TEXTOS SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA E SUAS CONTRIBUIÇÕES NA CONSTRUÇÃO DE CONCEPÇÕES MAIS ADEQUADAS SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA

## TEXTOS SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA E SUAS CONTRIBUIÇÕES NA CONSTRUÇÃO DE CONCEPÇÕES MAIS ADEQUADAS SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA

## Vinícius Medeiros da Rosa , Isabel Krey Garcia 1 2

1 PPG em Educação em Ciências: Química da Vida e Saúde/UFSM, viniciusmedeirosr@gmail.com 2 Departamento de Física/UFSM, ikrey69@gmail.com

## Resumo

O presente trabalho faz parte de uma pesquisa mais abrangente, que tem como objetivo principal verificar as concepções sobre a natureza da ciência de estudantes de graduação em Física e as possibilidades de avanço dessas concepções para aquelas aceitas como sendo mais adequadas. Para tanto, analisamos aqui as respostas de 6 estudantes à uma pergunta contextualizada, que foi feita ao final de duas aulas sobre o cientista Isaac Newton e suas principais contribuições científicas. Os estudantes expuseram a sua opinião a respeito de um episódio conhecido e, a partir das suas respostas, pudemos verificar parcialmente a visão de ciência que eles apresentam, sobretudo no que diz respeito à relação entre a teoria e a observação e a visão do cientista, muitas vezes considerado um gênio. Os resultados apontaram para uma boa adequação das ideias dos estudantes, indicando que os instrumentos utilizados podem contribuir satisfatoriamente, bem como as discussões na sala de aula.

Palavras-chave : natureza da ciência, concepções, ensino de ciências Introdução

As pesquisas em História e Filosofia da Ciência, mais especificamente, a respeito das concepções sobre a natureza da ciência, têm apontado para a necessidade de que existam maiores intervenções em sala de aula (Peduzzi et al, 2012), devido à quantidade significativa de material teórico desenvolvido, mas a escassez de resultados das aplicações desses materiais. Por isso, a pesquisa foi desenvolvida dentro dessa perspectiva, buscando gerar resultados que possam contribuir com a área.

Este trabalho apresenta resultados preliminares, sendo um recorte de um trabalho mais amplo, que visa mapear as concepções de estudantes de graduação em Física, verificando a pertinência de alguns instrumentos e atividades, com o intuito de contribuir para que as concepções dos estudantes se aproximem da natureza da ciência. Por isso, as aulas foram desenvolvidas com uma metodologia contextualizada a partir de aspectos históricos da ciência, através de textos produzidos pelo professor da disciplina e artigos acadêmicos, buscando enfatizar aspectos das concepções sobre ciência que se queria trabalhar.

- É necessário salientar que existe 'dificuldade em falar de uma 'imagem correta' da construção do conhecimento científico' (Gil Pérez et al, 2001). Porém, isso não deve levar a um abandono desses tópicos nos espaços de formação acadêmica, sobretudo conhecendo os esforços epistemológicos do último século,

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26 a 30 de janeiro de 2015

com grandes contribuições para a área, onde os filósofos da ciência apresentam certo consenso em vários pontos da construção do conhecimento científico.

Devido a essas convergências contidas nos trabalhos desenvolvidos pelos filósofos da ciência, podemos tratar de concepções que sejam mais adequadas sobre a natureza da ciência, porque é 'conveniente destacar os aspectos essências do trabalho científico (Gil Pérez et al, 2001)'.

## Concepções investigadas

Dentre os vários aspectos abordados na pesquisa mais ampla, desejamos destacar dois que foram investigados durante o presente trabalho e que se enquadram nas concepções consideradas mais adequadas sobre a respeito da natureza da ciência.

- O primeiro deles trata da relação entre teoria e experimento. Para os empírico-indutivistas (Chalmers, 1993; Harres, 1999), o conhecimento nasce da observação pura e ingênua, que precede sempre a teoria. Esta é uma concepção muito frequente, combatida por inúmeros filósofos da ciência, que apontam para o contrário: a teoria, frequentemente, precede a observação e a experimentação.
- O segundo aspecto é a concepção que toma o cientista como gênio (Harres, 1999; Massoni, 2010; Gil Pérez et al, 2001). Para tal ideia, amplamente disseminada nos livros didáticos, o cientista é alguém superior, inacessível ao erro, e que trabalha de forma isolada e neutra. Porém, de acordo com uma visão epistemológica mais atual, os cientistas são passíveis de cometer erros, são influenciados por suas crenças pessoais e as teorias por eles desenvolvidas contém imprecisões, ainda que tenham capacidades intelectuais e cognitivas mais desenvolvidas, não deixam de serem humanos.

Entendemos, também, que existe uma relação entre as duas concepções destacadas acima. Se o cientista é considerado um gênio, não necessita de pressupostos teóricos para realizar observações, tampouco da elaboração de hipóteses a respeito de um determinado experimento, mas saberá retirar da natureza suas leis apenas com a observação dos fenômenos.

