DIFERENÇAS E SEMELHANÇAS ENTRE ELETRICIDADE E MAGNETISMO: O DIÁLOGO HISTÓRICO ENTRE O ERRO E A VERDADE SUBSIDIANDO O ENSINO DE FÍSICA

## DIFERENÇAS E SEMELHANÇAS ENTRE ÁÓELETRICIDADE E ÇÇ MAGNETISMO: O DIÁLOGO HISTÓRICO ENTRE O ERRO E A VERDADE SUBSIDIANDO O ENSINO DE FÍSICA

## DIFFERENCES AND SIMILARITIES BETWEEN ELECTRICITY AND MAGNETISM: THE HISTORICAL DIALOGUE BETWEEN THE ERROR AND A TRUTH SUBSIDIZING THE PHYSICS EDUCATIONS

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

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

## Resumo

O objetivo deste trabalho é abordar as diferenças e semelhanças entre a eletricidade e o magnetismo na história da ciência para subsidiar algumas discussões e estudar o papel do erro, estado de mobilização e a retificação do erro em um grupo de graduandos de um curso de Licenciatura em Física. Utilizamos duas questões que nos permitiram empregar o método da psicanálise bachelardiana proposto por Santos (1998). Este método consiste em três tempos lógicos: a conscientizaçãoão, cujo objetivo é fazer com que os alunos explicitem suas certezas; a desequilibração , em que utilizamos da experimentação para uma infirmação (confirmação negativa do que foi afirmado); e finalmente a familiarização, que consiste na introdução de novas idéias. 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. Este trabalho apresenta apenas os dados referentes a duas questões . A teoria de Bachelard discute a importância do erro no processo de ensino-aprendizagem . Com base nisso , apresentamos os resultados e as discussões finais.

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

Eletricidade e Magnetismo

## Abstract

The goal of this work is to approach the differences and similarities between the electricity and the magnetism in the history of science to subsidize some quarrels and to study the error, state of mobilization and the rectification of the error in a group of pupils in a course of teaching in Physics. We use two questions that had allowed them to use the method of the bachelardian psychoanalysis considered by Santos (1998). This method consists of three logical times: the awareness, whose objective is to make with that the pupils show its certainty; the destabilization , such as we use of the experimentation for a disaffirmation (negative confirmation of that it was affirmed); e finally the familiarization which consists of the introduction of new ideas. The data had been collected in a miniicourse carried through to the long one of the year of 2006, where historical texts on electricity, magnetism and electromagnetism had been argued. This work presents only the data referring to the two questions. The theory of of Bachelard shows the importance of the error in the teach-learning process. With base in that, we present the final results and quarrels.

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

## 1. Introdução

O magnetismo o e a eletricidade se caracterizam por fenômenos físicos extremamente intrigantes e encantadores. Um pequeno ímã, por exemplo, é capaz de atrair materiais ferrosos. Por outro lado, uma caneta atritada ao cabelo também atrai pequenos pedacinhos de papel. Surgem algumas questões: Se ambos atraem objetos, porque no segundo caso é necessário atritar o material? Por que a ação magnética é permanente? Por que é possível isolar a ação elétrica, e a ação magnética age, por exemplo, com a interposição de papel, madeira e até mesmo dentro da água. Poderíamos enumerar diversas questões mostrando que se por um lado existem semelhanças entre eletricidade e magnetismo, por outro elas se apresentam distintas.

Neste trabalho apresentamos uma proposta em que, por meio da discussão de textos e experimentos históricos, o aluno é colocado diante dos seus conhecimentos prévios, percebendo a não-plausibilidade destes em certos momentos e, desta forma, ficando susceptível a um estado cognitivo mais propício à aprendizagem. Temos com esta proposta dois objetivos distintos: i) apresentar e discutir uma forma de "preparação" dos alunos para aprendizagem dos conceitos com base na teoria de Bachelard, discutindo o papel e a importância do erro , do estado de mobilização o e da retificação do o erro neste processo; ii) mostrar como a história da ciência possibilita a criação de situações frutíferas na "preparação" do aluno para aprendizagem.

Para isso, resgatamos o desenvolvimento histórico da eletricidade e e do magnetismo, mostrando que a relação entre ambos não foi tão o óbvia . Traçamos um breve perfil histórico sobre a eletricidade, o magnetismo e a junção destas ciências com o experimento de Ørsted. Em seguida, discutimos os conceitos de erro , estado de mobilização e da retificação do erro presentes na teoria de Bachelard, bem como, o, o papel e a importância destes conceitos no processo de aquisição do conhecimento científico . ApApresentamos e discutimos os dados e traçamos algumas considerações finais.

