa abordagem em sala de aula. É necessÆrio ter disciplinas que trabalhem com esse enfoque nos cursos de licenciatura, para que mais professores tenham a oportunidade de conhecer essa Ærea de pesquisa.

Outro grande desafio Ø a escolha e elaboraçªo do material histórico. Encontrar material adequado que atenda as exigŒncias da didÆtica das ciŒncias e os requisitos historiogrÆficos nªo Ø tarefa fÆcil. Existe muito material histórico inadequado na rede mundial de computadores que sustenta uma visªo linear, Whig e anacrônica do desenvolvimento científico. AtØ mesmo a própria comunidade científica tem dificuldades em identificar essa inadequaçªo, permitindo a publicaçªo e apresentaçªo de trabalhos que reforçam essa visªo.

Depois de concluída a etapa de seleçªo e elaboraçªo do material didÆtico, a dificuldade Ø passar este material ao aluno de forma que ele nªo a julgue enfadonha. Por isso a preocupaçªo em realizar atividades prÆticas, como os esquetes, os debates, e as demonstraçıes experimentais. A articulaçªo metodológica Ø importante. Pode ser que nªo funcione em todas as turmas, mas em geral os alunos gostam de atividades lœdicas, preparadas com propósito de ensino.

Sendo disciplinado, organizando e tomando-se os devidos cuidados no uso da HFC Ø possível a realizaçªo de aulas significativas e de boa qualidade.

## ReferŒncias

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