O Eletromagnetismo segundo uma abordagem histórica e filosófica: Análise de trabalhos apresentados no Simpósio Nacional de Ensino de Física

## O ELETROMAGNETISMO SEGUNDO UMA ABORDAGEM HISTÓRICA E FILOSÓFICA: ANÁLISE DE TRABALHOS APRESENTADOS NO SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA

Jefferson Silva Vieira , Luciana Custódio , Paulo Henrique Borges Ferreira , 1 2 3 Washington Alves Eurídice , Danielle Aparecida dos Reis 4 5

- 1 Universidade Federal do Triângulo Mineiro, jeffersonsilva1501@hotmail.com
- 2 Universidade Federal do Triângulo Mineiro, luciana-custodio@hotmail.com
- 3 Universidade Federal do Triângulo Mineiro, paulohenrique15bf@gmail.com

## Resumo

Atualmente, a inserção da História e Filosofia da Ciência (HFC) na Educação Básica é salientada tanto pela comunidade acadêmica quanto pelas Orientações Curriculares para o Ensino Médio, como os PCN's. No ensino de Física, a HFC contribui para que o aluno compreenda a ciência como uma atividade humana que é construída em meio das inter-relações entre sociedade, política e economia. Entretanto, alguns obstáculos dificultam a realização de atividades educativas em que aspectos da HFC sejam abordados, sendo um deles a precariedade dos materiais didáticos disponíveis aos docentes. Esse fato exprime a necessidade de que os professores mantenham contato com fontes historiográficas para a elaboração de práticas educativas voltadas para a HFC, como as publicações acadêmicas desta área, por exemplo. Nesse trabalho, buscamos, nas publicações do Simpósio Nacional de Ensino de Física dos últimos vinte anos, reunir aquelas que apresentam uma abordagem da História e Filosofia do Eletromagnetismo a fim de identificar e caracterizar propostas de ensino sobre esta temática e que podem ser desenvolvidas pelos professores de Física da Educação Básica. Constatamos que existem poucas publicações no simpósio que podem de fato ajudar o professor na prática da sala de aula relacionada à HFC no Eletromagnetismo. Nas últimas 11 edições do evento, foram apresentados 16 trabalhos voltados para esta temática, sendo que 6 indicam propostas de ensino voltadas para o Eletromagnetismo sob uma perspectiva histórica.

Palavras-chave : História e Filosofia da Ciência, Eletromagnetismo, Ensino de Física, SNEF.

## Introdução

A História e Filosofia da Ciência (HFC) é a área que estuda e analisa os acontecimentos históricos e os processos de desenvolvimento do conhecimento científico, buscando evidenciar os fatores internos e externos à atividade científica e que influenciam na elaboração e consolidação de tal conhecimento.

- A necessidade inserir aspectos da HFC no ensino de Física tem sido salientada tanto pela comunidade acadêmica (SILVA e PIMENTEL, 2008; MARTINS, 2006; GIL-PEREZ, et al , 2001, dentre outros) quanto pelos documentos que apresentam as Orientações Curriculares Nacionais para o Ensino Médio.
- O estudo da HFC no Ensino de Ciências permite, dentre outros aspectos, que os estudantes compreendam as inter-relações entre ciência, tecnologia e

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sociedade, percebam o processo social e gradativo da construção do conhecimento científico e entendam que a ciência não é o resultado da aplicação de um método empírico-indutivista único que possibilita o alcance da verdade absoluta (MARTINS, 2006). Enquanto a História da Ciência possibilita que aluno compreenda a ciência como uma construção humana que influencia e é influenciada por necessidades sociais, políticas e econômicas, a Filosofia da Ciência contribui para a construção de uma concepção sobre ciência mais próxima dos conhecimentos epistemológicos atuais (BRASIL, 2008). Sendo assim, para Matthews (1995), o estudo da HFC apresenta-se como uma possibilidade de resignificar o ensino sobre a ciência na Educação Básica.

Por outro lado, cabe destacar que a elaboração de atividades educativas que abarquem a HFC não se configura como uma tarefa simples. Tem-se constatado que muitas dessas atividades têm contribuído para propagar uma visão distorcida sobre a natureza da ciência e a produção do conhecimento científico. Segundo Silva e Pimentel (2008), esse processo acaba ocorrendo de maneira superficial, apresentando muitos erros historiográficos. Martins (2006) apresenta que, frequentemente, a abordagem da HFC nas escolas reduz a história da ciência a nomes, datas e anedotas, apresenta concepções errôneas sobre o método científico, além de valorizar apenas os conhecimentos que coincidem com os aceitos atualmente.

