O LAYOUT DE ARGUMENTAÇÃO DE TOULMIN E SUAS IMPLICAÇÕES PARA O ENSINO DE FÍSICA

## O Layout de Argumentação de Toulmin e suas Implicações para o Ensino de Física

## The Layout of Toulmin Argumentation and its Implications for the Physics Teaching

Elder Sales Teixeira , Ileana Maria Greca , Olival Freire Jr. 1 2 3

1 UEFS, PPEFHC, eldersate@gmail.com

2 UBU-Espanha, PPEFHC, ilegreca@hotmail.com

3 UFBA, PPEFHC, olival.freire@gmail.com

## Resumo

Este trabalho visa discutir as implicações, para o ensino de ciências, dos fundamentos que levaram Toulmin a propor seu layout de argumentação no livro 'Os Usos do Argumento'. A despeito de que o uso deste layout vem aumentando no ensino de ciências, há pouca discussão sobre seus fundamentos, bem como sobre a importância de se compreender estes fundamentos para justificar devidamente a escolha do layout de Toulmin como padrão de argumentação para o ensino das ciências. Faz-se, aqui, uma discussão sobre as razões do Toulmin para elaborar e defender seu padrão de argumentação como um modelo apropriado para se argumentar em campos diversos de conhecimento, apresentando uma síntese da sua crítica à forma silogística de argumentar, acatada como paradigma pelos lógicos tradicionais da primeira metade do século XX. Discute-se, então, o papel de tais críticas para se compreender as vantagens pedagógicas do uso do modelo de Toulmin no ensino de ciências. Faz-se isto analisando, em um caso específico, um argumento extraído de uma investigação empírica de sala de aula com uso de abordagem contextual (orientado por história e filosofia da ciência) com o objetivo de avaliar a qualidade da argumentação produzida por alunos de física baseada no layout de Toulmin.

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

## Introdução

Neste trabalho assume-se a concepção de que a ciência, enquanto atividade humana cujo conhecimento produzido é socialmente construído, tem a argumentação como um de seus aspectos constitutivos essenciais. Tanto no processo da criação da ciência, quanto na sua justificação, a argumentação exerce um papel fundamental ' como elemento estrutural da linguagem da ciência ' (Jiménez-Aleixandre et al., 2000). A ciência se produz, dentre outras coisas, a partir do debate público no qual os protagonistas de teorias que concorrem entre si se valem da argumentação para se posicionar, defender suas idéias e se contrapor às dos oponentes sustentando-se no acordo entre as evidências que têm à disposição e as teorias. Neste sentido, a ciência é também um empreendimento de natureza

social que avança por meios de processos interpessoais de pensamento nos quais as controvérsias e a argumentação têm seu lugar. Mudanças no pensamento científico, de um modo geral, não ocorrem em função unicamente das idéias geniais de um indivíduo, mas são atribuídas também a fatores sociais que interferem na produção de tais mudanças (Kuhn, 1993).

Assim, conforme assinala Naylor et al. (2007), ' esta relação próxima entre argumentação e ciência sugere que a argumentação deveria ser uma importante parte da educação em ciências '. Portanto, é necessário que os estudantes aprendam a argumentar para se apropriar do gênero do discurso científico e, assim, possam estar instrumentalizados para compreender melhor o conteúdo científico, bem como sua natureza (Driver et al., 2000; Jiménez-Aleixandre et al., 2000; Capecchi e Carvalho, 2000; Munford e Zembal-Saul, 2002).

As razões para a necessidade de propostas didáticas com enfoque em promover aprimoramentos na habilidade de argumentação dos estudantes, conforme já foi exposto por Teixeira et al. (2010), em menção aos argumentos de Erduran et al. (2004), podem ser de natureza epistemológica - a partir da visão da ciência que avança na tentativa de solução de conflitos - e também cognitiva - a partir da perspectiva educacional sócio-interacionista extraída de Vigotski (2000).