## 2. Semelhanças e diferenças entre a eletricidade e o magnetismo .

Neste item apresentamos uma síntese de um curso de extensão sobre a história da eletricidade e do magnetismo realizado em 2006. Durante o curso os assuntos mencionados foram trabalhados com discussão de textos de fontes primárias, seminários de contextualização dos textos e realizações de experimentos . Esta breve discussão tem por finalidade contextualizar as p perguntas realizadas , que são analisadas e discutidas neste trabalho, ver item 4.2.

## 2.1 O início das pesquisas sobre a eletricidade de estática

Uma das primeiras tentativas de se explicar os fenômenos elétricos ocorreu com o filósofo Plutarco (100 D.C.), o qual propôs uma explicação para o efeito âmbar: Segundo ele, no âmbar existe uma natureza espirituosa, a, que seria emitida por meio do atrito; após liberada, ela promoveria movimentos do ar ao o redor do corpo atritado que seriam responsáveis pela atração. (ROLLER; ROLLER, 1957, p. 548 -50).

Em 1600, Willian Gilbert (1540-1603) no livro " De Magnete" discorre principalmente sobre o magnetismo, mas fez também uma breve digressão sobre a eletricidade. Ele advogava que, as propriedades que dão ao âmbar o poder de atrair palhas e cascas de sementes são bem diferentes da atração magnética, fazendo um grande esforço para enfatizar esta distinção. Ele também argumentou que a eletricidade atrai qualquer tipo de objeto, seja ele sólido ou líquido. "Estes corpos

(elétricos) não apenas atraem para si palhas e cascas de sementes, mas todos os metais, madeiras, pedras, terras, bem como, a água e o óleo; resumindo, qualquer coisa que ative nossos sentidos" (GILBERT, 1958, p. 78).

Francis Hauksbee (c. 1660-1713) iniciou seus estudos sobre fenômenos ópticos e a partir disso começou a a estudar eletricidade. O fenômeno do mercúrio luminescente, também chamado de "luz barométrica" atraiu sua atenção: quando um barômetro de mercúrio era agitado no escuro apareciam pontos de luminosidade, flashs de luz, que segundo ele, era devido "a geração de eletricidade nas paredes do tubo de vidro". (ROLLER; ROLLER, 1957, p. 559-61; WOLF, 1999, p. 213). Hauksbee construiu uma máquina eletrostática simples, que consistia em um globo de vidro com vinte e dois centímetros de diâmetro, selado, onde era possível fazer um vácuo parcial. O globo (ou um tubo de vidro) era preso a um eixo que era acoplado a uma manivela, por meio da manivela era possível girar rapidamente o globo e atritá-lo com a mão ou lã, o atrito nas paredes do globo produzia, além da luminescência, uma "fina luz violeta" que ele atribuiu a descarga de "effluvia" úmido . Por meio da observação do fenômeno produzido por sua máquina ele chegou a duas conclusões: a luminosidade se mantinha enquanto houvesse movimento e diminuía com a admissão de ar no interior do tubo. (WOLF, 1999, p. 214-5).

Stephen Gray (1666-1736) realizou vários experimentos em eletrostática e distinguiu experimentalmente corpos elétricos (isolantes) ) e não-elétricos (condutores) . Pegou um tubo de vidro e tampou as duas extremidades com rolhas de cortiça. Ao friccionar o tubo, percebeu que além do tubo, a a rolha também atraía uma pena colocada em suas proximidades. Ele encaixou uma vareta de madeira em uma esfera de marfim e observou que ao introduzir a vareta de madeira na rolha, a bola de marfim também atraía ía a pena. Utilizando barbante como fios de conduçução e fios de seda como suporte, verificou que o barbante conduzia a eletricidade, diferentemente da seda (GRAY, 1731). Gray (1732) também realizou experimentos sobre a a eletrização da água, apresentando o dois experimentos sobre este tema. No primeiro experimento , Gray movimenta o tubo de vidro eletrizado em cima e embaixo de uma vasilha contendo água, em seguida aproxima uma linha de seda da superfície da água e verifica que a linha é atraída e repelida. No segundo experimento , Gray aproxima o tubo eletrizado da superfície da água e verifica que se forma uma pequena montanha de água cuja ponta emite faíscas e estalidos.