Refletindo sobre essas considerações, os autores Gil-Perez e colaboradores (2001, p. 126) compreendem que 'é preciso, então, evitar qualquer interpretação desse tipo'. Para os pesquisadores, essas concepções distorcidas não deixarão de ser reproduzidas apenas se deixarmos de abordar as características da atividade científica em nossas práticas de ensino, mas sim se nos esforçarmos para evitar simplificações e deturpações da HFC.

Sendo assim, esses fatos exigem que o professor de Física possua conhecimento epistemológico e historiográfico a fim de evitar a propagação dos equívocos anteriormente apresentados. Avaliando esses apontamentos e reconhecendo que os livros didáticos (materiais mais utilizados pelos docentes como fonte de consulta para a elaboração de suas aulas) apresentam vários equívocos sobre a HFC, as pesquisadoras Silva e Pimentel (2008) destacam a importância de que os professores recorram a outras fontes confiáveis para elaborar as atividades voltadas para a HFC, ressaltando a necessidade de que os docentes:

- [...] leiam trabalhos sobre história da ciência publicados em periódicos especializados e que passaram por uma análise prévia (SILVA e PIMENTEL, 2008, p.9).

Pensando que os diferentes trabalhos acadêmicos configuram-se como uma importante fonte de consulta aos professores, além dos periódicos especializados, destacamos, também, os trabalhos que são publicados em anais de eventos da área de Ensino de Física. Tendo em vista que muitos desses eventos preocupam-se em discutir sobre questões ligadas diretamente à educação básica, compreendemos que esses materiais, além de reunir trabalhos voltados para a reflexão teórica sobre a História e Filosofia da Ciência e que são extremamente necessárias ao docente, também congregam trabalhos que descrevem diferentes propostas didáticas relacionadas à HFC e que poderiam ser desenvolvidas pelo professor de Física.

Esses apontamentos justificam a necessidade do desenvolvimento de pesquisas que reúnam trabalhos acadêmicos que explorem a utilização didática da

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HFC com intuito de auxiliar os professores da Educação Básica na busca de materiais que possam subsidiar a elaboração de atividades a serem desenvolvidas em sala de aula.

A partir dessas considerações, nossa proposta objetiva analisar trabalhos publicados nos anais de um evento da área de Ensino de Física a fim de identificar e reunir propostas de trabalho com HFC voltadas para uma área específica da Física. Para o desenvolvimento desta pesquisa, optamos por reunir os trabalhos que tratam da HFC do Eletromagnetismo e que foram publicados nos anais do Simpósio Nacional do Ensino de Física (SNEF) dos últimos vinte anos.

- A opção por analisar os trabalhos publicados nos anais do SNEF se deu diante da abrangência do Simpósio e da sua grande credibilidade, além de ser um evento voltado para a discussão de questões diretamente relacionadas ao Ensino de Física em todos os níveis de educação formal no país, possibilitando a abertura de um espaço que privilegia a troca de experiência, a análise e a discussão sobre o Ensino de Física (SBF, 2015). Outra consideração que merece destaque relacionase com o fato de que uma das áreas temáticas do evento está voltada exclusivamente para a discussão da História, Filosofia e Natureza da Ciência, foco de interesse da presente pesquisa.
- Já a opção por reunir os trabalhos voltados especificamente para o eletromagnetismo justifica-se pelo fato de que esta é uma área da Física que está presente em nosso cotidiano, principalmente em muitas tecnologias com as quais convivemos na atualidade, como aquelas relacionadas com os meios de comunicação que se associam com as ondas eletromagnéticas (ROCHA, 2002). Sendo assim, o estudo da história do eletromagnetismo nos auxilia a:
- [...] compreender o desenvolvimento histórico da tecnologia nos mais diversos campos e suas consequências para o cotidiano e as relações sociais de cada época, identificando como seus avanços foram modificando as condições de vida e criando novas necessidades (BRASIL, 2008, p. 64).

Além disso, também cabe ressaltar que muitos professores de Física possuem dificuldade em trabalhar com os conceitos desta área, sendo que o uso da história da ciência pode servir como meio facilitador para compreensão e explicação desses conceitos que, geralmente, são apresentados segundo um enfoque puramente matemático (ORTIZ e BATISTA, 2009).

Tendo em vista as considerações, esta pesquisa objetiva selecionar os trabalhos publicados nos anais do SNEF dos últimos vinte anos que apresentam uma abordagem da História e Filosofia do Eletromagnetismo a fim de identificar e caracterizar propostas de ensino sobre esta temática e que podem ser desenvolvidas pelos professores de Física da Educação Básica.

## Aspectos Metodológicos

No presente estudo, foi realizado um levantamento bibliográfico dos trabalhos publicados nos anais do SNEF nas edições de 1995, 1997, 1999, 2001, 2003, 2005, 2007, 2009, 2011, 2013 e 2015.

