CARACTERÍSTICAS DO CONHECIMENTO CIENTÍFICO PRODUZIDO EM TORNO DA TEMÁTICA HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA: UM ESTUDO PRELIMINAR COM BASE EM PROPOSTAS E EXPERIÊNCIAS DIDÁTICAS PUBLICADAS NA LITERATURA ESPECIALIZADA EM ENSINO DE FÍSICA.

CARACTERÍSTICAS DO CONHECIMENTO CIENTÍFICO PRODUZIDO EM TORNO DA TEMÁTICA HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA A NO ENSINO DE FÍSICA: UM ESTUDO PRELIMINAR COM BASE EM PROPOSTAS E EXPERIÊNCIAS DIDÁTICAS PUBLICADAS NA LITERATURA ESPECIALIZADA EM ENSINO DE FÍSICA .

CHARACTERISTICS OF THE PRODUCED SCIENTIFIC KNOWLEDGE CONCERNING THE SUBJECT MATTER HISTORY AND PHILOSOPHY OF SCIENCE IN THE TEACHING OF PHYSICS: A PRELIMINARY STUDY BASED ON PROPOSALS AND DIDATIC EXPERIENCES PUBLISHED IN THE SPECIALIZED LITERATURE IN PHYSICS TEACHING .

## Fábio Luís Alves Pena 1

1 Instituto Federal da Bahia, Campus Simões Filho, fabiopena@ifba.edu.br .

## Resumo

Este trabalho busca -com base em relatos de propostas e experiências didáticas com História e Filosofia da Ciência (HFC), publicados na literatura especializada em Ensino de Física -investigar o objetivo dos pesquisadores em trabalhar o conteúdo científico na perspectiva histórico-filosófica, bem como os episódios da história do conhecimento científico abordados . Os resultados indicam que o uso da HFC como estratégia didática sobressai-se em relação ao seu uso como conteúdo em si de disciplinas científicas; e que o objetivo dos pesquisadores em trabalhar o conteúdo científico na perspectiva histórico-filosófica é para torná-lo mais compreensível e mais interessante para os alunos. Para tanto, eles procuram escolher momentos cruciais para o desenvolvimento da Física para serem historicamente trabalhados em sala de aula. Para a investigação em questão adotamos a abordagem qualitativa (análise documental). Em tal abordagem as técnicas de coleta e análise utilizadas foram, respectivamente, a análise de produções escritas e a análise de conteúdo.

Palavras -chave: Abordagem histórico-filosófica, Episódios da História da Física, Pesquisa em Ensino de Física.

## Abstract

This paper aims - based on accounts of proposals and didatic experiences with History and Philosophy of Science (HPS), published in the specialized literature in Physics Teaching - investigate the researchers goals in working the scientific content in a historical -philosophycal perspective, as well as the episodes of the history of scientific knowledge approached. The results indicate that the usage of the HFC as didatic strategy stick out in relation to its usage as content in scientific subjects; and that the researchers goal in working the scientific content in the historical -philosophycal perspective is to make them comprehensible and more interesting to students. For that, they choose crucial moments for Physics development to be historically worked in the classroom. For the investigation in

terms, we adopted the qualitative approach (documental analysis). In such approach the techniques of collection and analysis used were, respectively, the analysis of written productions and the content analysis.

Keywords: Historical-Philosophical Approach, Episodes of Physics History, Research on Physics Teaching.

## Introdução

No tocante à necessidade e viabilidade da abordagem contextual , a contribuição que a História e Filosofia da Ciência (HFC) tem a dar para o ensino de Ciências, bem como para a formação de professores e pesquisadores desta área, vem a um bom tempo despertando um crescente interesse da comunidade de pesquisadores em Ensino de Física (PRADO, 1989; PEDUZZI et al., 1990; MATTHEWS,1995; CARVALHO; VANNUCHI, 1996; FREIRE JR, 2002; MARTINS, 2006; MARTINS, 2007) . Um reflexo deste interesse já podia ser observado nos volumes 5 (1988) e 6 (1989) do Caderno Catarinense de Ensino de Física, neles foram divulgadas, na forma de artigos, as palestras apresentadas no I e no II Ciclos de Seminários sobre História da Ciência e Ensino de Física, realizados em Florianópolis nos anos de 1987 e 1988 (PEDUZZI et al., 1990). Em um dos artigos, Prado (1989) reforça tal interesse e destaca que naquela época já eram conhecidos diversos textos, tanto estrangeiros quanto nacionais, que recorrem a essa abordagem, ora como recurso didático , ora como método de trabalhar o conteúdo específico.