Charles François Du Fay (1698-1739) na sua quarta memória (1733a) apresenta dois princípios importantes para o estudo da eletricidade: no primeiro princípio, um corpo eletrizado é capaz de transmitir eletricidade a um corpo neutro, e em seguida ambos se repelem; o segundo princípio afirma que existem dois tipos diferentes de eletricidade (teoria dos dois fluidos) as quais ele denominou de eletricidade vítrea e eletricidade resinosa, a, sendo que corpos de mesma eletricidade se repelem e de eletricidades diferentes se atraem (DU FAY, 1733b). Mais tarde, John Canton (1718-1772) demonstrou que um corpo pode ser eletrizado positiva ou negativamente por r atrito, dependendo da natureza do corpo com que se atrita (HEILBRON, 1976, p. 12). Para Du Fay, y, o corpo possuía um determinado tipo de eletricidade independentemente do corpo que o atritava.

Em 1747, Benjamin Franklin (1706-1790) desenvolveu a teoria de um único fluido. Ele propôs que "um corpo estava eletricamente neutro quando o fluido interno e externo ao corpo estava em equilíbrio, mas se contivesse mais ou menos fluido do que a sua quantidade normal, o corpo deveria apresentar-r-s-se eletrificado de uma foforma ou de outra - - positivamente para um excesso e negativamente pela falta do

fluido" (WATSON, 1750, p. 98). Franklin também utilizava os termos eletrizado mais e eletrizado menos em detrimento dos termos positivamente e negativamente.

Em 1759, Robert Symmer apresentou uma teoria diferente da de Franklin "ao descrever a existência de dois diferentes estados elétricos e postulando dois fluidos elétricos distintos" (HEILBRON, 1976). Symmer tinha o hábito de usar dois pares de meias de seda (uma preta e outra branca) na mesma perna. Ao retirá-las observou estalidos, seguido de uma faísca semelhante à descarga de uma garrafa de Leiden. Ele postulou que "um corpo carregado positivamente possui uma predominância de um tipo de eletricidade, e carregado negativamente possui a predominância de outro tipo, enquanto um corpo neutro os efeitos dos dois fluidos presentes balanceia-s-se uns aos outros" (ELLIOTT, 1988, p. 806).

Franklin, em 1749, se declarou a favor da correspondência entre o raio e uma faísca elétrica , i.e . , a faísca a de uma descarga da garrafa de Leiden é semelhante a um raio:

- 1. A luz e o som possuem uma causa única, sendo praticamente instantâneos;
- 2. A faísca, assim como o raio, pode incendiar corpos;
- 3. Elas podem matar criaturas;
- 4. Causam danos mecânicos, dando um cheiro de enxofre queimado (descoberta que mais tarde permitiu a descoberta da camada de ozônio);
- 5. Raio e a eletricidade se descarregam, mais facilmente, por formas pontiagudas;
- 6. Ambas são capazes de destruir o magnetismo, ou ainda inverter a polaridade do ímã;
- 7. Ambas são capazes de fundir os metais ( (FRANKLIN, 1774) .

Franklin propôs uma associação direta entre eletricidade e as descargas de nuvens carregadas, por meio do seu famoso "experimento da pipa elétrica". Em correspondência enviada a Peter Collinson e publicada no periódico Philosophical Transaction (vol. XLVII, p. 565) em 1752, ele descreve a descarga de nuvens carregadas através do fio de uma pipa feita de gravetos e lenço de seda (FRANKLIN, 1751a). Há dúvida se efetivamente ele realizou este experirimento. Para mais detalhes ver (SILVA; PIMENTEL, 2006).

## 2.2 Início o dos trabalhos com o magnetismo

Alguns filósofos do tempo de Platão e posterioreres tentaram encontrar alguma explicação não-animista para os efeitos do âmbar e da magnetita. A idéia de Plutarco é de que a magnetita emite uma forte exalação, que empurra o ar ao redor, e este ar em torno empurra os objetos na sua frente, então, este ar que é carregado em círculos retorna ao lugar em que foi feito vácuo, forçando o movimento do ferro na mesma direção. (ROLLER; ROLLER, 1957, p. 545).

