Sobre a concepção empirista-indutivista no ensino de ciências

## SOBRE A CONCEPÇÃO EMPIRISTA-INDUTIVISTA NO ENSINO DE CIÊNCIAS

Janete F. Klein Köhnlein a [janete@netxan.com.br] Luiz O. Q. Peduzzi b b [peduzzi@fsc.ufsc.br]

a Prog. de Pós-Grad. em m Educ./ / Universidade Federal de Santa Catarina e E.E.B.P. Artur da Costa e Silva b Departamento de Física/ Prog. de Pós-Grad. em Educ./ / Universidade Federal de Santa Catarina

## INTRODUÇÃO

Inúmeros trabalhos têm m mostrado que a concepção empmpirista-indutivista está ainda mumuito presente no ensino de Ciências. Apesar disso, e de vários filósofos terem m reconhecido e exposto as limitações dessa visão, ela ainda é ampmplamente encontrada em m livros de Ciências, tanto do Ensino Médio quanto do Ensino Fundamental, fazendo parte inclusive da concepção de ciência da maioria dos professores em m exercício nestas áreas, e difundida pelos meios de comumunicação.

Embmbora não exista um m conceito único sobre o que é ciência, há um m consenso entre os filósofos da ciência de que o conhecimento científico não segue uma seqüência rígida de passos que começa com m a observação neutra dos fatos e termina com m a elaboração de leis e teorias científificas.

Em m seu trabalho, o cientista está sujeito tanto as virtudes quanto aos defeitos que caracterizam m o envolvimento do ser humano em qualquer atividade que realiza. Conforme destacam Ostermann e Moreira (1999), "na pratica, muitas vezes, o cientista procede por tentativas, vai numa direção, volta, mede novamente, abandona certas hipóteses porque não tem equipamento adequado, faz uso da intuição, dá "chutes", se deprime, se entusiasma, se apega a uma teoria". (p . 133) O método científico é, sem m dúvida, uma falácia .

Assim , propiciar uma visão mais atual sobre a natureza da ciência deve ser uma impmportante meta do currículo de Ciências. Conforme consta nos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (1999), o ensino de Ciências, entre outras coisas, deve contribuir para criar no aluno compmpetências e habilidades que "permitam ao educando compreender as ciências como construções humanas, entendendo como elas se desenvolvem por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade". (p.107)

Neste trabalho apresenta-se, sucintamente, as origens da concepção empmpiristaindutivista da ciência, o racionalismo que a ela se opõe, e a crítica de Hume à indução, seguida da resposta de Popper. Evidencia-se, através de desenhos, que o empmpirismo está presente em m um m grupo de estudantes do Ensino Médio e propõe-se um m elenco de situações que objetivam m desencadear, em m sala de aula, discussões que exponham m as suas limitações.

## SOBRE A CONCEPÇÃO EMPIRISTA-INDUTIVISTA DA CIÊNCIA

- O "Novum m Organum", de Francis Bacon, publicado em m 1620, explicita a primeira sistematização de uma filosofia empmpirista. Ele surge como proposta de um m novo método para a aquisição de conhecimento, em m oposição ao aristotelismo escolástico. Para compmpreender a natureza, deve-se consultar a natureza e não os escritos de Aristóteles (ou a Bíblia).

Segundo Bacon, o verdadeiro caminho para a investigação e a descoberta da verdade é o da indução, isto é, dos dados particulares e dos sentidos abstrai-se os axiomas ascendendo de forma reta e ordenada até chegar aos princípios de máxima generalidade. (Bacon, 1620)

A natureza dá os fatos. É tarefa do cientista descobri-los. Para isso, é preciso neutralizar as fontes de ilusão cognitiva, corrigindo as percepções que impmpedem m a observação da natureza tal como ela é. Ou seja, o cientista deve realizar o seu trabalho com m a mente purificada, livre de preconceitos, dogmas, sentimentos, etc; tal como uma criança que tem m a mente pura para aprender as coisas. O ponto de partida é constituído por "instâncias e experimentos oportunos e adequados, onde os sentidos julgam somente o experimento e o experimento julga a natureza e a própria coisa".(Bacon, 1620, aforismo L)

De acordo com m o preceito baconiano, as etapas que conduzem m ao verdadeiro conhecimento científico são: observação de um m grande número de fatos e experimentos, elaboração de hipóteses, compmprovação experimental, conclusões, leis e teorias gerais.

