ABORDAGENS TERMODINÂMICAS EM LIVROS DIDÁTICOS: TENDÊNCIAS E EVOLUÇÕES NOS ÚLTIMOS CINCO ANOS

## ABORDAGENS TERMODINÂMICAS EM LIVROS DIDÁTICOS: TENDÊNCIAS E EVOLUÇÕES NOS ÚLTIMOS CINCO ANOS

Rhanyelle Cunha Soares Oliveira Reis 1 , Wellington Pereira de Queirós 2

- 1 Universidade Federal de Goiás/Programa de pós graduação em Educação em Ciências e Matemática/rhanyellereis@discente.ufg.br

2 Universidade de Mato Grosso do Sul/Instituto de Física/wellington\_fis@yahoo.com.br

## Resumo

Este trabalho tem como objetivo fazer um levantamento bibliográfico, nas plataformas de periódicos de pesquisa, sobre a abordagem da Termodinâmica nos livros didáticos. Para isso realizou-se uma busca em três bases de dados, na qual encontrou-se dez artigos publicados nos últimos cinco anos. Os resultados indicam que a maioria das pesquisas se concentram no Ensino Superior e como principal abordagem de análise utilizam o aspecto conceitual. Os referenciais teóricos mais utilizados foram o silogismo aristotélico, o quadro conceitual de Scott e as categorias de J. Ziman e Glein Aikenhead. Evidencia-se a importância da história e epistemologia da Termodinâmica na análise dos livros didáticos, bem como a importância de um referencial teórico e metodológico nas pesquisas. Além disso, faz-se necessário analisar outras abordagens, como as Leis da Termodinâmica. Concluímos ,então, a importância dos livros didáticos na construção do conhecimento científico pelos estudantes, além de ser uma ferramenta de grande influência conceitual, política e cultural na prática pedagógica do professor.

Palavras-chaves : Livro didático, Revisão da literatura, Termodinâmica.

## Introdução

Criado em 1937 pelo Decreto-Lei nº 93, hoje aperfeiçoado e com um novo nome, o Programa Nacional do Livro e do Material Didático (PNLD) é responsável por avaliar, escolher e distribuir obras didáticas, literárias, pedagógicas e diversos materiais de apoio à prática pedagógica. Esses materiais didáticos têm por destino professores e alunos das escolas públicas da educação básica, bem como outras instituições ligadas ao Poder Público e instituições sem fins lucrativos.

Nesse sentido, o PNLD desempenha um papel importante, visto que o livro didático (LD) é um dos principais recursos de apoio à prática pedagógica do professor, ele é o resultado da transposição didática dos conhecimentos produzidos. Sendo assim, o LD é um instrumento responsável por viabilizar o acesso dos alunos ao conhecimento produzido pela humanidade. Para Frison et.al. (2009, p.5)

Embora professores e estudantes salientam que o livro didático contribui para a aprendizagem dos conteúdos percebe-se que ele não se restringe apenas aos seus aspectos pedagógicos e as suas possíveis influências na aprendizagem e no desempenho dos estudantes.Ele é importante por seu aspecto político e cultural, na medida em que produz valores da sociedade em relação a sua visão de ciência, da história, da interpretação dos fatos e do próprio processo de transmissão do conhecimento.

Entendemos que o livro didático não é, hoje, a única fonte de pesquisa que professores e alunos utilizam no processo de ensino e aprendizagem (Frison et al.,

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2009). No entanto, o LD é de grande importância e influência na prática pedagógica do professor e como ferramenta que aproxima os estudantes ao conhecimento, o tornando foco de estudos.

De acordo com a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB) , a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) é responsável por orientar o currículo das redes de ensino públicas e privadas da Educação Básica. Deste modo, o livro didático deve estar alinhado às propostas de currículo da BNCC. Baseada no ensino por competências, a BNCC prevê, na área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, conforme Brasil (2018, p.553),que os estudantes sejam capazes de:

Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas interações e relações entre matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e global.

Dentro desta competência a BNCC propõe o estudo da Termodinâmica, uma área da Física responsável por estudar as trocas energéticas entre corpos. Este trabalho faz um levantamento bibliográfico nas plataformas de periódicos de pesquisa sobre a abordagem da Termodinâmica nos livros didáticos.

## Método da pesquisa

Trata-se de uma pesquisa com abordagem do tipo qualitativa, uma vez que nesse tipo de abordagem o pesquisador busca trazer para a discussão as possíveis causas do fenômeno observado por ele (Rosa, 2013). No entanto, contabilizamos e utilizamos gráficos para melhor observar e descrever uma tendência presente nos artigos publicados sobre a Termodinâmica nos livros didáticos. Para tal propósito, procuramos artigos publicados nos últimos cinco anos em três bases de dados, no Education Resources Information Center (ERIC), Scientific Electronic Library Online (Scielo) e no Periódicos Capes.