É possível que as primeiras observações sistemáticas sobre a magnetita tenham ocorrido em 1269 com Peter Peregrinus, pois ele descreveu as principais propriedades deste intrigante minério. Uma pedra de magnetita tem duas regiões que possuem maior poder de atração, denominadas pólo austral e pólo boreal; esta pedra ao ser quebrada, forma dois ímãs distintos, ambos contendo pólos norte e s sul. O pólo norte de um ímã procura o pólo sul do outro e vice-versa. Este ímã ao ser friccionado numa barra de ferro a torna temporariamente magnetizada. Por fim, o ímã, ao ser posto a flutuar em uma vasilha com água, se alinha em determinadas direções. (PEREGRINUS, 1974, p. 368-76).

O livro "D"De Magnete" de Willian Gilbert publicado em 160600 representa uma obra de extrema relevância para o magnetismo. Os trabalhos de Gilbert também

destacam am que um ímã possui dois pólos: norte e s sul; e que um ímã ao ser quebrado ao meio origina dois n novos d dipolos. (GILBERT, 1958, p. 30).

No magnetismo, a exemplo do que aconteceu na eletrostática, Franz Aepinus (1724-1802) tentou introduzir a teoria de único fluido, na mesma linha que Franklin (TRICKER, 1965, p. 5). Entretanto, a teoria dos dois fluidos foi defendida por Anton Brugmans e Wilcke. Esta teoria defendia que todo ímímã continha os fluidosos austral e boreal ou pólos norte e sul magnético, respectivamente. Charles Augustin Coulomb (1736-1806) adotou a idéia dos dois fluidos para explicar porque um ímã, ao ser quebrado em dois torna-s-se dois novos ímãs, cada um com um par de pólos, ao invés de, duas metades cada uma com um simples pólo (ELLIOTT, 1988, p. 811).

## 2.3 Características da eletriricidade e do magnetismo e a relação entre estes fenômenos

Existem algumas similaridades entre a eletrostática e a magnetotostática: ambas são caracterizadas pela teoria dos dois fluidos e elas obedecem às leis de forças similares à teoria gravitacional. Isto levava os estudiosos a pesquisarem como eletricidade e magnetismo o estariam relacionados. Franklin relata que e descargas elétricas ao atingirem a agulha de uma bússola podiam desmagnetizá-la ou inverter sua polaridade (FRANKLIN, 1751b). Posteriormente, Franklin propôs que não era exatamente a eletricidade, mas o calor gerado por ela, que mudava as características da agulha mamagnética. Podemos citar também o experimento de Hachette e Desormes , que construíram uma bateria elétrica e a puseram flutuar em um bote, para ver se ele se alinhava como a agulha de uma bússola, que por analogia indicaria os pólos elétricos da terra, porém o experimento não apresentou o resultado esperado (HACHETTE, 1821).

Outras características diferentes levavam as pessoas a duvidarem de uma possível relação entre estas duas Ciências, que convém ressaltar contrapondo-as:

- · A força elétrica é geralmente fraca, atraindo apenas objetos leves, diferente da força magnética;
- · Na eletrostática os corpos precisam ser atritados e possui uma ação temporária. A ação magnética é intrínseca ao material e possui uma ação permanente;
- · Corpos eletrizados interagem com uma ampla gama de corpos. Corpos magnéticos apenas interagem com substâncias magnetizáveis;
- · A ação elétrica pode ser bloqueada com a interposição de telas metálicas (gaiola de Faraday);
- · O magnetismo age com a interposição de papéis, madeira e mesmo com os corpos imersos em água;
- · Cargas elétricas podem ser isoladas. Não existe monopólo magnético;
- · Na eletricidade existem corpos condutores e isolantes, não havendo similar no magnetismo;
- · No magnetismo podemos orientar corpos em uma direção definida, não havendo similar na eletricidade (TRICKER, 1965, p. 5; ELLIOTT, 1988, p. 811).

A unificação entre a eletricidade e o magnetismo só ocorreu em 1820 quando o cientista dinamarquês, professor da Universidade de Copenhagen, Hans Christian Ørsted (1777-1851) em um curso sobre eletricidade, galvanismo e magnetismo, colocou a agulha imantada de uma bússola próxima a um fio conduzindo corrente e verificou que esta interação produzia um torque na agulha magnética posicionando-a praticamente perpendicular ao fio condutor (ØRSTED, 1998, p. 416 e 419). Este experimento crucial representou a gênese de um novo campo de pesquisa: O Eletromagnetismo.