Conforme Prado (1989), não há dúvida quanto à relevância do papel que a HFC tem para a educação científica - "O VI Simpósio Nacional de Ensino de Física, Niterói, RJ, 21 a 25 de janeiro de 1985, foi particularmente rico em cursos, mesasredondas, discussões e propostas nessa direção" - as questões principais encontram -se no como implementar currículos e programas, em que nível fazê-lo, na inexistência de quadros suficientemente preparados, etc.

Carvalho e Vannuchi (1996) afirmam que a inclusão da HFC nos currículos escolares é prioridade apontada nos eventos nacionais e internacionais sobre Ensino de Física realizados nos quatro primeiros anos da década de 90 do século XX. Esses autores chamam a atenção sobre a assimetria encontrada entre a significativa incidência de proposições no sentido do uso da HFC no ensino de ciências e o pequeno número de experiências de sala de aula com essa abordagem.

De acordo com Martins (2006), há vários anos os educadores de todo o mundo - inclusive do Brasil com os PCN - perceberam a importância da utilização da História da Ciência no ensino de todos os níveis e que essa linha temática está, gradualmente, ganhando espaço no ensino, especialmente no nível universitário e no nível médio. No entanto, ainda existem grandes barreiras (carência de um número suficiente de professores com a formação adequada para pesquisar e ensinar de forma correta a História das Ciências; falta de material didático adequado que possa ser utilizado no ensino; muitos equívocos a respeito da própria natureza da História da Ciência e seu uso na educação) para que essa disciplina desempenhe efetivamente o papel que pode e deve ter no ensino.

Em síntese, conforme Martins (2007), ao longo das últimas décadas, a pesquisa em Ensino de Ciências tem evidenciado a relevância do papel desempenhado pela HFC no ensino e aprendizagem de ciências (número de artigos,

periódicos especializados, eventos e congressos, seções específicas e volumes especiais de periódicos, mesas redondas, sessões e coletâneas de trabalhos destinados a temática em questão.), seja pelo interesse relacionado aos aspectos teóricos que são trabalhados a partir de elementos oriundos do campo da HFC, seja do ponto de vista mais prático e aplicado (como conteúdo em si das disciplinas científicas, quanto como estratégia didática facilitadora na compreensão de conceitos, modelos e teorias).

Talvez agora seja um momento adequado para introduzir a História da Ciência na educação científica, em todos os níveis - começando pela formação dos docentes e do pessoal de nível superior, para poder atingir, depois, outros níveis de educação e uma população mais ampla, acentua Martins (2006).

Apesar da adesão crescente que a abordagem contextual tem recebido, bem como a consciência crescente que educadores em ciência têm acerca de contribuições relevantes da HFC no âmbito da educação em ciências, não se deve obscurecer a existência de desafios contemporâneos que devem ser enfrentados pelos educadores interessados nas contribuições da HFC para Educação em Ciências, dentre eles: o desafio da eficácia da abordagem contextual; a assimetria existente entre proposições e práticas com essa abordagem; e o problema de saber qual História da Ciência interessa a educação em ciências, adverte Freire Jr (2002).

Para Matthews (1995), na medida em que a HFC se torna um componente reconhecidamente válido para a formação do professor é oportuno colocar a seguinte questão: que tipo de cursos de HFC são apropriados? Não obstante, Matthews revela que há um consenso de que, para que tais cursos sejam de relevância para o futuro professor, eles devem ser aplicados ou práticos, para que não acabem como uma tarefa a mais a ser cumprida antes de se começar a ensinar.

- O presente trabalho busca - com base em relatos de propostas e experiências didáticas com HFC, publicados na literatura especializada em Ensino de Física -investigar o objetivo dos pesquisadores em trabalhar o conteúdo científico na perspectiva histórico-filosófica, bem como os episódios da história do conhecimento científico abordados .

## Metodologia

Para a investigação em questão adotamos a abordagem qualitativa (análise documental) , isto é, análise de relatos de propostas didáticas e experiências concretas de sala de aula publicados em periódicos especializados em Ensino de Física. Em tal abordagem as técnicas de coleta e análise utilizadas foram, respectivamente, a análise de produções escritas e a análise de conteúdo.

A idéia de análise de conteúdo a que nos referimos corrobora com a de Laville e Dionne: " [...] Parece-nos mais claro e também mais justo vincularmos mais de perto ao sentido do termo análilise, sem, por outra parte, restringir o termo conteúdo só ao material apresentado sob a forma de documentos escritos." (1999, p. 225). Segundo Pacca e Villani (1990), este tipo de análise que busca a organização de dados se faz a partir da elaboração de categorias que têm significado específico e estritamente ligado à natureza das informações que se quer obter.