## Implicações para a formação inicial

Além disso, a importância de que os estudantes em formação inicial desenvolvam concepções mais adequadas sobre a ciência e seu processo de construção tem sido reiterada na literatura (Harres, 2000). A construção dessas concepções também pode ser fomentada através da História da Ciência, trabalhada de forma a propiciar uma reflexão crítica e contextualizada dos estudantes. As visões que estes apresentam podem interferir diretamente em suas aulas, até mesmo na metodologia que irão utilizar. Assim, justifica-se o tratamento de assuntos sobre a ciência (Mathews, 1993; Harres, 1999), seu processo de construção, validação e suas limitações através de textos que abordam a realidade histórica, introduzindo comentários e discussões que possibilitem a reflexão por parte dos estudantes.

## Metodologia

Durante a disciplina de Fundamentos Históricos e Filosóficos da Física, que faz parte da grade curricular do 8º (oitavo) semestre, de um total de 10 (dez) semestres do curso de Física Licenciatura Plena noturno da UFSM, cuja ementa trata apenas de aspectos históricos, sem tratar de aspectos epistemológicos em si,

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desenvolvemos diversas atividades a partir de textos de caráter histórico abordados, como questões, discussões, mapas conceituais, trabalhos em grupo, em uma tentativa de melhor mapear as concepções dos alunos. O objetivo é abordar as concepções que se queria trabalhar através das questões e assim, verificar se as concepções dos estudantes estão mais adequadas com aquilo que é aceito como natureza da ciência, através de uma investigação detalhada dos materiais produzidos pelos estudantes. Como a pesquisa apresenta caráter qualitativo, foram utilizados vários instrumentos, contendo diversas formas de levantamento de dados, para que o estudante pudesse se manifestar de diversas formas, com o intuito de obter indícios mais expressivos das suas ideias.

Todas as aulas, bem como as atividades que foram aplicadas, foram discutidas previamente com o professor titular da disciplina, que participou da pesquisa. O nosso papel na pesquisa na pesquisa se deu, justamente, na preparação das aulas e atividades e no acompanhamento das atividades da disciplina. Neste trabalho abordamos especificamente duas aulas ministradas em uma turma de graduação em Física que tinham o objetivo de introduzir historicamente a Mecânica e a Gravitação de Newton, relacionando-o com o movimento aristotélico, além de aspectos da vida de Newton e o contexto cultural, filosófico e religioso no qual ele estava inserido. Na primeira aula foram feitas problematizações e discussões sobre as teorias desenvolvidas por Newton, através da leitura de textos e de comentários feitos pelo professor regente. Além de tratar de aspectos históricos, se procurou fornecer subsídios para que os estudantes pudessem se questionar sobre a natureza da ciência, mais especificamente sobre o status da teoria e do experimento no desenvolvimento da ciência e o perfil do cientista, para que pudessem ter mais clareza a respeito do processo de produção das teorias científicas de forma geral.

Ao final da segunda aula, que foi ministrada por mim, os estudantes tiveram que responder uma questão sobre elementos epistemológicos que não aparecem explicitamente no texto, mas de forma indireta. A questão tratava da conhecida 'história' da maçã, abordada em comentários durante a aula e que popularmente acredita-se ter dado origem à teoria da Gravitação Universal de Isaac Newton. O questionamento girava em torno da veracidade dessa história, relacionando-a com o processo de construção do conhecimento científico: 'Newton, originalmente, ao ser perguntado sobre a origem da teoria da Gravitação Universal, respondeu que ela foi elaborada a partir da observação da queda de uma maçã (não em sua cabeça). É razoável que uma teoria considerada tão importante possa ter surgido de um fato isolado e inusitado como esse?'

Recolhemos 6 (seis) respostas, de cinco de estudantes de licenciatura e a outra de um estudante de bacharelado, de diferentes semestres do curso de Física. Pudemos, então, realizar a leitura e análise das referidas respostas.

Antes, é oportuno salientar que o Curso de Física Licenciatura Plena noturno oferece 20 (vinte) vagas por ano, sendo que no semestre em que a pesquisa foi realizada, estavam matriculados 52 (cinquenta e dois) estudantes, com 9 (nove) estudantes em situação de trancamento de matrícula. No semestre corrente, são 66 (sessenta e seis) estudantes matriculados no total e 10 (dez) estudantes com trancamento de matrícula. Sendo assim, o pequeno número de estudantes matriculados na disciplina analisada está relacionado com o panorama geral do

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Curso de Física da UFSM. Destacamos, também, que a pesquisa se trata de um estudo de caso.

## Análise dos resultados

Através das respostas dos alunos à questão procuramos identificar possíveis relações com as concepções investigadas: relação entre teoria e experimento e a visão de cientista, analisando as concepções separadamente.

Os estudantes, em sua maioria, deram indícios de levar em consideração a importância da investigação teórica em ciência, juntamente com a observação e também deram pouco crédito à suposta história da maçã.