## 3. A A Epistemologia de Bachelard subsidiando a análise do erro no Ensino

Este trabalho está fundamentado na obra epistemológica de Gaston Bachelard (1884-1962). A epistemologia de Bachelard se aplica tanto no processo de construção da ciência como no processo da aprendizagem individual , pois ambos tratam da construção do conhecimento científico. Apesar de ser um profundo conhecedor da Ciência ia de seu tempo, Bachelard (1977, p. 19) se declarou "mais professor que filósofo". Foram longos anos dedicados ao magistério das ciências químicas e físicas, sempre preocupado com o estudo psicológico da mente cognoscente. Poucos professores como Bachelard "se detiveram na psicologia do erro, da ignorância e da irreflexão" (BACHELARD, 2001, p. 23).

Devemos considerar que o aprendiz está inserido em uma cultura e para Bachelard o espírito que conhece tem que ter um passado, ou seja, todo "conhecimento é sempre uma referência a um domínio antecedente" (BACHELARD, 2004, p. 245). Aquilo que o aluno j já conhece é extremamente relevante no processo de ensino e aprendizagem. Neste sentido, é inconcebível desconsiderar as concepções prévias, pois para o autor o aluno "entra na aula de Física com conhecimentos empíricos já adquiridos". Estas concepções alternativas embora expressem certa primitividade dos conceitos científicos, ainda que erradas, são condições necessárias ao desenvolvimento cognitivo e aquisição do sababer racional (SANTOS, 1998, p. 134). "O conhecimento é sempre a reforma de uma ilusão. Conhecemos sempre contra um conhecimento anterior, retificando o que se julgava sedimentado" (LOPES, 1996, p. 254).

Bachelard postula o caráter inacabado do conhecimento. A idéia de partir do zero e chegar a uma verdade definitiva, inexiste. Para o autor, o conhecimento é um eterno recomeçar: "o antigo explica o novo e o assimila; e, vice-e-versa, o novo afirma o antigo e o reorganiza" (BACHELARD, 2004, p. 19). O conhecimento nesta busca incessante pela verdade é passível ao erro e o conhecimento científico se constrói pela retificação destes erros. A retificação é o pensamento em seu dinamismo profundo, ou seja, é o estado de mobilização do sujeito projetando "uma luz recorrrrente sobre as obscuridades dos conhecimentos incompletos" (BACHELARD, 2000, p. 16). Para Bachelard (2001, p. 295), "o homem que tivesse a impressão de nunca se enganar estaria enganado para sempre". Reconhecer nossas falhas pessoais é a melhor maneira de aceitar novas idéias.

Esta relação dialética entre o erro e a verdade segundo Santos (1998, p. 133), não é uma relação de simetria, mas uma relação de duas positividades. No pensamento bachelardiano o erro exerce uma função positiva na gênese do saber. "O erro é um dos tempos da dialética que necessariamente é preciso atravessar, [portanto] é o elemento motor do conhecimento" (BACHELARD, 2004, p. 251). Este tipo de erro não é distração do espírito, é mobilização de um pensamento polêmico, fruto do diálogo da razão com a experiência. Para o autor "a boa consciência apresenta-se como dupla consciência. O próprio erro vem desempenhar seu papel de utilidade, pela graça da retificação para um progresso do conhecimento" (BACHELARD, 1977, p. 81). Neste sentido, Paiva (2005, p. 82) esclarece que "o erro e a ignorância não correspondem a uma falta debilitadora do saber, inversamente; neles reside à própria vitalidade do pensamento".

Como se pode ver " não se trata de uma eliminação pura e simples; para estimar o valor r do que se conserva, leva -s-se em conta o que é eliminado" (BACHELARD, 2004, p. 251). Não se trata de uma atitude de recusa, mas uma atitude de reconciliação. Desta forma, o conhecimento se constitui numa reorganização do saber numa base alargada. "O problema do erro nos parece mais

importante que o problema da verdade; ou melhor, só encontramos uma solução possível para o problema da verdade quando afastamos erros cada vez mais É pppq refinados" (BACHELARD, 2004, p. 251). É este processo de retificação e de aproximação a um conhecimento que nos leva ao encontro de uma verdade que de fato nunca é definitiva, tendo em vista o caráter inacabado do conhecimento. Portanto, "a retificação parece-e-nos não um simples retorno a uma experiência malograda que pode ser corrigida a por um a atenção mais forte e mais competente, mas sim o princípio fundamental que sustenta e dirige o conhecimento e o instiga ser cessar a novas conquistas" (BACHELARD, 2004, p. 19).