- O racionalismo de Renê Descartes contrapõe-se ao empmpirismo baconiano. É na 'doutrina da verdade evidente' que reside o fundamento de suas convicções. Isto é, "a verdade é sempre reconhecível quando colocada diante de nós: se ela não se revelar por si só, precisará apenas ser desvelada ou descoberta. Depois disso não haverá mais necessidade de argumentos adicionais. Recebemos olhos para ver a verdade, e a 'luz natural' da razão para enxergá-la" (Popper, 1982, p.35). Nestes termos, e para um m espírito puro e atento, o objeto da intuição não precisa ser deduzido de nenhuma outra coisa. Ele aparece como uma verdade inquestionável, capaz de desencadear r a estruturação e o desenvolvimento de novos conhecimentos. O 'substrato material' que dá suporte a este empmpreendimento é a matemática (aritmética e geometria). O método é o dedutivo, a partir (das conseqüências etc.) dos pressupostos básicos estabelecidos a priori. Para Descartes, a experimentação tem , fundamentalmente, o papel de corroborar teorias.
- O "Principia" newtoniano emerge em m uma ciência dominada pelo mecanicismo cartesiano. Como resposta à Descartes, Roger Cotes, que escreve o prefácio à segunda edição do Principia em m 1713, afirma que qualquer sistema explicativo deve alicerçar suas bases em princípios fundamentais 'provados' pela experiência. As hipóteses, seguramente, prestam-se à discussão e ao debate, mas seu papel não deve ser superdimensionado. "Aqueles que tomam as hipóteses como princípios primeiros de suas especulações, embora mais tarde procedam com a maior precisão a partir destes princípípios, podem realmente construir um engenhoso romance, mas que ainda assim será um engenhoso romance" (Cotes, 1990, p.IV). A crítica é clara à concepção metafísica de Descartes de que a quantidade de movimento do mumundo é constante .

Mas será que ao escrever Hypotheses non fingo Newton entendia ser realmente necessário proscrever todas as hipótese? Qual a influência de Bacon sobre o indutivismo e o

anti-hipotecismo newtoniano? O que pretendia dizer Newton quando falava em m 'deduzir'(ou às vezes, induzir) as leis a partir dos fenômenos? Para I.B. Cohen, o vocabulário metodológico de Newton era vago e utilizado de maneira inconsistente. Já Alexandre Koyré interpreta as observações indutivas mais radicais de Newton atribuindo-lhes uma significação inócua ou restrita.(Laudan, 1980)

De qualquer modo, o ponto de vista baconiano-newtoniano, do ideal de uma ciência purificada de todas as hipóteses e baseada no indutivismo, foi ampmplamente difundido no meio científico do século XVIII. Para Hermann Boerhaave, por exempmplo, em m obra escrita em m 1715, "os primeiros princípios da ciência não podem ser descobertos a priori, devendo, ao contrário, ser derivados da evidência experimental". (Laudan,1980, p.30).

Um m dos motivos pelo qual a concepção empmpirista-indutivista parece ter fificado tão profundamente arraigada à investigação científifica é que os cientistas a utilizaram m como critério de demarcação entre ciência e não ciência. Isto é, ela ensejou a convicção de que o conhecimento científico derivado dos dados da experiência é um m conhecimento objetivo e confiável porque é provado. O observador científico registra fielmente os dados observados, fazendo isso sem m preconceitos, exorcizando os 'ingredientes' sociais, pessoais, lingüísticos e filosóficos que podem m perturbar o seu trabalho. Com m base no princípio da indução, partindo do particular para o geral, baseando-se na quantidade e qualidade dos dados obtidos, ele chega as leis e teorias. Assim , assentados sobre fatos, os enunciados científicos contrastam m com enunciados de todos os outros tipos "que se baseiam na autoridade, na emoção, na tradição, na conjectura, no preconceito, no hábito ou em qualquer outro alicerce". (Magee, 1973, p.22)

A indução foi objeto de crítica contundente, por David Hume, na metade do século XVIII.

Hume nega que se possa inferir qualquer coisa que transcenda ao produto da experiência. Do ponto de vista lógico, não há como assegurar a validade de um m enunciado geral a partir de enunciados singulares, independente de seu número, pois sempmpre pode existir uma instância refutadora, não considerada. Obviamente, o princípio da indução não pode ser inferido de uniformidades observadas, pois a indução não pode ser usada para justificar a própria indução.

Para Hume , "embora não exista meio de demonstrar a validade dos procedimentos indutivos, a constituição psicológica dos homens é tal que não lhes resta outra alternativa senão a de pensar em termos de tais procedimentos indutivos. Como estes procedimentos parecem ter legitimidade prática, o homem os adota. Sem embargo, isto não quer dizer que falte fundamentação racional para as leis científicas, que elas não se apoiem na lógica e na experiência, embora ultrapassem tanto uma como outra, dado seu caráter de generalidade irrestrita." (Magee, 1973, p.23)

A argumentação de Hume, questionando o alicerce empmpírico da ciência gerou ceticismo, entre outras reações. A análise de suas conseqüências é tema compmplexo, e não é objeto do presente trabalho.

Karl Popper aceita a crítica de Hume contra a indução, mas não a sua legitimidade psicológica, pela força do hábito. Popper oferece uma resposta original ao problema da indução.

Segundo Popper, a ciência começa com m um problema e não com m uma observação. As observações estão impmpregnadas de teorias.

Conforme Popper, as teorias científicas nunca são empmpiricamente verificáveis, mas podem m ser refutadas. Por mais compmprovada que seja, não é possível provar a verdade de uma teoria, pois no futuro poderá (isto com m certeza) mostrar-se falível e, portanto, objeto de correção, ou ser descartada. Por exempmplo, independentemente da quantidade de cisnes brancos observados, não se pode concluir que todos os cisnes sejam m brancos. Esta poderá ser uma teoria provisoriamente verdadeira, até aparecer um m cisne de uma outra cor.

