MÁQUINAS TÉRMICAS E A PRIMEIRA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL: OS MOVIMENTOS SOCIAIS COMO RESULTADO DE INTERVENÇÕES CIENTÍFICAS

## MÁQUINAS TÉRMICAS E A PRIMEIRA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL: OS MOVIMENTOS SOCIAIS COMO RESULTADO DE INTERVENÇÕES CIENTÍFICAS

## Ester Cristina Mello Guerra¹, João Paulo Fernandes²

¹CEFET-RJ Campus Petrópolis/ licenciatura em física/ esterguerra.cefet@gmail.com ²CEFET-RJ Campus Petrópoli / licenciatura em física/ jpaulof2001@yahoo.com.br

## Resumo

Este trabalho visa apresentar uma sequência didática, pautada na discussão de controvérsias científicas para promoção do ativismo social dos alunos da 2ª série do Ensino Médio por meio da abordagem do conceito de máquinas térmicas, e 2ª lei da termodinâmica. Construímos uma proposta de atividade prática com intuito de compreender o funcionamento de um motor térmico, sendo possível observar a similaridade no processo mecânico das usinas termoelétricas, nos permitindo, assim, debater seus impactos socioeconômicos e ambientais. Em sequência, trabalhamos o motor térmico como o grande impulsionador da Primeira Revolução Industrial deixando, portanto, um legado não só tecnológico e científico. Esperamos, juntos aos alunos, ressignificar a construção dos movimentos sociais. E que diante desta proposta de abordagem, e reflexão crítica eles deleguem as personagens, para atividade, que terão a palavra expressada, sempre, de forma representativa atendendo a um cenário de acusados, acusadores e júri, para construção do 'julgamento da Máquina Térmica'. Com expectativas otimistas os coletivos esperados são: (i) Comunidade Científica; (ii) Industriais (donos de fábricas); (iii) Movimento de Trabalhadores; (iv) ambientalistas e (v) Júri popular. A compreensão dos movimentos sociais como resultado de intervenções científicas na sociedade, nos sugere o homem como resultado do meio, pertencente ao seu tempo, com consciência cidadã, o que coloca-o como agente não ingênuo nas discussões de interesses socioeconômico e ambientais retirando assim da ciência e do Estado o monopólio das decisões institucionalizadas e das implementações tecnológicas, não neutras, passíveis de conceitos morais e éticos.

Palavras-chave : Máquinas térmicas, Segunda lei da termodinâmica, atividade prática, controvérsias científicas.

## Introdução

Este trabalho, propõe uma sequência didática buscando uma reflexão sobre a ressignificação dos movimentos sociais a partir da intervenção científica na sociedade. Pensando, portanto, a ciência para além do legado científico e tecnológico.

Nosso intuito é construir, juntos dos alunos da 2ª série do ensino médio, alguns conceitos sobre termodinâmica como: calor, temperatura, trabalho, potência, ciclos e ciclo de Carnot, trabalhando com atividades baseadas na abordagem de controvérsias científicas e na promoção do ativismo social (REIS, 2013).

Pensar sobre uma ciência não neutra, com interesses sociopolíticos e socioeconômicos, possuindo desdobramentos morais e éticos nos incumbe o

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compromisso social e cidadão de não deixar somente em mãos científicas a decisão sobre o que cabe a sociedade civil como sugerem Vieira e Bazzo (2007).

- (...)numa sociedade científica e tecnologicamente avançada, o exercício da cidadania e a democracia só serão possíveis através de uma compreensão do empreendimento científico e das suas interações com a tecnologia e a sociedade que permita, a qualquer cidadão, reconhecer o que está em jogo numa disputa sociocientífica, alcançar uma perspectiva fundamentada, e participar em discussões, debates e processos decisórios. (REIS e Galvão, 2005,p.03, apud VIEIRA & BAZZO, 2007, p.3).

Nossa tentativa de pensar os movimentos sociais como resultado da interação da ciência com a sociedade se encaminha ao passo que se vincula aos desdobramentos do ser político, em disputa, por direitos e espaços. As discussões sobre Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) (AIKENHEAD, 2003; SANTOS & MORTIMER, 2000; AULER e DELIZOICOV, 2001) nos baseia, visto que também trabalha essa relação de alfabetização científica.

Tal perspectiva surge em meados dos anos 60, após a 2ª Guerra Mundial, onde armas nucleares foram usadas para guerra com alvos civis, motivada pelas reivindicações de manifestações, de grupos, organizados em torno das interações da ciência e tecnologia sobre a sociedade. A promoção do conhecimento ampliado implica no conhecimento genuíno da natureza da ciência, que perpassa sua composição social, econômica, ambiental e moral-ética.