Com base nos quatro momentos da pesquisa documental descrita por Rosa (2013), primeiro estabeleceu-se as palavras-chaves: Livro Didático; Termodinâmica; Calor; Manual Didático; Ensino de Ciências; Ensino de Física; Análise do Livro Didático. Em seguida definiu-se o escopo, em que determinamos o intervalo de tempo de cinco anos. No terceiro momento selecionamos os artigos que apresentavam em seu título, resumo, palavras-chaves e/ou no seu corpus as palavras levantadas no primeiro momento. Por fim, foi lido o corpus dos artigos coletados.

Definida as palavras-chaves e o intervalo de tempo que seguiria a busca por trabalhos que relacionassem a à Termodinâmica e os livros didáticos, fez-se uma busca em três diferentes plataformas, ERIC, Scielo e Periódicos Capes. De 2019 a 2023 foram encontrados dezessete artigos que tinham no título, ou em suas palavras-chaves, ou no resumo, as nossas palavras-chaves previamente estabelecidas. No entanto, após uma leitura dos artigos, sete deles foram excluídos da análise por não ter como foco da pesquisa a Termodinâmica no que tange os conceitos abordados sobre o assunto e nos livros didáticos.

Foram coletados dez artigos sobre a Termodinâmica nos livros didáticos. Buscamos observar a quem se destina os trabalhos publicados nessa área, bem como tem sido feita a análise dos LDs no conteúdo de Termodinâmica. Com ajuda

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do editor de planilhas Excel, foi organizado e extraído os seguintes aspectos: [1] nível de ensino, [2] referencial teórico, [3] conteúdos de termodinâmica, [4] metodologia de pesquisa e [5] abordagem da análise. Para a melhor compreensão foi gerado um gráfico para cada categoria analisada.

## Resultados

Dos dezessete artigos encontrados em um período de tempo de cinco anos, apenas dez fizeram parte dessa análise, dentre os sete artigos desconsiderados no presente trabalho dois faziam parte da Scielo, de modo que para esse trabalho não há artigos desta plataforma. Como mostra o Quadro 01.

Quadro 01: Relação dos artigos analisados

Quanto ao nível de ensino, podemos observar pela Figura 01 uma predominância em análise de livros didáticos com relação à Termodinâmica no Ensino Superior, sendo seis dos trabalhos voltados para esse nível de ensino e um que compreendia também o Ensino Médio.

A Termodinâmica é uma área da Física que engloba o estudo energético dos corpos (Takiya et al. , 2020). E mesmo com muita aplicabilidade e ser também de caráter experimental entende-se que, embora o Ensino Fundamental trabalhe alguns conceitos e aplicações da Termodinâmica na componente curricular de Ciências, não é um nível de ensino que aborda todas as leis e conceitos da Termodinâmica.

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Em contrapartida, apesar de o nível médio enfatizar trabalhos da área, é no Ensino Superior que a sua natureza experimental se faz compreensível.

Figura 01: Gráfico da distribuição das pesquisas com relação ao nível de ensino

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Quanto ao referencial teórico, observa-se na Figura 02 que cinco dos artigos analisados não deixaram claro em seu corpus o referencial teórico da pesquisa. De acordo com Sousa e Queirós (2019, p. 173), uma pesquisa que não utiliza referencial teórico ou metodológico corre o risco de perder rigor científico e cair no senso comum.

No entanto, três dos dez trabalhos se baseiam no silogismo aristotélico em suas análises, sendo que dois desses artigos fazem uma revisão da literatura. O silogismo é uma forma de raciocínio dedutivo que permite chegar a conclusões a partir de premissas estabelecidas. De acordo com Correia e Guimarães (2021, p.416), 'Para Aristóteles, as definições e as demonstrações necessitam fortemente do artifício do silogismo científico para serem traduzidas em conhecimento'.

Apenas um artigo utiliza como referência as ideias de Scott. Afonso e Freitas, examinam de forma documental os livros didáticos, que se dividiram em uma análise macro e micro. Para análise macro utilizaram o quadro conceitual de Scott (1988), mencionado por Afonso e Freitas e que não apresenta o quadro no artigo. De acordo com Afonso e Freitas (2021, p.8) o quadro de Scott trabalha: 'o desenvolvimento de uma linha conceptual e o desenvolvimento de uma linha epistemológica'. Para eles, a linha conceitual é responsável por orientar os alunos na construção de uma explicação científica. E a linha epistemológica se caracteriza por difundir ideias sobre a natureza do conhecimento científico.