Enquanto na filosofia indutivista a verificação justifica a verdade ou a probabilidade das teorias, "para Popper, as verificações relevantes são aquelas que colocaram em risco a teoria, aquelas que aconteceram como decorrência de tentativas de teste (de refutação) " . (Silveira,1996,p.202)

Popper ressalta que não há um m caminho lógico que leva a criação de uma teoria; ademais, não é tarefa da filosofia da ciência desvendar como um m cientista formumulou uma dada teoria. Isso em m nada contribuiria para estabelecer a validade do conhecimento estabelecido. As teorias são nossas invenções e idéias, "tentativas humanas de descrever e entender a realidade". (Silveira, 1996, p.201)

Assim m como Popper, outros filósofos reconheceram m as limitações da posição empmpirista-indutivista, como Kuhn, Lakatos, Feyerabend, Hanson, que enfatizaram m ser algo totalmente destituído de sentido fazer uma investigação sem m uma clara orientação teórica.

Segundo Hanson (1975), "são as pessoas que vêem e não seus olhos", isto é, no ato de ver há "algo mais do que aquilo que nos chega aos olhos". (p.130 e 131) Deste modo, ele contesta a suposta objetividade da observação científica, enfatizando que não existe primeiro a observação e depois a interpretação. Ambmbas "caminham " juntas, como, por exempmplo, a tela e a pintura em m um m quadro; ao se tentar separá-las, destrói-se a obra.

Para Hanson, no momento da observação há, simumultaneamente, a interpretação, e é aí que entram m os compmponentes teóricos, a base conceitual, os subsunçores ausubelianos do sujeito em m ação. Ao se olhar para os ponteiros de um m relógio, pode-se saber, imediatamente, as horas; não se observa primeiro a posição dos ponteiros para depois usar um m possível conhecimento sobre a medição do tempmpo a fim m de interpretar a hora. É neste sentido que toda a observação está impmpregnada de teorias.

Contudo, as teorias que precedem m as observações podem m ser falhas e, neste caso, as proposições de observação tambmbém m podem m se apresentar falhas. Daí não ser possível garantir que a observação é uma base compmpletamente segura para a construção do conhecimento científico. A observação e o experimento orientam-se pela teoria e se esta é falha induz o cientista em m erro.

Os argumentos apresentados enfatizam m que a observação neutra, sem m teoria, não existe. Tal como afirma Feyerabend (1977):

"Enfim descobrimos que o aprendizado não se desenvolve da observação para a teoria, mas sempre envolve ambos esses elementos. A experiência aparece

acompanhada de pressupostos teóricos e não antes deles; e a experiência sem a teoria é tão incompreensível quanto (supostamente) a teoria sem experiência: eliminemos parte do conhecimento teorético de um ser senciente e teremos pessoa completamente desorientada e incapaz de realizar a mais simples das ações. Eliminemos maior porção de conhecimento e o mundo sensorial dessa pessoa (sua linguagem de observação) começará a desintegrar-se, desaparecerão a sensação de cor e outras sensações simples, até que a pessoa venha a achar-se em estágio mais primitivo que o de um bebê". (p.263)

## O EMPIRISMO -INDUTIVISMO NO ENSINO DE CIÊNCIAS

De que modo e em m que grau a concepção empmpirista-indutivista da ciência está presente em m sala de aula é um m assunto aberto à pesquisa. Em m livros didáticos, por exempmplo, ela é bastante difufundida quando se caracteriza o método científico:

"O método científico é a combinação de três operações que visam descobrir as regras que regem os fenômenos naturais: observação, experimentação e raciocínio. A observação é o primeiro passo para o entendimento de um fenômeno. É um exame cuidadoso dos fatores e circunstâncias que parecem influenciá-lo. Mas nem sempre os fenômenos naturais ocorrem sob as condições desejadas e com a freqüência esperada. Por esse motivo, realizam-se várias experiências visando repetir a observação e, desse modo, isolar o fenômeno estudado. Nessa fase de experimentação, podem-se variar as condições, a fim de descobrir mais facilmente como elas afetam o fenômeno. A partir r da análise das observações, tenta-se levantar uma hipótese que explique o fenômeno: é a fase do raciocínio. A hipótese leva a uma nova série de experiências que irão confirmar, ou não, a hipótese feita. Se ela se mostrar acertada e puder prever os resultados de uma nova experiência, ela se torna uma lei natural.l." (Penteado, 1998, p.4)

"A Física estuda determinados fenômenos que ocorrem no Universo. O método que utiliza para conhecer esses fenômenos é simplificadamente o seguinte: observa repetidas vezes o fenômeno destacando fatos notáveis. Utilizando aparelhos de medida, desde o relógio para medir o tempo e a fita métrica para medir comprimentos, até instrumentos mais sofisticados, determina a medida das principais grandezas presentes no fenômeno. Com essas medidas procura alguma relação existente no fenômeno, tentando descobrir alguma lei ou princípio que o rege. Eventualmente essas leis ou princípípios são expressos por fórmulas, como a formula da energia apresentada no item anterior. Em resumo, o método da apreensão do conhecimento da Física é o seguinte: a) observação dos fenômenos, b) medida de suas grandezas, c) indução ou conclusão de leis ou princípios que regem os fenômenos. Esse método de conhecimento é denominado método experimental". (Ramalho et alli, 1997, p.13)