No presente trabalho, a análise de conteúdo envolveu as seguintes etapas: a) levantamento dos relatos, b) do conteúdo científico , c) do objetivo em trabalhar tal conteúdo na perspectiva histórico-filosófica , e d) dos episódios da História do conhecimento científico abordados/mencionados em cada relato .

O levantamento dos relatos foi realizado a partir da análise de artigos da Revista a Física na Escola -FnE e com base no sistema de busca da Revista Brasileira de Ensino de Física - RBEF e do Caderno Brasileiro de Ensino de Física -CBEF. As palavras-chave usadas na busca pelo título e pelo resumo dos trabalhos foram: História, Filosofia, evolução, natureza, Epistemologia, histórico, filosófico, histórico -filosófico, abordagem , contextual e episódio.

Neste estudo preliminar focalizamos os periódicos especializados em Ensino de Física . Tais periódicos, de acordo Araújo e Abib (2003), permitem uma análise dos trabalhos que estão sendo desenvolvidos na área de Ensino de Física, no Brasil, uma vez que são encontrados artigos provenientes de diversos autores e instituições situados em diferentes Estados, ao mesmo tempo em que são publicações de fácil acesso e de circulação nacional.

Tal metodologia tem como referência o trabalho de Carvalho e Vannuchi (1996) e o de Araújo e Abib (2003) . Carvalho e Vannuchi (1996) investigam as propostas e os trabalhos (executados em sala de aula) apresentados em nove eventos científicos, sobre Ensino de Física, realizados nos quatro primeiros anos da década de noventa do século XX. Já Araújo e Abib (2003) analisam a produção na área de investigações sobre a utilização da experimentação como estratégia de ensino de Física a partir dos trabalhos publicados, entre 1992 e 2001, na RBEF, CBEF e na FnE.

## Resultados

## Quanto ao conteúdo e aos episódios da história do conhecimento científico

Para uma melhor análise dos resultados quanto ao conteúdo e aos episódios da história do conhecimento científico, as informações foram sistematizadas no quadro 1 (anexo) .

## Do objetivo em trabalhar o conteúdo científico na perspectiva histórico filosófica

No tocante a tal objetivo , Peduzzi et al. (1992) dizem que a História da Mecânica, particularmente no que se refere à relação força e movimento, explorada convenientemente pode se constituir em um poderoso recurso didático capaz de também contribuir para que o aluno entenda melhor esta parte da Física

Castro e Carvalho (1992) explicam que a introdução da dimensão histórica pode tornar o conteúdo científico mais interessante e mais compreensível exatamente por trazê-lo para mais perto do universo cognitivo não só do aluno, mas do próprio homem, que, antes de conhecer cientificamente, constrói historicamente o que conhece.

Guerra et al. (1998) discutem a importância dos alunos perceberem que todo conhecimento é uma atividade humana que não se encerra apenas numa metodologia, que está relacionado com todas as formas deste interagir com o mundo à sua volta, e que os problemas e respostas encontrados e dados ao longo da História não se constituem em verdades absolutas, pois estão diretamente ligados ao contexto sócio-cultural do momento e ao espaço analisados.

Silva e Kawamura (2001) explanam que a própria peculiaridade de uma dualidade em ciência , polêmica e, portanto, passível de discussões .

Inspirados na teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel e Novak , Magalhães et al. (2002) propõem uma forma alternativa para apresentar os

conceitos de campo elétrico e magnético ao aluno do Ensino Médio. Dias et al. (2004) usam a mesma estratégia para a História da gravitação universal . Para eles a História da Física , por apresentar os problemas que levaram a formulação de um dado conceito , mostra os elementos que dão o significado ao conceito, por isso, pode ser integrada ao processo de ensino-aprendizagem significativos, tendo papel fundamental na inclusão dos novos conceitos a estrutura cognitiva.

Como trazer o estudo histórico -filosófico da Ciência e com ele a reflexão sobre os limites e possibilidades desta, sem transformar as aulas de Ciências em aulas de História das Ciências? A alternativa adotada por Guerra et al. (2002) é escolher certos momentos cruciais para o desenvolvimento da Ciência, e em nosso caso , o da Física, para serem historicamente trabalhados; realizada a escolha, o próximo passo seria a construção de estratégias concretas de ação em sala de aula que levassem os alunos a lerem e refletirem sobre o assunto tanto no tempo de aula como no horário extra -escolar .