Na construção e na aquisição do conhecimento "a organização sistemática do domínio de explicação e a contínua retificação são dois momentos do conhecimento verdadeiramente dinâmico, considerado em ato, em seu esforço de conquista e assimilação" (BACHELARD, 2004, p. 251). Bachelard (1977, p. 29) argumenta que o professor deve "entrosar o aluno na luta das idéias e dos fatos, fazendo -o observar bem a inadequação primitiva da idéia com o fato". Noutras palavras, o professor "apresenta-se como freio às convicções rápidas".

O propósito deste trabalho é explicitar algumas idéias dos estudantes, utilizando como recurso o artifício da experimentação. Desta forma, procuramos evidenciar os equívocos do pensamento. "A observação científica é sempre uma observação polêmica; ela confirma ou infirma uma tese anterior" (BACHELARD, 2000, p.19). O fato empírico é apenas um convite à reflexão. O dado já não é evidente, já não é concreto. A verdade científica se distancia cada vez mais do senso comum. O conhecimento científico é produto da racionalização da Ciência. A Física e a Química constroem modelos abstratos para tentar explicar os fatos. O aluno constrói seu próprio modelo para expressar seu pensamento. A finalidade do Ensino é divulgar este saber, porém nunca se afastando do real. O professor deve se colocar num ponto intermediário entre o o realismo e o racionalismo; entre o conhecido e o cognoscente.

## 4. A pesquisa em sala de aula e o Método utilizado 4.1 A pesquisa

O artigo apresenta parte de um a tese de doutorado. A coleta de dados foi feita por meio de um curso de extensão universitária realizado no ano de 2006 no qual foi estudado o conteúdo histórico da da eletricidade, do magnetismo e da junção entre essas ciências dando início ao ao eletromagnetismo. Os participantes do curso eram alunos do curso de licenciatura em Física da Unesp/Bauru. O p primeiro autor do trabalho conduziu as atividades de ensino e aprendizagem.

Neste curso, denominado "F"Fundamentos Históricos do Eletromagnetismo" o" foram oferecidas um total de 15 vagas. O curso constou de uma carga-horária de 60 horas/aulas distribuídas num total de 20 encontros quinzenais, com duração de 3 horas. Este artigo o apresenta os resultados e discute os dados de três encontros realizados. Na primeira e segunda aula, estudamos os textos de Bartholomews, Peregrinus, Gilbert, Gray, Du Fay e Franklin; na terceira aula, trabalhamos textos de Ørsted . Todos os textos utilizados constam nas referências bibliográficas deste trabalho e foram mencionados no item 2 .

## 4.2 Metodologia

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

O trabalho 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 r 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, a, confrontando -o -os com o desenvolvimento histórico dos conceitos.

Por meio da metodologia de análise adotada procuramos investigar o pensamento do aluno no processo de ensino e aprendizagem. A análise não foi feita individualmlmente, ela possui uma característica geral e se baseia nas explicações dadas pelo grupo às questões levantadas pelo professor durante as atividades. Para análise utilizamos o método de psicanálise bachelardiano proposto por Santos (1998). Ele consiste em três tempos lógicos: na conscientização o objetivo é fazer com que os alunos explicitem suas certezas; na desequilibração utilizamos do artifício da experimentação para a infirmação do pensamento (confirmação negativa do que foi afirmado); e finalmente a familiarização, que consiste na introdução de novas idéias. O estudo dos textos históricos serviu para subsidiar todas estas fases.

Antes da realização dos experimentos foram feitas duas questões aos estudantes:

- 1. Um filete de água é influenciado por um bastão atritado, mas será que um ímã exerce alguma influência sobre o filete de água?
- 2. Um bastão atritado atrai pequenos pedaços de papel. Será que este bastão atritado atrai limalhas de ferro?

Na primeira pergunta, já que um campo elétrico interage com os dipolos elétricos da molécula de água, será que o campo magnético também exerce alguma influência sobre ela? Gray reporta em seu artigo (1732) que a água é eletrizada, será então que ela pode ser magnetizada?

Na segunda questão, será que um corpo carregado eletricamente consegue atrair materiais ferromagnéticos? Como foi possível verificar ao longo do texto histórico deste artigo, desde os filósofos gregos, a atração por ímã e a atração feita por materiais eletrizados é utilizada para diferenciar a a eletricidade do magnetismo .

## 5. Dados e A Análises

Extraímos e transcrevemos alguns trechos das falas dos alunos para analisar com base na epistemologia de Bachelard, mais especificamente sobre o papel do erro , do estado de mobilização e e da retificação do pensamento. Os trechos transcritos aqui são recortes das discussões realizadas .