- O ensino deve ser ampliado, a fim de promover conhecimento sobre a natureza da ciência e da tecnologia, capacidades de investigação em ciência e ativismo sociopolítico sobre controvérsias sócio-científicas. Numa sociedade ameaçada por controvérsias sócio-científicas complexas, tornamse críticos uma análise e um reconhecimento explícitos das injustiças sociais e da consequente importância da ação sociopolítica. Portanto, o conceito de alfabetização científica deve incluir o desenvolvimento da capacidade e do comprometimento dos alunos para tomarem ações apropriadas, responsáveis e eficazes sobre questões de interesse social, econômico, ambiental e moral-ético (Hodson, 2003, apud REIS, 2013, p.4).

Pensar neste processo, requer que os alunos reconheçam seu pertencimento ao meio, como protagonista da sua historicidade, e humanização. Pensamos a ciência no âmago da burguesia de modo que, nesta reflexão, a ciência vem desempenhando o papel do opressor interessado na coisificação do ser.

- (...)Humanizar é, naturalmente, segundo seu ponto de vista, subverter, e não ser mais. (...) Se a humanização dos oprimidos é subversão, sua liberdade também o é. Daí a necessidade de seu constante controle. E, quanto mais controlam os oprimidos, mais os transformam em 'coisa', em algo que é como se fosse inanimado. (FREIRE, 1987,p.30).

A formação cidadã, para além das limitações institucionais, está em tencionar a relação omissa e negligente de um Estado e um modelo de ciência excludentes que dispensam participações em decisões controvérsias, que deveriam ser feitas de forma democráticas Na maioria das vezes, a relação com a população e com a

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natureza é puramente exploratória, reproduzindo um viés baseado na cultura ocidental.

Quando falamos de usinas, por exemplo, o que define a instalação e construção na maioria, esmagadora, das vezes é essencialmente a perspectiva econômica, o que provoca conflitos culturais, espaciais, ambientais, mobilizando coletivos que fazem frente a essas invasões. Pensando a 'educação como prática liberdade' (FREIRE, 1987). Neste sentido nossa atividade desenha-se sobre moldes emancipatórios buscando a ressignificação dos movimentos sociais mediante a praxis, e protagonismo consciente.

Desconstruir a ideia de ciência como um ente alheio a toda construção subjetiva que nos compõem como sociedade é mais que necessária, é fundamental, para torná-la questionável e passível de humanização.

É preciso entender o mundo que nos compõem, e isto se dar coletivamente, mediante a interação e inserção no meio, para que estabeleça-se uma relação de pertencimento e protagonismo da historicidade individual e coletiva, e uma retomada reflexiva do processo que o constrói.

Mas ninguém se conscientiza separadamente dos demais. A consciência se constitui como consciência do mundo. Se cada consciência tivesse o seu mundo, as consciências se desencontrariam em mundos diferentes e separados - seriam mônadas incomunicáveis. As consciências não se encontram no vazio de si mesmas, pois a consciência é sempre, radicalmente, consciência do mundo. Seu lugar de encontro necessário é o mundo, que, se não for originariamente comum, não permitirá mais a comunicação (FREIRE, 1987, p. 8)

A escola, por sua vez, estar em constante processo de ajuste para colocar o aluno/cidadão diante dos dilemas sociais mais emergentes a partir da 'consciência do mundo' sugerida por Freire (1987), no prefácio do livro de Freire. Assim, esperase, que a formação educacional, cidadã seja 'capaz de lidar com situações reais como crises energéticas, ambientais, manuais de aparelhos, concepções de universo, exames médicos, notícias de jornal, e assim por diante' (Brasil, 1999, p. 4).

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A relação do aluno com a ciência não deve aplicar-se somente a reprodução exaustiva de cálculos ou a compreensões dissociadas de significância social. Nem todos os alunos serão filósofos naturais, mas todos estão em construção cidadã que é um processo de conscientização coletiva, não separada dos demais.

## Atividades propostas

Sendo assim, pretendemos desenvolver durante todo o primeiro bimestre o conceito de máquinas térmicas como prevê o currículo mínimo do Estado do Rio de Janeiro (SEEDUC, 2012). Inicialmente, faremos o exercício de uma atividade prática experimental onde será construído, juntos dos alunos, um motor térmico e o conceito físico que o rege. De modo que seja possível verificar, através da comparação com os materiais de baixo custo utilizados para a experimentação, o processo mecânico

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análogo que acontece nas usinas termelétricas. Trabalharemos nos seguintes temas: impactos ambientais devido a queima de combustíveis fósseis; A relação inversamente proporcional entre pressão e área (P= F/A); E a transformação de energia térmica em mecânica e por fim elétrica.

A segunda atividade a ser desenvolvida será 'O Julgamento da Máquina Térmica' que requererá mais da metade do bimestre para ser trabalhada. A proposta é que diante da contextualização histórica do motor térmico como o grande impulsionador da Primeira Revolução Industrial deixando, portanto, um legado não só tecnológico e científico no século XIX, esperamos, juntos dos alunos, ressignificar a construção dos movimentos sociais como resultado de intervenções científicas na sociedade, compreendendo, assim, a não-neutralidade científica e o homem como resultado do meio. Diante de tal reflexão crítica esperamos que os alunos deleguem algumas personagens, que terão a palavra expressada, sempre, de forma representativa, atendendo um cenário de acusados, acusadores e júri.