Além da necessidade de propostas didáticas enfocadas na argumentação, tem sido relatado na literatura também uma necessidade de implementação de propostas de ensino de física com enfoques didáticos orientados por história e filosofia da ciência (Carvalho e Vanucchi, 2000; Matthews, 1994; Teixeira et al., 2012). Há uma extensa literatura apresentando argumentos de cunho teórico sobre esta temática, entretanto, conforme a revisão sistemática da literatura específica feita por Teixeira et al. (2012), o número de pesquisas que investigam empiricamente intervenções didáticas com uso de história e filosofia da ciência em salas de aula de física é relativamente escasso, o que corrobora os resultados encontrados por Carvalho e Vannucchi (1996) que relatam uma assimetria entre o crescimento das preocupações dos pesquisadores e o número de propostas didáticas efetivamente empregadas em sala de aula com este enfoque . Os 1 resultados desses dois trabalhos remetem à necessidade de implementação de propostas didáticas com esta natureza e, neste sentido, o presente trabalho vem oferecer uma contribuição para pesquisadores e professores que compartilham da mesma preocupação e pretendam fazer uso da história e filosofia da ciência em salas de aula de física com enfoque em melhorar as habilidades de argumentação dos alunos.

A literatura que trata de investigar o uso de atividades no ensino das ciências com enfoque em propiciar uma melhoria nas habilidades de argumentação dos estudantes ainda é relativamente escassa (Abi-El-Mona e Abd-El-Khalick, 2006), embora tenha aumentado nas últimas décadas. Dentre os trabalhos com esta temática, uma parcela significativa utiliza como instrumento de análise a estrutura (ou layout ) de argumentação proposta por Stephen Edelston Toulmin em seu mais impactante livro ' Os Usos do Argumento ' (Toulmin, 1958/2006) . Entretanto, uma 2

dificuldade que se pode perceber nessa literatura diz respeito à pouca discussão sobre os fundamentos dessa proposta e que levaram Toulmin a propor seu layout de argumentação; há, igualmente, pouca discussão sobre a importância de se compreender estes fundamentos para justificar devidamente a escolha do layout de Toulmin como padrão de argumentação para o ensino das ciências.

Neste sentido, o presente trabalho procura fazer uma discussão sobre as razões que o próprio Toulmin estabelece em seu livro (Toulmin, 1958/2006) para elaborar seu padrão de argumentação como um modelo apropriado para se argumentar, na prática, em campos diversos de conhecimento. É feita uma síntese da sua crítica à forma silogística, acatada pelos lógicos da primeira metade do século XX como paradigma de argumentação. É feita também uma apresentação do seu layout de argumentação discutindo-se o significado de cada elemento constituinte de um argumento, bem como sua função na estrutura do mesmo apontando-se, em tempo, as limitações do silogismo. Ainda, é feita uma discussão sobre o papel de tais críticas para se compreender as vantagens pedagógicas do uso do modelo de Toulmin no ensino de ciências com enfoque na argumentação analisando, em um caso específico (ver Teixeira et al., 2010), um argumento extraído de uma investigação empírica de sala de aula com uso de abordagem contextual (orientado por história e filosofia da ciência) com o objetivo de avaliar a qualidade da argumentação produzida por alunos de física baseada no layout de Toulmin.

## Argumentação no Ensino de Ciências: O Layout de Toulmin

Toulmin (1958/2006) aponta que a lógica formal foi desenvolvida a partir de um estudo do silogismo analítico e este foi adotado pelos lógicos formais, tais como Kneale, Strawson, Carnap, Hare e Prior, como paradigma buscando encontrar padrões teóricos universais que serviriam para analisar argumentos oriundos de qualquer campo de conhecimento racional.

Argumentos silogísticos são aqueles que têm a forma:

premissa menor → (premissa específica, do tipo: 'X é um A')

premissa maior →

(premissa geral, do tipo: 'todos os A' são B' ') s s

conclusão

→

(implicação decorrente da assunção das

duas premissas, do tipo: 'logo, X é um B').

Com esta forma de apresentar os argumentos, os lógicos tradicionais, seduzidos pela sua simplicidade e seu caráter universal, queriam estabelecer a validade do argumento a partir da sua forma, visto que é a transformação formal que as premissas sofrem para se chegar à conclusão - reagrupando-se os termos das premissas no termo da conclusão - que garantiria tal validade (Toulmin, 1958/2006).