A disseminação desta visão limitada do trabalho do cientista não se restringe, apenas, a área da Física. Ela tambmbém m é encontrada em m livros de Biologia e Química do Ensino Médio

(Usberco e Salvador, 1997; Marczwski,1999; Favaretto e Mercadante, 1999) e no estudo de Ciências do Ensino Fundamental (Barros e Paulino, 1997 ):

"No desejo de descobrir reside o elemento básico do trabalho do pesquisador. Ele faz uso do método científico, uma série de procedimentos dispostos de forma hierárquica e seqüencial, que direcionam e ordenam em etapas o seu trabalho. O método científico cumpre o seguinte roteiro: Observação do fato, formulação do problema, levantamento de hipóteses, experimentação, análise dos resultados e conclusão". (Marczwski, 1999, p.19)

"Investigando algum fenômeno, os cientistas trabalham de maneira organizada, usando um método científico. Veremos, a seguir, como pode se desenvolver um método científico. Para facilitar a sua compreensão, tomaremos, como exemplo, o trabalho de Redi, anteriormente descrito. A investigação científica pode começar com a observação de um fato: "vermes" desenvolvem-se na carne em decomposição. "Como esses vermes surgiram na carne?" "Será que eles se originam mesmo da própria carne, como muitos acreditam?" Perguntas como essas devem ter sido formuladas por Redi. Ele estava, então, levantando um problema, a ser resolvido. "Esses vermes não devem se originar da carne em decomposição, e sim de outros seres vivos." Com uma idéia semelhante a essa, Redi estava levantando uma hipótese, e, isto é, uma explicação para o problema. Essa hipótese estaria correta? Redi sabia que ela precisava ser testada. Então, realizou uma experiência, usando frascos abertos e fechados, onde colocou carne em decomposição. Tirou, então, uma conclusão, que confirmou a sua hipótese: os "vermes" não se originavam da carne em decomposição, e sim de moscas preexistentes. Se a conclusão não confirmar a hipótese levantada pelo cientista, ele pode formular novas hipóteses e testá-las até confirmar uma delas. Comprovando a validade de sua hipótese, depois de vários experimentos, os cientistas podem ainda estabelecer um princípio ou lei geral para explicar os fatos observados, isto é, eles formulam uma teoria". (Barros e Paulino, 1997, p.8)

Tendo como referência "a regra", "o método" de fazer ciência, a exempmplificação de seus compmponentes é decorrência natural. Deste modo, referindo-se a Galileu, Bonjorno et alli (1999) afirmam m que "suas conclusões eram baseadas mais em observações e nos resultados dos experimentos do que na lógica dedutiva". (p.12).

Ao tratar dos princípios da Dinâmica, Robortella et alli (1985), para explicar que a "Física é uma ciência experimental", que analisa os fenômenos da natureza, citam , como exempmplo, a queda de uma pedra. Os autores descrevem m que esse fenômeno é estudado da seguinte forma:

1 o ) o ) pela observação cuidadosa e crítica do fenômeno no seu local de ocorrência; 2 o ) o ) pela experimentação, que consiste na observação do fenômeno em condições preestabelecidas e cuidadosamente controladas - por exemplo, em laboratório, na ausência de ar. O método experimental de análise nos leva a encontrar certas relações- denominadas leis físicas - entre as grandezas envolvidas no fenômeno, que

neste caso são espaço, a velocidade, a aceleração da gravidade, o tempo e massa". (p.207)

Uma conclusão análoga em m relação a queda livre, de que esta pode ser entendida a partir da observação e da experiência, tambmbém m aparece em m Amaldi (1995), como destaca Bahia (2001).

Tanto em m Bonjorno como em m Amaldi (1995), Galileu merece destaque em m uma figura cuja legenda o coloca como o fundador do método experimental.

Tendo em m vista que o livro didático, usualmente, se constitui na principal fonte de consulta utilizada pelo professor na preparação de suas aulas (já que o acesso a periódicos e outras referências, em m mumuitas situações, é inviável), e que nos cursos de formação, e mesmo de atualização, a discussão de aspectos ligados a história e filosofia da ciência, em m geral, inexiste, não surpreende que mumuitos professores assumam m a postura empmpirista em m suas aulas.

A concepção empmpirista-indutivista é, de fato, a que prevalece em m um m expressivo número de docentes, independente do seu nível de atuação, como mostram m vários trabalhos que têm m investigado as concepções de professores sobre a natureza da ciência (Borges, 1991; Praia e Cachapuz, 1994; Porlan et alli, 1998; Harres, 1999; Almeida et alli, 2001).