Nas transcrições, as letras maiúsculas identificam o diálogo professor-aluno. Os trechos em itálico representam o comentário ou a narração do episódio. A "fala" dos participantes do curso é apresentada após o caractere dois pontos .

## 5.1 Dados referentes à primeira questão

PROF -- Pega uma garrafa plástica com um pequeno furo na base e acoplada a um tripé e a coloca sobre a bancada. Um béquer é utilizado para coletar a água que flui através do furo .

PROF: O estudante ALI perguntou: "A "A água é influenciada pela eletricidade, mas será que ela é influenciada pelo magnetismo?"

PROF: O quê vocês acham? O magnetismo exerce influência sobre a água? E por quê?

PROF: Se você aproximar o bastão atritado próximo ao filete de água o que acontecerá?

AND: Ele [o filete] vai desviar!

PROF: E se você aproximar um ímã, a água sofre desvio?

MAR: Acho que sim, porque ao redor do ímímã você tem um campo magnético e no filete de água você tem cargas q que estão em movimento.

CAR: É são cargas [elétricas] que estão em movimento (...).

MAR: Calma aí! [O aluno fala como se estivesse pensando!] ] Você tem o dipolo da água e o campo magnético do ímã faz uma atração sobre estes dipolos, sobre estas cargas. [ [O aluno faz expressão de dúvida] .

NEL: Talvez não sofra desvio, mas certamente sofre influência!

PROF -- Pega um ímã grande em forma de "U". O ímã tem aproximadamente: 15 cm de largura por 15 cm de altura e 07 cm de profundidade.

NET - - Fricciona o bastão de plástico no pano. O bastão atrai pequenas bolinhas de isopor. Em seguida o aluno movimenta o bastão com as bolinhas sobre o ímã.

PROF -- Abre a tampa da garrafa e um fino filete de água começa a escorrer.

NET --- Aproxima o bastão de plástico atritado d do filete de água.

Os alunos verificam que há deflexão!

PROF: Bom, vocês viram que a eletricidade exerce influência sobre a água. E o magnetismo interage com o filete de água?

SAL --- Aproxima da bancada e pega o ímímã:

PROF: Agora aproxime o ímã do filete de água.

- SAL --- Aproxima o ímã do filete e nada acontece. O filete não sofre desvio.
- MAR: Varie o fluxo magnético aí, pra ver se acontece alguma coisa (...) .
- NET - - Pega o ímã ã e fafaz movimentos de vai e vem próximo ao filete de água .
- NET: Coloque apenas um dos pólos próximos ao filete.

NET: Se a molécula é polar, podemos supor que a parte positiva está pra cá e a parte negativa está pra lá.

Todas tentativivas são feitas, mas não se observa interação entre o ímã e a água.

Com o artifício da experimentação podemos trabalhar duas fases do processo de psicanálise. Parece evidente para o aluno que um bastão ao ser atritado o ao tecido interage com o fluxo de água. Talvez eles já tenham ouvido falar ou alguma vez já observaram esta influência. Este é o tempo da conscientização . Quando o professor pergunta se um ímã também exerce influência sobre o filete de água , temos o tempo da desequilibração, o, pois o aluno percebe que seu arcabouço teórico não dá conta de uma explicação plausível. Aqui o próprio aluno se depara com um erro. Mas este erro não é gratuito; ele resulta de um esforço do pensamento.

Como vimos o experimento de Ørsted (1998) mostra que uma corrente elétrica , que nada mais são do que cargas elétricas em movimento, ela age sobre um corpo magnético. No entanto, quando estamos nos referindo à à carga elétrica no fio condutor, ela se refere a elétrons livres. No caso da molécula da água, a carga elétrica dos átomos de hidrogênio está interligada a àquelas do átomo de oxigênio.

Talvez o aspecto mais interessante aqui seja a influência do ímímã sobre o filete de água. Como observado pelos alunos, aparentemente não houve interação entre a água e o ímímã. Este experimento to permite discutir um ponto importante da

proposta de Bachelard: a experiência primeira. A resposta a primeira questão poderia ser: r: sim, o campo magnético interage com a água. Porém, a a interação somente torna -se visível para campos de alta intensidade. Para uma discussão mais aprofundada do assunto ler (UENO, 1994).

## 5.2 Dados referentes à segunda questão

PROF: Vimos que um bastão atritado atrai pequenas bolinhas de isopor. Este mesmo bastão atritado atrai limalhas de ferro?

SAL: É lógico que não!

CAR: É claro que atrai (...)