Com expectativas otimistas os coletivos esperados são: (i) Comunidade Científica; (ii) Industriais (donos de fábricas); (iii) Movimento de Trabalhadores; (iv) ambientalistas e (v) Júri popular.

Essas propostas de atividades tem por base uma metodologia pautada na controvérsia sócio-científica e na promoção do ativismo social. Temos por propósito a construção do conhecimento libertador e crítico.

## A sequência didática

Destacamos que sequencia a seguir se constitui como uma sugestão para a abordagem dos temas sugeridos. Supondo que tenhamos 20 aulas ao longo do primeiro bimestre, sendo duas por semana, onde cada aula dura cerca de 50 minutos, trabalharemos a seguinte distribuição para construção das atividades:

## Atividade 1: construção do motor térmico

Utilizaremos os seguintes materiais: Recipiente retangular de 373.3 cm³; Lata de refrigerante de 350 ml; Giz; Álcool 80%; Agulha; Água; Seringa; Catavento de papel e Fósforo. Será necessário dividir a turma em pequenos grupo para que o processo seja observado e construído pelo maior número de alunos possível, é interessante que o docente disponibilize o material que será utilizado, para ganhar tempo e não precisar adiar a atividade caso um número grande de estudantes deixem de levar o material necessário. O conceito físico para o funcionamento de uma máquina térmica deve ser abordado a partir das termelétricas.

Depois de socializar o material, iremos furar a lata de 350 ml com a agulha, e deixar que todo o líquido sai pelo buraco recém feito. Não permita que os alunos realizem o experimento com refrigerante. Em seguida, com agulha e a seringa coloque água até encher metade da lata.

Coloque o giz dentro, do recipiente retangular e o banhe com álcool.

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Coloque a lata de 350 ml sobre o suporte com o furo para cima, de modo a água não escorra. Use o fósforo para atear fogo no giz, já com álcool. Posicione o catavento próximo ao buraco, de onde sairá vapor assim que a água aquecer.

Tabela 1: distribuição das aulas da primeira atividade

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## Atividade 2: o julgamento da máquina térmica

Após delegar as personagens o alunos deverão se dividir em grupos com quantidade equivalente, lembrando que as personagens, terão a palavra expressada, sempre, de forma representativa, atendendo um cenário de acusados, acusadores e júri.

A pesquisa orientada e a apropriação dos personagens não é em essência uma atividade teatral, onde os alunos terão que seguir uma peça escrita, mas sim construir seus argumentos em defesa e acusação, se aproximando de um julgamento simulado. Logo, na pesquisa deve conter reivindicações de melhores condições trabalho quando, por exemplo, falamos do movimento trabalhista. O júri popular deve ser integrado por um membro de cada coletivo para que estes também entreguem a pesquisa.

A princípio, definiremos a dinâmica de fala, contudo, é de extrema importância que caso os alunos queiram alterar isto, que o faça. Os coletivos são: (i) Comunidade Científica; (ii) Industriais (donos de fábricas); (iii) Movimento de Trabalhadores; (iv) ambientalistas e para cada um deles o tempo da primeira fala será de 5 minutos, onde serão apresentadas as acusações e defesa. Para as réplicas serão dados 10 minutos de fala, e tréplicas 5. O júri deve ser delegado no dia da avaliação, e ser composto por um membro de cada coletivo, pautados por pesquisas e opiniões diferentes, terão 5 minutos para discutir e chegar num consenso para sentenciar os acusados, argumentando por 10 minutos para turma.

Tabela 2: distribuição das aulas da segunda atividade

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## Considerações finais

Esta foi uma proposta de projeto de ensino para a disciplina de Oficina de projeto de ensino de física térmica no contexto do curso de licenciatura em física do CEFET Campus Petrópolis no Estado do Rio de Janeiro. O interesse surgiu devido a necessidade de produzir materiais didáticos com viés de ação sociopolítica. O projeto cresceu ao longo do semestre, sob a orientação do professor João Fernandes que lecionava a disciplina. Foi priorizado a produção de atividades práticas a partir de materiais de baixo custos, tendo como base teórica as controvérsias científicas para promoção do ativismo social.

Pensamos que de maneira alguma esse é um assunto cuja a discussão foi esgotada. Este trabalho se constitui como uma proposta inicial para abordagem da temática em questão que é a ressignificação em torno da primeira revolução industrial. O interesse é dar continuidade a este trabalho com o desenvolvimento da proposta didática em diferentes contextos escolares e os resultados serão publicados em trabalhos futuros.

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## Referências

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