- O primeiro momento da pesquisa constituiu-se na elaboração do corpus documental. Para tanto, realizou-se a consulta aos sites onde os anais desse evento encontram-se disponíveis. A partir da leitura dos títulos, resumos e palavras-chave,

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foram selecionados aqueles trabalhos que abordavam aspectos da HFC e que se relacionavam ao Eletromagnetismo, contabilizando 16 artigos.

Após a leitura e escolha dos mesmos, foram sistematizadas algumas informações importantes sendo elas: título, autor(es), o nível de ensino ao qual o trabalho se destina, os conceitos físicos explorados e ano do evento em que o trabalho foi apresentado. Além dessas características, os trabalhos foram divididos em dois agrupamentos: aqueles que apresentam alguma proposta educativa para o trabalho com a HFC em sala de aula e aqueles que apresentam reflexões de cunho teórico e que podem contribuir para subsidiar o trabalho do professor de Física.

Por fim, todas as propostas educativas identificadas foram listadas e caracterizadas.

## Resultados e discussão

A partir do levantamento realizado nas atas dos últimos 11 SNEF's, não foram identificados trabalhos voltados para a abordagem da HFC no Eletromagnetismo nos anos de 1995, 1997 e 1999 . Foram selecionados 2 trabalhos 1 apresentados no ano de 2003, 3 em 2005, 1 em 2007, 4 em 2009, 5 em 2013 e 1 em 2015.

A Tabela 1 apresenta as principais informações referentes aos trabalhos que constituem o corpus documental, sendo elas: código de identificação do trabalho, autor(es), título, conceitos físicos explorados e ano de apresentação no SNEF.

Tabela 01: Informações dos trabalhos que constituem o corpus documental

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Para classificar o nível de ensino ao qual o trabalho está vinculado, realizamos a análise do público envolvido na pesquisa. Para aqueles trabalhos que descrevem pesquisas que se relacionam diretamente com alunos, professores ou materiais didáticos, identificamos o nível de ensino aos quais os mesmos pertencem (Educação Básica ou Ensino Superior). Entretanto, alguns trabalhos não fazem referências específicas a qualquer espaço ou nível educacional e, por este motivo, foram classificados como 'Genérico' (Vide Tabela 02).

Tabela 02: Nível de Ensino dos trabalhos que constituem o corpus documental

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Após a classificação dos trabalhos, os mesmos foram divididos em agrupamentos, conforme exposto nos aspectos metodológicos. A Tabela 3 apresenta o agrupamento dos trabalhos a partir da classificação realizada.

Tabela 03: Agrupamentos dos trabalhos que constituem o corpus documental

É importante esclarecer que durante a execução desta etapa, foi necessário readaptar a categoria 'Proposta de HFC em Sala de Aula'. Isso ocorreu, já que alguns trabalhos apresentam as reflexões referentes aos resultados obtidos a partir do desenvolvimento de alguma proposta didática de HFC centrada no Eletromagnetismo, entretanto não se discute e/ou descreve a proposta. Assim, estes trabalhos não apresentam informações mais detalhadas sobre as atividades didáticas implementadas, deixando de indicar os materiais utilizados, as atividades desenvolvidas, as aulas preparadas e outras informações que poderiam indicar elementos que os professores de Física pudessem utilizar em sua prática docente. Dessa maneira, esta categoria foi subdividida em dois agrupamentos: 'Descrição da proposta didática' e 'Discussão sobre a implementação da proposta didática'.

Outro fato que merece destaque relaciona-se com a não exclusividade dos agrupamentos. Ou seja, por serem agrupados na categoria 'Descrição da proposta didática' não significa que os trabalhos não apresentem uma 'reflexão teórica', mas sim que, além de uma discussão embasada por pressupostos teóricos, o artigo apresenta, também, a descrição de uma atividade educativa que explora aspectos da HFC voltada para o Eletromagnetismo. Por outro lado, todos os trabalhos que foram agrupados em 'Reflexões Teóricas' são voltados apenas para este fim, discutindo sobre alguns aspectos teóricos da HFC ou descrevendo algum episódio histórico relacionado ao Eletromagnetismo.

Tendo em vista o objetivo deste trabalho, nos propomos a apresentar uma breve discussão sobre as propostas didáticas identificadas nos trabalhos T2, T5, T9, T10, T13 e T14.

- O trabalho T2 apresenta uma descrição das 12 aulas que tratam da primeira fase do eletromagnetismo, período de Oersted a Faraday. Nestas aulas, além dos conceitos físicos, os autores preocuparam-se em desenvolver um trabalho que privilegiou o estudo de aspectos históricos. De acordo com os pesquisadores, o estudo histórico desse período da ciência proporciona aos alunos o contato com controvérsias referentes ao desenvolvimento do eletromagnetismo, sendo que:

[...] a inclusão do estudo histórico-filosófico desse tema suscita discussões sobre a ciência, que problematizam a ideia de uma ciência linear construída por meio de descobertas de verdades inquestionáveis (T3, p. 2291).