SAL --- Pensa um pouco e muda de opinião: Sim, atrai, atrai (...)

PROF: Se eu colocar aqui (na mesa) limalhas de ferro e atritar o bastão, o bastão atrairá estas limalhas?

NEL: Sem dúvida!

NET: Se a limalha estiver carregada, sim!

MÁR: Não o precisa (...)

NET: Vamos ver (...) .

PROF -- Espalha limalhas sobre uma folha de papel

NET --- Fricciona o bastão de vidro e aproxima das limalhas

Algumas limalhas são atraídas para o bastão ( ( . ..)

Analogamente o que aconteceu na primeira questão, aqui nós conscientizamos os estudantes de um tipo atração elétrica muito difundida, a atração entre um bastão atritado sobre bolinhas de isopor ou pedacinhos de papel. A desequilibração ocorre no instante em que o aluno tenta responder se este tipo de atração ocorre também com materiais ferromagnéticos. Como evidenciamos no desenvolvimento histórico, a atração elétrica ocorre sobre praticamente todos os materiais, sejam eles, sólidos líquidos, ou ainda materiais ferromagnéticos.

Após as questões apresentadas e as discussões realizadas é possível o professor trabalhar a terceira fase, ou seja, a familiarização do conhecimento científico aceito atualmente , explicando aos estudantes como é concebida a atração elétrica entre os corpos do ponto de vista atual .

## 5 . 3 Discussões

Gilbert já sabia que a eletricidade atrai qualquer tipo de objeto, seja ele sólido ou líquido. Seus experimentos haviam mostrado que um objeto eletrizado era capaz de atrair cascas, sementes, madeiras, pedras, terras, água, óleo, etc. Gray relata em um de seus trabalhos que "a água apresenta uma virtude elétrica comunicada a ela por corpos elétricos" (GRAY, 1732, p. 227). Du Fay (1733, p. 259) diz que a água pode ser eletrizada ao se aproximar um tubo de vidro eletrizado, concluindo o seguinte: "eu descobri ri que a mesma coisa aconteceu com todos os corpos sem exceção, seja sólido ou fluido [...]". Os textos históricos também mostraram as primeiras idéias sobre a atração magnética, bem como em vários momentos houve discussões sobre o fato de um objeto eletrizado atrair corpos diferentes naturezas. Também foi discutido o experimento de Ørsted, em que ele mostra que de fato há uma relação entre eletricidade e magnetismo, e esta relação foi evidenciada por meio de um experimento onde uma corrente elétrica em um fio fio condutor exerce influência sobre uma agulha imantada. A corrente elétrica é um movimento ordenado de portadores de carga elétrica, no caso do fio metálico esses portadores são elétrons.

Tendo em vista toda a leitura e as discussões, os alunos foram colocados diante de uma situação em que o professor pudesse explorar dois dos três tempos lógicos s proposto por Santos (1998), utilizando a seguinte metodologia: i) fazer duas

questões para os alunos responderem. Desta forma , procurou -se conscientizar r os alunos de suas certezas (primeiro tempo lógico), bem como verificar os conhecimentos adquiridos por eles nas discussões ; ii) os alunos foram incentivados a realizar experimentos para verificar suas hipóteses explicativas, este é o momento da desequilibração (segundo tempo lógico), pois o fato empírico é apenas um convite à reflexão, o conhecimento científico é produto da racionalização da Ciência.

## 6. Considerações Finais

A pesquisa mostrou que nas duas questões formuladas as predições teóricas dos alunos não condiz com o observado experimentalmente. Na primeira questão , a hipótese de cargas elétricas em movimento próximo a um campo magnético influenciou fortemente a opinião dos alunos que acreditavam na interação do filete de água e o ímímã. Eles imaginaram também que o movimento do ímímã pudesse de alguma forma desviar o filete de água. . Na segunda questão os alunos acreditavam que pelo fato das limalhas serem materiais ferromagnéticos, a atração elétrica não deveria ocorrer. Porém , vimos que a atração elétrica acontece com uma infinidade de materiais, inclusive com os ferromagnéticos. Diferentemente do que supôs um dos alunos, não é necessário que os corpos estejam carregados.

Estas predições equivocadas foram colocadas em processo de mobilização a fim de que o conhecimento científico seja discutido e pensado, e não simplesmente ensinado ao aluno. Os textos históricos constituem-se com fontes que fomentam este diálogo entre o professor e o aluno, entre o conhecimento de senso comum e o conhecimento científico.

## 7. Referências

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