Cinco estudantes identificaram o episódio como sendo um fato isolado, manifestando que não é apenas a partir da observação que uma teoria é construída, mas também da especulação teórica. Também expressaram a ideia de que antes de fazer a observação o cientista tenha pensado sobre o problema, indicando um possível entendimento da relação entre experimento e teoria, como podemos ver no quadro abaixo:

Quadro 01: Trechos das respostas dos estudantes

Mesmo na resposta do único aluno (A2) que não citou explicitamente a ocorrência do pensamento teórico, vemos a ideia de que a observação não é suficiente e necessita da teoria para se consolidar, como podemos ver abaixo:

É improvável que Newton tenha desenvolvido sua teoria da Gravitação Universal completa, vendo uma mação cair. Porém, existe, sim, a possibilidade de que a observação da queda de um objeto o tenha feito pensar e chegar à ideia fundamental de sua teoria.

Nenhuma das respostas parece identificar o cientista como um gênio, que não necessita da especulação, da elaboração e hipóteses e do trabalho para desenvolver teorias científicas. Ainda que admitam certo protagonismo, consideram a importância da reflexão, da teoria e da observação sistemática. Uma das respostas, do aluno A2, indica claramente a opinião de que o cientista não pode

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intuir uma teoria tão importante apenas visualizando a queda de um objeto de forma aleatória:

Uma teoria científica surge sempre como uma tentativa de explicar observações do mundo real, e, convenhamos, coisas caindo são observadas cotidianamente, tanto por Newton, quanto por qualquer outro.

## E o estudante A2 continua:

A menos que uma observação seja um fato inesperado, ou raro, nenhuma teoria será baseada em fatos cotidianos inexplicados sem que fossem extensivamente trabalhados por cientistas.

Ainda que o cientista tenha uma capacidade intelectual ou cognitiva mais avançada, não foi considerado um gênio, mas considerou-se a possibilidade do erro e a necessidade da elaboração de hipóteses.

## Conclusões

A metodologia aplicada se mostrou útil para auxiliar na investigação das concepções sobre a natureza da ciência, pois, através desta foi possível identificar algumas ideias dos estudantes, ainda que a pergunta em si não contivesse referência explícita a estas concepções. Isso indica a necessidade da utilização de diversas atividades, que propiciem discussões e questionamentos, para que seja possível um mapeamento mais detalhado e exato.

Existem inúmeros questionários na literatura para fazer a verificação de concepções sobre a natureza da ciência (BRANDÃO et al, 2011), alguns internacionalmente conhecidos, amplamente aplicados, mas que carecem de contextualização, o que pode limitar a caracterização das concepções pesquisadas, pois as ideias dos estudantes são complexas e muitas vezes não estão claras para que possam ser expressadas de forma objetiva, como na maioria dos questionários.

Há urgência da aplicação de materiais didáticos em sala de aula (Peduzzi et al, 2012), do desenvolvimento de metodologias que possibilitem ao estudante a reflexão, sobretudo com o auxílio da própria história da ciência, para que sejam gerados mais dados e, a partir deles, novos direcionamentos para as pesquisas na área. Os resultados apresentados acima mostraram, ainda que sejam preliminares, que a leitura de textos com conteúdo histórico e as discussões fomentadas a partir deles parecem favorecer que as concepções sejam desenvolvidas de uma maneira mais próxima daquelas aceitas pela comunidade científica.

Os dois aspectos da natureza da ciência que foram destacados neste trabalho foram encontrados nas respostas dos alunos, que demonstraram um bom domínio sobre os assuntos que são muito importantes para sua formação.

Na continuação do trabalho mais amplo, pretendemos detalhar as concepções dos estudantes através da análise de todas as produções dos mesmos durante o andamento da disciplina e relacionar com resultados mais objetivos.

## Referências

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BRANDÃO, Rafael V.; ARAÚJO, Ives S.; VEIT, Eliane A.; SILVEIRA, Fernando L. Validación de un cuestionario para investigar concepciones de profesores sobre ciência y modelado científico en el contexto de la física. Revista Eletrónica de Investigación en Educación en Ciencias , v.6, n. 1, p. 43-60, 2011.

CHALMERS, A. F. O que é Ciência afinal? Brasília: Editora Brasiliense, 1993.

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MASSONI, Neusa T. A Epistemologia contemporânea e suas contribuições em diferentes níveis de ensino de Física: a questão da mudança epistemológica. Porto Alegre: 2010. Tese (Doutorado) - Programa de Pós Graduação em Física, Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010.

MATTHEWS, Michael R. História, Filosofia e Ensino de Ciências: a tendência atual de reaproximação. Caderno Catarinense de Ensino de Física , v. 12, n. 3, p. 164214, 1993.

MOREIRA, Marco Antônio; MASSONI, Neusa Teresinha. Epistemologias do Século XX . São Paulo; E. P. U., 2011.

PEDUZZI, Luiz O. Q.; MARTINS, André Ferrer P.; FERREIRA, Juliana M. H. Temas de História e Filosofia da Ciência no Ensino . Natal: EDUFRN, 2012.

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