Guerra et al. (2004) defendem que o estudo dos conteúdos de forma contextualizada, de modo a levantar questões internas e externas ao processo de produção científica, permite aos estudantes problematizarem a idéia de que esse é um conhecimento distante de suas vidas, que ou apresenta-lhes regras a serem seguidas ou interfere prejudicialmente na natureza. Para Guerra et al. uma abordagem histórico-filosófica consistente faz com que entendam a ciência como um conhecimento objetivo e promissor, que permite ao homem, com limites, conhecer a natureza .

Köhnlein e Peduzzi, (2005) assinalam que visando contribuir para a elaboração de estratégias que levem a sala de aula uma reflexão mais crítica sobre a natureza da ciência e seus processos e, ainda, possam despertar o interesse dos alunos pelas aulas de Física , eles estruturaram uma unidade de ensino voltada para o estudante do ensino médio, que trata de um tema instigante (TRR), mas em larga medida ausente no ensino secundário.

Machado e Nardi (2006) apresentam a forma pela qual um software educacional que emprega a hipermídia e enfoca aspectos históricos, filosóficos, tecnológicos, sociais e ambientais da Ciência, objetivando o ensino de Física Moderna, poderia contribuir para estudantes do Ensino Médio construírem conceitos científicos e noções sobre a natureza da Ciência, incluindo concepções sobre as inter -relações desta com a Tecnologia, a Sociedade e o Ambiente .

Godói e Figueirôa (2008) propõem um plano de ensino que, envolvendo um trabalho interdisciplinar, discuta a natureza do Sistema de Unidades de Medida, acreditando que por meio de dinâmicas de grupos, leitura e interpretação de textos históricos, poemas e ilustrações e também através de outras fontes, seja possível mostrar que o sistema de unidades de medida adotado atualmente (SI) não é um dado natural, mas o resultado de um processo histórico de negociação de significados e, portanto, contingente das relações sociais. Essas pesquisadoras também esperam que tais dinâmicas possibilitem aos estudantes reconhecerem a si mesmos como participantes do processo de construção do conhecimento científico através da observação diária das mudanças que conferem novas feições a ele e também da tentativa de tornar mais significativo um tópico do currículo que, muitas vezes, é considerado desinteressante, enfadonho ou simples memorização de grandezas e de suas conversões.

Para Longhini e Nardi (2009) a História da Ciência foi um pressuposto que subsidiou a elaboração das atividades, e isto porque ela pode se constituir em rica fonte de informações sobre como o tema em estudo (conceito de pressão atmosférica) se desenvolveu no decorrer dos tempos, os impasses e as dificuldades experimentadas por outras pessoas em diferentes épocas para explicar fenômenos relacionados à mesma temática , e também ofereceu pistas que indicam quais foram os principais entraves históricos para se chegar à compreensão do conceito como o entendemos hoje.

Praxedes e Peduzzi (2009) concordam que a História da Ciência não pode, naturalmente, substituir o ensino de ciências, muito menos ser vista como uma nova panacéia, mas pode, sim, contribuir para combater o marasmo nas aulas de ciências, tornando-as mais desafiadoras, criativas e reflexivas, complementando o ensino dos conteúdos específicos e potencializando a sua compreensão .

Bernardes e Santos (2009) mostram que a utilização da História da Ciência como fator motivador do interesse dos alunos pelas disciplinas da área de ciências, atuou não só fazendo com que a interação entre os alunos e professores aumentasse, como fez com que várias atividades culturais fizessem parte da realidade da escola, como o filme sobre a vida de Galileu Galilei, misturando ciência e arte para contar a desventura do cientista, para firmar suas idéias.

Para Silva e Martins (2009) as controvérsias geradas em torno da natureza da luz, na história da óptica, tornam a elaboração de um júri simulado uma ótima estratégia didática para investigar a pertinência e as contribuições de uma abordagem que priorize as dimensões históricas e filosóficas da ciência.

A proposta metodológica desenvolvida para o curso histórico-filosófico visou despertar nos alunos um maior interesse pela ciência, assim como, estabelecer uma aprendizagem significativa dos conteúdos do eletromagnetismo (QUINTAL; GUERRA, 2009).

## Análise e discussão dos resultados

O quadro 1 revela que dois relatos referem-se à implementação de disciplinas e programas sobre HFC na graduação (PRADO, 1989; MOREIRA et al., 2007), e os demais às estratégias didáticas sob o enfoque histórico-filosófico.