Harres (1999) evidencia isto em m uma pesquisa com m 534 professores do Ensino Médio (das quatro disciplinas científicas) e do Ensino Fundamental (1ª a 4ª série, disciplina de ciências e matemática) do Rio Grande do Sul, constatando, ademais, que entre os professores que apresentam m uma concepção menos empmpirista-indutivista estão os de Física e que os de Biologia a têm m em m maior grau. Citando Popper (1987), Harres tambmbém m destaca como diferem , em m geral, os artigos científicos escritos por físicos e biólogos, no que se refere a este assunto. Assim m

"a concepção relativamente mais empirisista comum na área de Biologia, pode ser constatada pela forma como é feita, geralmente, a introdução de artigos escritos por biólogos. Estes apresentam inicialmente os resultados das observações e só depois aparecem as discussões teóricas. Entre os artigos escritos por físicos, ao contrário, Popper identificou uma tendência geral das considerações teóricas antecederem os resultados encontrados". (Harres, 1999, p.174 e 175)

Segundo Praia e Cachapuz (1994), "vai hoje havendo evidências claras de que as concepções dos professores acerca da natureza da ciência e do conhecimento científico e do que é o método, influencia a forma de abordar um determinado conteúdo e portanto a imagem de ciência dada ao aluno". (p.350) Este resultado é corroborado por outros estudos (Porlan et alli, 1998; Harres, 1999; Ostermann e Moreira, 1999).

Como a concepção empmpirista-indutivista é a que prevalece na prática didática dos profefessores, em m geral, é natural que, em m suas classes: utilizem m o laboratório como um m recurso para desenvolver nos alunos atitudes e habilidades relativas a observar, medir, compmparar, anotar e tirar conclusões; enfatizem m apenas o produto das descobertas científicas; reportem-se aos grandes cientistas como seres excepcionais, de inteligência superior, usualmente isolados em m seus laboratórios, envolvidos em m descobertas; apresentem m o conhecimento científico como algo acabado e certo; etc.

Considerando a hipótese de que os livros didáticos e os professores contribuem m para transmitir essa concepção de ciência aos alunos, sem m no entanto desconsiderar o papel e a influência de outras "fontes", neste processo, propôs-se a um m grupo de estudantes da 3ª série do Ensino Médio que construíssem m uma pequena história em m quadrinhos que mostrasse como eles concebiam m o trabalho de um m cientista. Para desenvolver esta atividade, os alunos dividiram -se espontaneamente em m grupos de cinco (em m média), em m ambmbientes distantes um m do outro. As histórias 1, 2 e 3, a seguir, mostram os resultados obtidos, após três aulas de discussões internas aos grupos.

## História nº 1:

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Durante os períoíodos de estudo ele usa diversos instrumentos que facilitam no resultado da experiência .

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Seu objetivo era descobrir r novas teorias, fórmulas e experimentos que tenham utilidade a vida humana .

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## História nº 2:

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## História nº 3:

O cientisista está olhlhando a sua experiência com água quente e gelo para ver o que acontece .

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Depois is de tentar várias vezes, um dia conseguiu clonar um ser humano. Então resolvlveu procurar alglguém para servir r de cobaia, encontrtrou uma mulhlher e fefez ez uma inseminação ar tificial nela .

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Em Em seu laboratório passava a maior parte do tempo fazendo experiências e testes de clonagem. Se ele conseguisse clonar um ser humano, iria

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A inseminação artificial dedeu certo , então se tornou um cientisista que entrtrou para a hisistória do mundo, por ser o primeiro a clonar um ser humano.

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Através das representações dos alunos, percebe-se que os estudantes centram m o trabalho do cientista no laboratório, envolvendo-se em m experiências e observações. O cientista tambmbém m aparece como um m atento observador da natureza. Sempmpre com m os cabelos desajustados, como que esquecido de si mesmo em m função da sua pesquisa, ele parece personalizar a imagem m de um m sujeito solitário, que procura fazer descobertas que sejam m úteis à humanidade.

Durante a fase de elaboração dos desenhos, e depois em m conversas informais de um dos autores com m os estudantes, constatou-se que as respostas à questão formumulada estavam m em grande parte inspiradas em m programas transmitidos pelos meios de comumunicação. Além m de lembmbrarem m de experiências de laboratório realizadas em m sala de aula, recordaram-se principalmente de personagens que faziam m o p papel de cientistas em m algumas novelas (como no Clone, em m Roque Santeiro e Serafim), ou mesmo de filmes (O jovem m Einsten, O óleo de Lorenzo) e tambmbém m de reportagens de jornais mostrando cientistas em m laboratórios, fazendo testes com m cobaias, etc.

Esta atividade mostra como pode ser impmpactante o papel dos meios de comumunicação nos resultados de uma tarefa desenvolvida pelos alunos em m sala de aula. Se à concepção empmpirista da ciência disseminada por estes canais se associar acriticamente o professor e o livro didático, o resultado será uma visão mumuito parcial do trabalho científico, para dizer o mínimo.

## EXEMPLOS PARA DISCUTIR AS LIMITAÇÕES DA POSIÇÃO EMPIRISTA-INDUTIVISTA

Nesta seção, apresentam-se algumas situações que expõem m as limitações da visão empmpirista-indutivista, e que podem m subsidiar discussões que levem m o aluno a examinar mais criticamente possíveis idéias relacionadas a esta corrente de pensamento. Os exempmplos incluem m situações gerais, que não demandam m pré-requisitos para a sua compmpreensão, e específicas, da área do ensino de Física, que exigem m um m certo aprofundamento teórico em relação aos temas tratados.