Com a finalidade de explanar as críticas de Toulmin ao silogismo de forma menos genérica e mais contextualizada em uma situação real de ensino é tomado para análise aqui, como caso específico, um argumento extraído de uma investigação realizada por Teixeira et al. (2010) sobre uma intervenção de ensino de física com uso de abordagem contextual (orientado por história e filosofia da ciência) com o objetivo de avaliar a qualidade da argumentação (baseada no layout de Toulmin) construída coletivamente pelos alunos, a partir de atividades de discussões em grupos com mediação do professor, sobre a síntese newtoniana. O trecho do argumento a ser usado é o que está discutido no episódio IV do referido trabalho (ver Teixeira et al., 2010: 74-75) que trata do obstáculo enfrentado por Newton para

introduzir a noção de ação à distância quando propõe a idéia de uma força que atua sem contato entre os corpos, idéia esta que sofreu oposição por parte dos adversários contemporâneos de Newton.

- O argumento construído coletivamente pelos alunos, com mediação do professor, será aqui reescrito para tornar mais clara a explanação das críticas de Toulmin à maneira silogística de argumentar. Ao reescrever o argumento apresentado em Teixeira et al. (2010) nos termos do layout de Toulmin - será feita uma redução do mesmo a uma forma silogística para, a partir de então, se explicitar as dificuldades encontradas nesta redução para analisar o argumento e, em tempo, se mostrar as vantagens da análise feita através do layout de Toulmin, salientando assim os benefícios do uso deste layout no ensino de ciências.
- O referido argumento, expresso inicialmente em termos do padrão de Toulmin, pode ser reescrito em cinco trechos, da seguinte forma: (i) dado que a interação gravitacional entre os corpos é de natureza mecânica, (ii) uma vez que forças mecânicas de interação podem ocorrer sem contato, (iii) o que está em acordo com os resultados dos cálculos teóricos de Newton, (iv) conclui-se que as interações gravitacionais são de ação à distância. (v) Entretanto, se as forças mecânicas forem de contato, como pensavam os mecanicistas cartesianos, as interações gravitacionais não são de ação à distância.
- O layout de Toulmin (1958/2006) permite distinguir os diferentes elementos do argumento, bem como as suas funções na estrutura do mesmo. Assim, o trecho (i) deste argumento é identificado como o Dado ( D ), a base factual a partir da qual se chega a uma asserção. O trecho (iv) representa a Conclusão ( C ), a asserção feita a partir de D e cujos méritos se procura estabelecer. Entretanto, o Dado , por si só, não é suficiente para embasar a Conclusão , uma vez que se poderia questionar com legitimidade 'o que garante que aquele Dado conduz àquela Conclusão ?' Ou, de outra forma, 'como se pode justificar o 'passo' de D para C ?' Dados adicionais não responderiam, posto que levariam a um processo de indução e não estariam isentos aos mesmos questionamentos. Deve-se, então, usar uma informação geral, hipotética que autorize o 'passo', ou seja, uma Garantia ( G ). D e G têm funções distintas na estrutura do argumento. O primeiro tem a função de responder à pergunta 'que informação factual se tem à disposição para se chegar à C ?' E o segundo tem a função de responder à pergunta 'como se pode chegar a C a partir de D ?' Ou 'que idéia geral autoriza este passo?' No caso em análise, essa idéia geral está expressa no trecho (ii). Garantias , portanto, são gerais e incluem, na mesma categoria do argumento em questão, os Dados que são específicos, factuais. No caso em questão, a categoria das forças mecânicas inclui a interação gravitacional, e a proposição geral (trecho (ii) que funciona como Garantia ) de que as forças mecânicas podem ocorrer sem contato inclui o caso específico da interação gravitacional por esta ser mecânica.

Contudo, pode-se questionar também a autoridade de uma Garantia , se esta é aceitável enquanto idéia geral. Aquilo que avaliza a legitimidade de uma Garantia , que autoriza uma Conclusão a partir de um Dado , é o Fundamento ( F ). Portanto, F é o apoio necessário (uma credencial) para se estabelecer G e pode ser de natureza legal, taxionômica, estatística etc., ou seja, é dependente do campo de conhecimento no qual se está argumentando (Toulmin, 1958/2006). Diferente das afirmações gerais contidas em G , o Fundamento traz informações categóricas de fato. No caso de uma argumentação científica, F pode ser encontrado em busca aos

cânones da ciência específica da qual trata o argumento (leis e teorias largamente aceitas pela comunidade científica), diferentemente da Garantia que se trata de idéias genéricas que não estão presentes nos mesmos cânones. No caso analisado, F está representado no trecho (iii).