Tal resultado assinala que uma coisa é o ensino das Ciências a partir de uma concepção histórico-filosófica (aulas de ciências), outra é o ensino de HFC (aulas de HFC). Como ressaltam Guerra et al. (1998), é importante que não se confunda a presença da História e da Filosofia no ensino das Ciências com o ensino da HFC .

A título de exemplo, o objetivo da disciplina História e Epistemologia da Física, conforme Moreira et al. (2007) , é proporcionar uma visão crítica acerca do problema da origem e justificação do conhecimento científico através do estudo da História e da Filosofia da Física e buscar as implicações destas idéias para o ensino da Física. Enquanto que o trabalho de Praxedes e Peduzzi (2009) apresenta um material didático que contempla a História da Ciência, e propõe uma estratégia que favoreça o seu uso, à luz das reflexões dos filósofos da ciência contemporâneos e das pesquisas dos educadores em ciência.

Observa -se ainda que os pesquisadores em questão consideram a HFC um poderoso recurso para que o aluno compreenda melhor o conteúdo científico; que

leva o aluno a refletir mais criticamente sobre o assunto e sobre a natureza da ciência e seus processos , e a conhecer a natureza; permite ao aluno problematizar r e entender que a ciência é uma construção humana, resultado de um processo histórico, e que eles são participantes desse processo; uma rica fonte de informações sobre como o tema em estudo se desenvolveu ao decorrer dos tempos; mostra os elementos que dão significado ao conceito científico; estabelece um diálogo em sala de aula; e é passível de discussões, mas, sobretudo, consideram que o uso da HFC no ensino de Física torna o conteúdo científico, além de mais compreensível, mais interessante, isto é: desperta nos alunos o interesse pela Física; é um fator motivador do interesse dos alunos pelas disciplinas de ciências; e torna mais significativo um tópico do currículo .

Outro aspecto importante, citado por Bernardes e Santos (2009), é que tais pesquisadores procuram envolver os alunos com temas polêmicos, atuais, ao mesmo tempo em que se discuta a História da Ciência de forma consciente e crítica .

Tais episódios, em geral, são partes integrantes do conteúdo programático da disciplina Evolução da idéias da Física , disciplina oferecida aos alunos dos cursos de graduação em Física. Trata-se de uma matéria que, em síntese, tem o objetivo de proporcionar ao estudante uma visão crítica acerca das origens e evolução das idéias da Física. Contudo, a depender da universidade, disciplinas de natureza similar - que também visam o estudo dos conceitos de Física apoiado na HFC - podem ter nomes, objetivos e cargas horárias diferentes, e serem ministradas em etapas distintas de um curso de Física. Os programas da mencionada disciplina e a sua ênfase variam bastante conforme as circunstâncias; as principais são a especialidade e os interesses dos responsáveis pela disciplina (PRADO, 1989).

## Conclusão Preliminar

A partir dos resultados apresentados pelo presente estudo podemos concluir que os pesquisadores elaboram suas propostas didáticas sob o enfoque históricofilosófico, ora como recurso didático, como método de trabalhar o conteúdo específico (PRADO, 1989), como uma maneira para se discutir a ciência (GUERRA et al.; 2004) , ora como uma proposta curricular, por considerarem -com base em suas experiências em sala de aula e pelos caminhos apontados por pesquisadores brasileiros e estrangeiros - que o uso da HFC no ensino de Física torna o conteúdo científico, além de mais compreensível, mais interessante para os alunos .

Tais experiências e caminhos perpassam em primeira instância pela escolha de um problema, episódio, momento ou experimento da História do conhecimento científico que contribua para a elaboração de estratégias de ensino-aprendizagem. Ou seja, de acordo com Köhnlein e Peduzzi (2005), nada adianta dispor de estratégias para introduzir a temática natureza da ciência se o professor não tiver uma formação epistemológica adequada; a mudança, tão necessária, certamente passa pela atualização dos currículos dos cursos de aperfeiçoamento, leitura de periódicos, participação em encontros científicos e livros. Um envolvimento apenas superficial do professor com uma versão mais adequada da natureza da ciência não é garantia de assimilação e muito menos de que ele venha a organizar as suas atividades de uma forma diferente da tradicional (KÖHNLEIN; PEDUZZI, 2005).

Talvez, por isso, ainda seja pequeno o número de trabalhos que apresentam propostas para se montar um currículo com enfoque histórico-filosófico e, segundo Guerra et al. (2004), de estudos que discutam conseqüências do uso da abordagem histórico -filosófica em sala de aula com base em experiências concretas .

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## Anexo

Quadro 1 - Conteúdo científico e episódios da história do conhecimento científico abordados/mencionados em cada relato.