A história do peru indutivista, elaborada por Bertrand Russel e citada por Chalmers (1993), mostra que, mesmo a partir de proposições verdadeiras, a indução pode levar a uma conclusão falsa:

"Esse peru descobrira que, em sua primeira manhã na fazenda de perus, ele fora alimentado às 9 da manhã. Contudo, sendo um bom indutivista, ele não tirou conclusões apressadas. Esperou até recolher um grande número de observações do fato de que era alimentado às 9 da manhã, e fez essas observações sob uma ampla variedade de circunstâncias, às quartas e quintas-feiras, em dias quentes e dias frios, em dias chuvosos e dias secos. A A cada dia acrescentava uma outra proposição de observação à sua lista. Finalmente, sua consciência indutivista ficou satisfeita e ele levou a cabo uma inferência indutiva para concluir: 'Eu sou alimentado sempre às 9 da manhã'. Mas essa conclusão demonstrou ser falsa, de modo inequívoco, quando, na véspera do Natal, ao invés de ser alimentado, ele foi degolado". (p.3738)

Por outro lado, como enfatiza Hanson (1975), a experiência visual de uma pessoa varia conforme o seu conhecimento e as suas expectativas teóricas. Por isto, a observação e a interpretação se ligam m como coisas indissociáveis. Assim , "é possível compreender, de maneira realista, de que modo dois observadores científicos podem defrontar-se com os mesmos dados - utilizar os mesmos enunciados descritivos - e, apesar disso, retirar conclusões diametralmente opostas quanto ao significado do que tiveram diante de si". (

p.137) . Se as conclusões são diversas, certamente estar diante dos mesmos dados não significa observar a mesma coisa.

Há vários exempmplos de gravuras que mostram m esta subjetividade, como é o caso das conhecidas figuras de perspectiva mumutável (fig.1 e fig.2) e tambmbém m das figuras reversíveis (fig.3, fig.4 e fig.5). Nestas e em m outras situações, as imagens que se formam m na retina de diferentes observadores não se modificam, mas é p possível enxergar coisas diferentes, devido a alteração da estrutura daquilo que se observa. Assim , na fig.1, pode-se observar um m cubo, ora visto de baixo, ora visto de cima. Já na fig.3, pode-se observar ora uma velha, ora uma moça. Além m disso, há tambmbém m figuras que podem m gerar várias interpretações, como na fig.6, em m que se pode imaginar diferentes tipos de animais atrelados à árvore.

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A situação descrita a seguir, procura ilustrar que o conhecimento científico não se concilia com m a observação neutra. Assim , imagine um m crítico em m arte e um m restaurador visitando a Capela Sistina, em m Roma. Ambmbos olham m para a mesma pintura de Michelangelo, que está representada na abóbada. Embmbora o restaurador veja o que é visto pelo crítico, é possível que não observem m a mesma coisa. Isto porque cada um m pode estar dirigindo a sua atenção para difeferentes aspectos da obra. O crítico, olha para a pintura em m termos de conhecimentos de história da arte, procurando identificar traços relacionados a luz e sombmbra, a mensagem m que a obra transmite, a estética. Já o restaurador pode estar interessado principalmente em m aspectos relacionados à sua especialidade, como a técnica usada, as cores, as tintas. Da mesma forma, dois críticos não observam , necessariamente, a mesma coisa, pois um m detalhe específico da obra que talvez seja a de grande relevância para um, pode passar desapercebido para o outro.

Em m relação a exigência baconiana de coletar e registrar o maior número possível de observações para generalizar com m segurança, pode-se objetá-la com m algumas perguntas cujas respostas são bastante óbvias. Assim , quantas vezes precisaria uma criança colocar o dedo em uma tomada de luz para associar esta ação a um m indesejável choque? Ou de se jogar resíduos

tóxicos em m um m rio para concluir que se está envenenando suas águas? Ou de disparar uma arma de fogo sobre uma pessoa para chegar a conclusão de que isto irá feri-la?

A história e a filosofia da ciência, articuladas com m estratégias de ensino apropriadas, podem , igualmente, propiciar ao estudante uma visão mais abrangente e realista do trabalho científifico.

Os experimentos de Galileu com m o plano inclinado, quando referenciados segundo pressupostos empmpiristas, suscitam m generalizações que não expressam , a contento, as particularidades e compmplexidades do pensamento deste grande cientista. A citação a seguir, por exempmplo, está em m perfeita sintonia com m os preceitos baconianos, como mostra Chalmers, mencionando o que escreve H.D. Davies em "Sobre o método científico", a respeito do trabalho de Galileu.

"Não foram tanto as observações e experimentos de Galileu que causaram a ruptura com a tradição , mas sua atitude de em relação a eles. Para ele, os dados eram tratados como dados e não relacionados a alguma idéia pré-concebida... Os dados da observação poderiam ou não se adequar a um esquema conhecido do universo, mas a coisa mais importante, na opinião de Galileu, era aceitar os dados e construir a teoria para adequar-se a eles". (C(Chalmers,1993, p.24,)