Para completar o argumento é preciso deixar claro o grau de força da conclusão obtida através de algum termo Qualificador ( Q ) como, por exemplo, 'necessariamente', 'provavelmente', 'possivelmente', 'supostamente', dentre outros. Q é uma condição específica no argumento e indica o limite em que se pode considerar como válida a Conclusão . No argumento dos alunos sob análise, não aparece explícito nenhum Qualificador . Também é necessário explicitar as condições de exceção que funcionam como um Refutador ( R ) segundo o qual a Garantia deixa de ser válida e, portanto, não pode autorizar a Conclusão a partir do Dado . No argumento em questão, R está expresso no trecho (v). Assim, pode resumir a estrutura de um argumento na forma: G , uma vez avalizado por F , autoriza C , obtida a partir de D , sendo considerado que Q , a menos que R (Toulmin, 1958/2006).

Figura 1 - O layout de argumentação de Toulmin.

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Usando-se essa estrutura como instrumento de análise é possível, portanto, identificar os elementos constituintes do argumento presentes na argumentação construída pelos alunos, com mediação do professor, e, na medida do possível, avançar na análise identificando a função que cada elemento exerce no argumento diminuindo a possibilidade de ambiguidades na análise. Isto foi corroborado na investigação empírica feita por Teixeira et al. (2010), em que foi possível analisar a qualidade dos argumentos construídos coletivamente, permitindo identificar os elementos da argumentação presentes no discurso dos estudantes e assim avaliar a medida em que estavam de acordo com o argumento compartilhado pela comunidade científica e presentes nos livros de texto sobre a síntese newtoniana.

Por outro lado, seguindo a crítica de Toulmin aos lógicos formais, pode-se fazer uma tentativa de reduzir o argumento à forma silogística, assim, o mesmo poderia ser expresso como segue:

a interação gravitacional é mecânica → (premissa menor) interações mecânicas ocorrem à distância → (premissa maior) logo, a interação gravitacional é de ação à distância → (conclusão)

Toulmin (1958/2006) faz uma crítica ao silogismo mostrando que esta forma de argumentar é muito simplificada e esconde certas complexidades inerentes ao

argumento que são importantes para a sua análise e, com isto, omite também os próprios defeitos e limitações do modo silogístico de argumentar comprometendo a validade do argumento.

A forma silogística, que não explicita aqueles elementos do argumento, acaba por classificar equivocadamente como premissa maior aquilo que estaria expresso na Garantia e no Fundamento ; e com isso esconde as diferenças importantes entre tais elementos, bem como as suas funções no argumento, tratando como iguais, coisas que têm natureza e função diferentes na estrutura do argumento (Toulmin, 1958/2006).

A premissa maior 'interações mecânicas ocorrem à distância' poderia ser interpretada em termos de Garantia , ou seja, de uma idéia geral de que as interações mecânicas ocorrem sem contato, de forma a autorizar o passo que vai do fato de que a interação gravitacional é de natureza mecânica para a conclusão de que a interação gravitacional é de ação à distância, sem explicitar o apoio para isto. Neste caso, as premissas implicam necessariamente na conclusão e o argumento é formalmente válido. Por outro lado, esta premissa também poderia ser interpretada em termos de Fundamento , ou seja, de que os resultados dos cálculos teóricos de Newton sustentam que sendo, de fato, a interação gravitacional de natureza mecânica, esta interação é de ação à distância; portanto, a premissa maior pode servir como um apoio, mesmo sem uma garantia declarada. Contudo, neste caso, as premissas não implicam necessariamente a conclusão e o argumento não é formalmente válido. Tem-se, então, uma ambiguidade no resultado da análise do argumento: ele pode ser ou não ser formalmente válido. Portanto, conforme Toulmin (1958/2006), a não explicitação da natureza e da função da premissa maior na forma silogística de apresentar o argumento conduz a uma ambiguidade na sua interpretação (uma síntese desta ambiguidade é ilustrada na figura 2, mais adiante).

Um ponto importante nesta crítica de Toulmin diz respeito à 'campoinvariância' quanto à forma do argumento (que constitui a 'força' dos argumentos analíticos expressa na Garantia ) e à 'campo-dependência' quanto ao conteúdo do argumento (que constitui a solidez dos argumentos substanciais expressa no Fundamento ). A forma lógica tradicional 'todos os A' são B' ', que exprime a s s premissa geral em um silogismo, contribui para ocultar a distinção entre argumentos analíticos e substanciais (Toulmin, 1958/2006).