Cortez e Neto fizeram um estudo de caso com enfoque no movimento Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS). Para essa análise dos livros didáticos de ciências aplicaram as categorias propostas pelos pesquisadores J. Ziman (1994) e Glein Aikenhead (1994), são elas: Enfoque na aplicação da Ciência, Enfoque vocacional, Interdisciplinaridade, Enfoque histórico, Enfoque filosófico, Enfoque

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sociológico, Problematização, Contextualização, Tomadas de decisão, Currículo orientado no aluno, Formação crítica para o exercício da cidadania.

Figura 02: Gráfico da distribuição das pesquisas com relação ao referencial teórico

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Dentre os trabalhos publicados sobre a Termodinâmica, separamos conteúdos específicos, como pode-se observar na Figura 03. Nesse sentido, constata-se que três dos dez trabalhos publicados analisam toda a área no livro didático. Os demais trabalhos buscaram temas mais específicos, os quais destacamos a Entalpia e o Potencial Químico, comumente visto na Química, mas articulada com a Física.

Figura 03: Gráfico da distribuição das pesquisas com relação ao conteúdo específico abordado

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Dos dez trabalhos que têm por objeto de pesquisa o estudo da Termodinâmica nos livros didáticos, seis dessas pesquisas se preocuparam em analisar o aspecto conceitual, como pode ser observado na Figura 04. Além disso,os aspectos históricos e epistemológicos possuem grande influência nos trabalhos.

O livro didático se diferencia de outros livros que se comunicam sobre ciência por sua estabilidade lexical e gramatical, didatização do conteúdo e organização de atividades de sala de aula (Martins, 2012 apud , Afonso; Freitas, 2021, p.6). Nesse sentido, o LD é responsável por fazer uma transposição didática dos saberes científicos produzidos pela humanidade. Os trabalhos buscam analisar de que modo essa transposição é feita e se nela há perda de sentido.

Os aspectos históricos e epistemológicos têm ganhado espaço no cenário das análises dos livros didáticos. A história da Ciência vem como um dos elementos de fundamental importância para a compreensão e complementação dos procedimentos e conteúdos científicos (Pretto, et. al , 2023, p.177). No processo de transposição didática o conceito a ser ensinado em sala de aula adquire novos significados do ambiente escolar, correspondem ao que Brockington e Pietrocola (2005, p.388) enuncia como 'dois domínios epistemológicos: o científico e a de sala de aula'.

Figura 04: Gráfico da distribuição das pesquisas com relação a abordagem da análise

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O método de uma pesquisa é uma parte importante na composição do trabalho, nela demonstramos o caminho que será percorrido para chegar no objetivo da pesquisa. No entanto, a metodologia é subordinada ao referencial teórico (Rosa, 2013). De acordo com Demo (1995) o método

Embora apenas instrumental, é indispensável sob vários motivo: de um lado, para transmitir à atividade marcas de racionalidade, ordenação, otimizando o esforço; de outro, para garantir espírito crítico, contra credibilidades, generalizações apressadas, exigindo para tudo que se diga os respectivos argumentos; ainda, para permitir criatividade, ajudando a devassar novos horizontes. (Demo, 1995, p. 12)

Na Figura 05 vemos que cinco trabalhos fizeram uma análise de conteúdo, quatro dos artigos analisados não definiram a metodologia de pesquisa utilizada e

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apenas um fez um estudo de caso. Podemos perceber uma predileção desses trabalhos em analisar o próprio livro didático, seja para identificar e apontar distorções no conteúdo, seja para identificar possíveis lacunas históricas, ou ainda comparar uns com os outros.

Figura 05: Gráfico da distribuição das pesquisas com relação a metodologia de pesquisa

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## Conclusão

O livro didático é uma ferramenta que auxilia a prática pedagógica do professor, influenciando no processo de ensino e aprendizagem. Além disso, o LD possui aspecto político e cultural, que compreende a estrutura do contexto sociocultural que se está inserido (Afonso e Freitas, 2021, p.6). A análise dos LDs com foco no estudo da Termodinâmica revela uma diversidade de abordagens. Todavia, embora a maioria dos estudos se concentre no Ensino Superior, percebemos um interesse em investigar os conceitos de Termodinâmica no Ensino Básico.

A análise do ponto de vista dos aspectos conceituais é predominante. Contudo aspectos históricos e epistemológicos vem em uma crescente valorização, isso demonstra que há uma busca por uma compreensão de como o saber científico é transmitido para os estudantes. Porém, a falta de um referencial evidencia a necessidade de um aprofundamento teórico e metodológico nas pesquisas sobre livros didáticos.

Assim, a pesquisa sobre a abordagem da Termodinâmica em LDs nos ajuda a compreender como o conhecimento científico é divulgado e como ele pode ser aprimorado nos livros didáticos para uma melhor compreensão dos conceitos transpostos. Nesse sentido, falta explorar conceitos importantes dessa área, como por exemplo as Leis da Termodinâmica.

## Referências

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