Uma análise do trabalho de Galileu junto a queda livre, iluminada por uma fifilosofifia construtivista, mostra que esta passagem m não tem m sustentação (Peduzzi,1998). Assim , "depois de longas reflexões", Galileu admite que a velocidade de queda de um m corpo deve ser proporcional ao tempmpo e não à distância percorrida (como pensava anteriormente). Não tendo como medir velocidades instantâneas, Galileu fafaz uso de um m resultado já estabelecido pela cinemática medieval 1 para evidenciar, teoricamente, que em m um m movimento com m aceleração constante as distâncias percorridas por um móvel, a partir do repouso, são proporcionais aos quadrados dos tempmpos gastos em m percorrê-las. Com m isto, ele transfere o problema de medidas de velocidades instantâneas para medidas de distâncias, que ele podia fazer. Como a queda livre se dá de uma forma mumuito rápida, dificultando medidas mais precisas de tempmpo, Galileu valeu-se do plano inclinado para diluir a rapidez desta descida. A hipótese que fez foi a de que qualquer que fosse a aceleração de um m objeto deslizando sobre um m plano inclinado o seu m ovimento seria, assim m como o de um m corpo em m queda livre, um m movimento uniformemente acelerado. Esta hipótese parece bastante razoável, pois um m corpo que desce um m plano com uma certa inclinação está, em m termos de variação de velocidade, em m uma situação intermediária a outras duas: a que envolve uma superfície horizontal (neste caso um m objeto nela colocado em m repouso permaneceria aí parado), de um m lado, e a que se refere a uma superfície com m 90° de inclinação (caso em m que o objeto cairia como se não existisse a referida superfície), de outro.

Deste modo, as experiências que Galileu realiza com m o plano inclinado cumpmprem m um papel bem m claro em m seus estudos: o de corroborar um m pressuposto teórico de que a natureza se serve de um m movimento com m aceleração constante na queda dos corpos.

O papel que mumuitos físicos atribuem m à experiência de Michelson-Morley, na gênese da teoria da teoria da relatividade especial, por exempmplo, contribui para a divulgação da ciência como generalizações que resultam m de induções fundadas em m fatos.

Millikan (1949, citado em m Villani 1981) em m um m artigo, ilustra a visão empmpiristaindutivista da ciência quando procura sintetizar a origem m experimental da teoria da relatividade especial afirmando que

- "A teoria da relatividade especial pode ser considerada ... essencialmente uma generalização a partir do experimento de Michelson ... Descartando todas as concepções a priori sobre a natureza da realidade ... Einstein tomou como ponto de partida fatos experimentais cuidadosamente testados ..., independentemente deles parecerem no momento razoáveis ou não ... Mas este experimento (de M.-M.) , depois de ter sido realizado com extraordinária habilidade e refinamento por seus autores, deu a resposta definitiva ... que não existe nenhuma velocidade observável da Terra em relação ao éter. Este incrível e aparentemente inexplicável fato experimental perturbou violentamente a física do século XIX IX e por quase vinte anos os físicos ... se esforçaram para torná-lo razoável. Mas Einstein nos chamou a atenção: vamos aceitá-lo como um fato experimental estabelecido e tirar as suas inevitáveis conseqüências ... Assim nasceu a teoria da relatividade especial". (p. 31-45)

Mesmo Bachelard (1949, citado em m Villani 1981) que nada tem m de positivista, incorre em m erro ao superenfatizar o papel e a função do experimento nas idéias de Einstein:

- "Como nós sabemos, e foi-nos repetido milhares de vezes ... a Relatividade nasceu da falência do experimento de Michelson ... Parafraseando Kant, podemos dizer que este experimento acordou a mecânica clássica de seu sono dogmático ... Pode um simples experimento do século vinte aniquilar - um sartriano diria nulificar - dois ou três séculos de pensamento racional? Sim, um único decimal é suficiente - como diria o nosso poeta H. de Regnier - para fazer toda a natureza cantar". (p. 31-45)

Através de cinco entrevistas feitas com m Einstein entre 1950 e 1954, abordando diversos aspectos de seu trabalho, Shankland (1963) relata que os resultados experimentais que ma is influenciaram m Einstein na elaboração de sua teoria foram m as observações sobre a aberração estelar e as medidas de Fizeau sobre a velocidade da luz na água em m movimento. A experiência de Michelson-Morley só chamou a sua atenção depois de 1905 - "senão eu a teria mencionado em m meu artigo" diz Einstein, referindo-se ao seu famoso trabalho de 1905, no qual divulga a teoria da relatividade especial.

Um m outro episódio que tambmbém m envolve Galileu e que ilustra, de forma bastante contundente, que todas as observações "que fazem m sentido" encontram-se impmpregnadas de teorias, é o relativo as diferentes interpretações que Galileu e Christopher Scheiner dão as manchas solares, a partir de seus diferentes referenciais teóricos, o copernicano e o aristotélico, respectivamente (Peduzzi, 1998).

Não conseguindo distinguir um m padrão de repetição periódica na disposição das supostas manchas solares, com m o passar do tempmpo, "impmpedido", ao que parece, principalmente por suas convicções filosóficas, tal era o seu desejo de "libertar o Sol da ofensa das manchas"(Shea, 1983), Scheiner descartou a hipótese delas se encontrarem m no Sol - e, com m isso, a

rotação solar. Segundo ele, as "manchas" observadas no Sol eram, na verdade, sombmbras projetadas em m seu disco por corpos que o eclipsavam m - astros que orbitavam m a seu redor ou, então, que se situavam m "longe" dele, mas entre o observador terrestre e o Sol. Era, afinal, menos problemático, para o cosmo aristotélico, aceitar a existência de corpos que se colocavam m à frfrente do Sol, ainda que não fofossem m visíveis, do que admitir gigantescas perturbações em m um m astro pertencente ao domínio da perfeição.