Se, em um silogismo, a premissa geral for expressa em termos de Garantia - por exemplo, nas formas 'um A é, certamente, um B' ou 'pode-se assumir que um A é um B' 3 - as duas premissas (geral e específica) implicam necessariamente na conclusão e o argumento, portanto, é formalmente válido (a conclusão está presente nas premissas). Este tipo de argumento é denominado de argumento analítico. A 'força' do argumento (estabelecida através da Garantia ) é dada pela sua forma e esta, por sua vez, é válida para qualquer campo de conhecimento, logo, é 'campoinvariante'. Conforme Toulmin (1958/2006), o argumento analítico foi acatado paradigmaticamente pelos lógicos formais como um critério universal de juízo de argumentação em qualquer campo.

Por outro lado, se a premissa geral for expressa em termos de Fundamento - por exemplo, na forma 'foram registrados tantos % de A' que são B' ' ou 'foi s s estabelecido por lei que determinados A' são B' ' - as duas premissas não s s 4 implicam necessariamente na conclusão e o argumento não é formalmente válido (a conclusão não é oriunda diretamente de um rearranjo textual das premissas). Este tipo de argumento é chamado de argumento substancial e a sua 'força' não é dada pela sua forma (já que o argumento não é formalmente válido) e sim pela solidez das informações expressas no Fundamento , que são próprias de cada campo de conhecimento. Cada campo estabelece seus fundamentos, e argumentos oriundos de diferentes campos requisitam diferentes fundamentos, logo o argumento é 'campo-dependente'. Exemplos de Fundamento na física são seus cânones (tais como as leis de Newton, as equações de Mawell, a equação de Schrödinger etc.) e exemplos no campo do direito são as leis estabelecidas pela Constituição de cada país.

Assim, para Toulmin, não se sustenta a idéia de que a validade de um argumento dependa apenas das suas propriedades formais e ele rejeita qualquer critério universal de juízo na argumentação prática. O argumento para ser legítimo não precisa ser estritamente necessário, conclusivo, definitivo e quem define os critérios de validação de um argumento é a própria comunidade especializada em cada campo. As categorias do argumento, portanto, são avaliadas por tais critérios.

O silogismo peca por não permitir explicitar a distinção entre os diferentes tipos de argumento. Nas palavras do próprio Toulmin:

' A menos que tenhamos o trabalho de expandir essas afirmações, de modo que se possa ver se afirmam garantias ou o apoio para as garantias, não há como perceber a grande variedade de argumentos que se apresentam sob a forma silogística tradicional; temos de explicitar a distinção entre apoio e garantia, em qualquer caso específico, se quisermos ter certeza sobre que tipo de argumento estamos trabalhando ." (Toulmin, 1958/2006: 179).

O modelo tradicional é mais simples que o layout de Toulmin, mas esta simplicidade é perigosa, pois não dá conta de avaliar apropriadamente os argumentos em diversos campos distintos. Da mesma forma, não se sustenta a idéia de que todas as espécies de argumento têm de ser submetidas a este mesmo padrão de análise.

## Conclusão

A primeira conclusão a que se chega neste trabalho é que ele ilustra, a partir da análise de um caso específico extraído de uma investigação empírica de sala de aula de física, a importância de se compreender os fundamentos do layout de Toulmin para justificar devidamente a escolha deste layout como padrão de argumentação apropriado para analisar um argumento no contexto do ensino das ciências. A ambiguidade trazida pela forma silogística de argumentar não ocorre quando se usa o modelo de Toulmin como padrão de análise. Portanto, a discussão sobre as razões de Toulmin para elaborar e defender seu padrão de argumentação

leva a uma compreensão mais crítica acerca das vantagens pedagógicas do uso do referido layout . A análise mostrou que a estrutura da argumentação de Toulmin se mostrou eficaz para analisar a argumentação construída coletivamente pelos alunos com mediação do professor, permitindo identificar os elementos da argumentação presentes no discurso dos alunos sobre a síntese newtoniana, a partir de atividades pedagógicas orientadas por história e filosofia da ciência.

Figura 2 - Ambiguidade trazida pelo silogismo na análise do argumento.

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## Referências

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