- O trabalho T5 descreve uma proposta didática estruturada em três momentos e que objetivou contribuir para que o aluno compreenda a mutabilidade e descontinuidade da ciência. No primeiro momento, propôs-se uma discussão a fim de que o professor compreendesse as concepções que os alunos possuem sobre

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ciência. Na aula seguinte, foi realizada a leitura de trechos do diário de Michael Faraday, presentes no livro de Shamos (1959). Após realização de uma discussão em pequenos grupos, na última aula, o professor buscou construir em conjunto com os alunos uma nova concepção sobre ciência. Sobre essa proposta, os autores concluem que:

- [...] os textos originais, além de terem seu conteúdo basicamente entendido, favoreceram o desenvolvimento de diversas estratégias de ensino e uma abordagem histórica, permitindo que os alunos tivessem contato com as condições de produção da ciência, desmitificando um pouco a visão que muitos estudantes possuem da Física e permitindo um maior aproveitamento e interesse na aula (T5, p. 4).

No trabalho T9, baseando-se na ideia de aprendizagem significativa e o uso da HFC no ensino, os autores propõe a utilização de textos históricos de Du Fay para ensinar do conceito de carga elétrica. Este trabalho não apresenta a descrição de uma atividade educativa já pronta e estruturada, entretanto torna-se interessante ao professor de Física por apresentar excertos de artigos escritos por Du Fay e que podem ser utilizados em sala de aula. Segundo os autores, utilizando esse material o professor poderá:

- [...] discutir características importantes da carga elétrica, bem como entender como se deu a primeira conclusão de que a matéria poderia ser composta por características elétricas distintas (T10, p. 1).
- O trabalho T10 apresenta uma proposta de ensino de Eletromagnetismo tendo como estruturação a HFC. De acordo com a descrição feita pelos autores, por meio da História da Ciência, a proposta pedagógica abarca:
- [...] o desenvolvimento do pensamento científico no estudo do eletromagnetismo, desde as principais descobertas sobre os fenômenos elétricos e magnéticos da Antiguidade Clássica até o conceito de campo criado por Maxwell em meados do século XIX (T10, p. 5).

A metodologia de ensino se baseou em aulas expositivas, demonstração de experimentos históricos, debate histórico com os alunos e resolução de exercícios (formulados a partir de questões de vestibular, questões históricas e outras a respeito das conclusões das experiências realizadas em sala de aula).

- O T13 apresenta uma ideia para prática em sala de aula. Neste trabalho, os autores relatam a estruturação de quatro aulas que abarcam parte da história do eletromagnetismo, discutindo as teorias sobre fenômenos magnéticos que foram desenvolvidas desde os antigos gregos (como Thales e Platão), até Gilbert, Oersted, Gauss, Henry e Faraday. Os autores destacam que as aulas foram planejadas:
- [...] de modo que o enfoque histórico e filosófico fosse inserido através da leitura de textos e reprodução de experimentos históricos (T13, p 6).

No trabalho T14 é apresentada a descrição de algumas atividades desenvolvidas em três momentos a fim de ensinar aos alunos os conceitos de campo elétrico e campo magnético. Para tanto, foram realizadas aulas expositivas e dialogadas com a utilização de alguns textos de fontes secundárias (como o texto 'Maxwell, a Teoria de Campo e a Desmecanização da Física', de Valter Anis Bezerra) e de fontes primárias (como trechos da obra 'Experimental Researches', de Michael Faraday). Para os autores, a utilização desses textos em sala de aula pode:

- [...] fornecer subsídios a alunos do ensino médio para que construam uma visão de ciência mais ampla, permitindo, concomitantemente, também a discussão de tópicos de Filosofia da Ciência (T14, p. 1).

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## Considerações Finais

Constatamos que em 20 anos de SNEF foram produzidas poucas publicações que apresentam propostas didáticas relacionadas ao Eletromagnetismo e que exploram aspectos da HFC.

Dos 16 trabalhos selecionados, apenas 6 apresentam atividades práticas que podem ser desenvolvidas em sala de aula. As atividades identificadas são voltadas para aulas expositivas e dialogadas, em que a utilização de textos históricos dos cientistas é frequente.

Porém, cabe destacar que, mesmo aqueles trabalhos de cunho teórico, podem ser consultados e utilizados pelo professor de Física para o planejamento de sua aula, principalmente no que se refere à consulta de informações ou fatos históricos que o mesmo pode desconhecer.

Compreendemos que este levantamento apresenta dados importantes e que são relevantes tanto para a área de pesquisa em Ensino de Física quanto para os próprios professores da Educação Básica. Essa sistematização contribuirá para que os docentes conheçam trabalhos que tratam diretamente da prática educativa em que a HFC é abordada.

## Referências

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