Galileu, ao contrário, sem m "preconceitos bloqueadores", conseguiu divisar um m padrão de regularidade na disposição das manchas. Levando em m conta que elas variavam m em m número e forma durante os períodos de observação, interpretou-as corretamente, como um m fenômeno solar.

Os exempmplos mumultiplicam-se e abordados em m número e em m profundidade compmpatível com m o nível de estudo e grau de interesse do aluno certamente ensejam m o debate de idéias e o exercício do espirito crítico.

## CONSIDERAÇÕES FINAIS

Difundir a concepção empmpirista-indutivista, em m geral, é conceber de forma inadequada o trabalho científico. Em m função disso, várias imagens distorcidas do conhecimento científico e da natureza da ciência podem m ser disseminadas, entre elas: que existe um m método único e infalível de fazer ciência, cuja metodologia é indutiva; que a ciência começa a partir da observação neutra dos fatos, sendo um m conhecimento objetivo; que a ciência se relaciona a uma verdade "absoluta", porque é algo provado; que o desenvolvimento científico ocorre de forma linear e cumumulativa.

Conforme enfatiza Porlan et alli (1998), destacando algumas impmplicações desta postura no processo de ensino aprendizagem ,

"a visão do conhecimento científico como algo absoluto, objetivo, acabado, descontextualizado e neutro é um obstáculo epistemológico, um núcleo duro das concepções na terminologia de Astolfi (1993), que impede considerar o conhecimento escolar (e o próprio conhecimento profissional) como um conhecimento epistemológicamente diferenciado e não como uma reprodução enciclopédica, fragmentada e simplificada das disciplinas, e o conhecimento dos alunos como um conhecimento alternativo (e não como erros a substituir pelo significado correto." (p. 277, tradução dos autores)

Embmbora pareça indispensável promover a reflexão filosófica no ensino de Ciências, a m oderna filosofia da ciência ainda não se faz presente nos livros didáticos, em m sala de aula, na bagagem m cultural dos professores e nos currículos dos cursos de formação de professores da área de Ciências.

Os meios de comumunicação, em m suas diferentes formas e através dos mais variados tipos de programas, que vão desde o simpmples entretenimento à divulgação científica, reforçam , ainda mais, esta visão equivocada do trabalho do cientista. Estes exercem m um m grande fascínio sobre o indivíduo, e cada vez mais tem m um m papel determinante no processo de socialização.

Tendo a mídia uma impmportante contribuição na a transmissão de cultura, cabe então à escola o papel de desenvolver no aluno compmpetências e habilidades para uma atitude crítica e percepção consciente das mensagens veiculadas por estes meios.

A mumudança, tão necessária, certamente passa pela atualização dos currículos dos cursos de formação de professores, com m a inclusão de disciplinas de epistemologia e outras afins. Já para o professor em m exercício, restam m os cursos de aperfeiçoamento, a leitura de periódicos, livros. Contudo, é natural, e esperado, que uma alteração mais drástica em m uma rotina de trabalho impmplique em m certas incertezas. Assim , conforme Harres (1999), parece ter sentido afirmar que as concepções sobre a natureza da ciência impmpregnadas nos professores têm m características semelhantes as das concepções alternativas. Isto é, há fortes indícios de que elas são resistentes à mumudanças e independentes da experiência profissional. Nesta perspectiva, um m envolvimento apenas superficial do professor com m uma visão mais adequada da natureza da ciência não é garantia de assimilação e mumuito menos de que ele venha a organizar as suas atividades de uma forma diferente da tradicional.

A história e a filosofia da ciência permitem m reflexões produtivas sobre as limitações da concepção empmpirista-indutivista da ciência ( Zanetic, 1989; Mathewis, 1995; Peduzzi, 2001). Embmbora os exempmplos de conteúdo específico dados neste trabalho tenham m se restringido apenas a Física, eles certamente encontram o seu análogo em m outras disciplinas, como a Química e a Biologia, podendo ser explorados, em m sala de aula, de acordo com m a profundidade pertinente ao nível de estudo em que são tratados. Já os de cunho mais geral, possibilitam m uma discussão mais livre, mas nem m por isto menos impmportante.

O que, definitivamente, não pode persistir no ensino de Ciências, em m geral, é o predomínio absoluto e incontestável de uma única visão de ciência. Conforme enfatizam Ostermann e Moreira (1999), é um m erro didático e epistemológico ensinar para o aluno que basta observar para descobrir leis e teorias, e que o conhecimento científico é produzido através do método científico.

Certamente, é preciso um m profefessor habilitado e compmpetente para tratar, em m sala de aula, das (com m freqüência) compmplexas questões relacionadas ao trabalho e ao desenvolvimento científico. Entre os resultados que poderá obter está o de um m ensino voltado a uma visão mais real e humana da ciência, que instiga o pensamento crítico e contribui para a construção de uma cultura mais ampmpla.

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