OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

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Versão Online ISBN 978-85-8015-080-3Cadernos PDE

I

O USO DA HISTÓRIA DA CIÊNCIA COMO ESTRATÉGIA DE ENSINO

DE FÍSICA: Uma proposta para a construção do conhecimento

científico sobre o Eletromagnetismo a partir do experimento de

Ørsted

Autor: Fábio Rodrigo Lucisano1

Orientador: Daniel Gardelli2

Resumo: Este artigo tem como objetivo apresentar uma proposta de utilização da História da Ciência como estratégia de ensino de Física, tendo como público-alvo, alunos da terceira série do Ensino Médio do Colégio Estadual “São Francisco de Assis – Ensino Fundamental e Médio”, do município de Ivatuba – PR. Tal proposta se justifica pela necessidade, como diversos pesquisadores na área de ensino de Física destacam, de um ensino contextualizado, com perspectivas interdisciplinares e que promova a construção do saber científico de forma significativa. Elencamos o conteúdo Eletromagnetismo e a partir do experimento de Ørsted, desenvolvemos uma Sequência Didática, utilizando como estratégia de ação a leitura, análise e discussão de textos (trechos de artigos e de livros) de pesquisadores na área de História da Ciência e textos de fontes originais (traduzidos), além de atividades experimentais (experimento de Ørsted) e de pesquisa com o intuito de proporcionar um aprendizado de Física significativo e a mudança da visão simplista que muitos possuem da disciplina de Física, vendo-a apenas como uma disciplina de aplicações matemáticas e desprovida de historicidade.

Palavras-chave: Ensino de Física; Estratégias de Ensino; História da Ciência; Eletromagnetismo.

1 Introdução

Diante do contexto atual, em que percebemos a necessidade de um ensino

de Física que promova uma formação ampla e crítica, em que os alunos, em seu

cotidiano, consigam interpretar as inúmeras informações que chegam até eles,

principalmente as que se referem ao campo científico e tecnológico, sendo capazes

de expressarem suas ideias e argumentações, fundamentados no saber científico

1 Professor de Física da Rede Estadual de Ensino do Estado do Paraná. Formação Acadêmica: Mestrado em Educação para a Ciência e o Ensino de Matemática (PCM-UEM); Especialização em Educação Especial (Centro de Ensino Superior do Paraná – Faculdade Maringá); Graduação: Licenciatura em Física (UEM), em Sociologia (UNIASSELVI) e em Filosofia (UNIASSELVI). Participante do Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE) – Turma 2014 / SEED–PR. 2 Professor do Departamento de Física da Universidade Estadual de Maringá – UEM. Formação Acadêmica: Doutorado em Educação para a Ciência e a Matemática (PCM-UEM); Mestrado em Ensino de Ciências – Modalidade Física (IF-USP); Graduação: Licenciatura em Física (IFGW-UNICAMP). Participante como orientador do Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE) – Turma 2014 / SEED–PR.

que construíram ao longo desse processo de formação, é fundamental, como

destacam Hazen e Trefil (2005), que ocorra uma alfabetização científica.

O termo alfabetização científica, conforme escrevem Hazen e Trefil (2005, p.

12), “[...], é ter o conhecimento necessário para entender os debates públicos sobre

questões de ciência e tecnologia. Ou seja: é um misto de fatos, vocabulário,

conceitos, história e filosofia”.

Explorar a História da Ciência em sala de aula, com recursos e metodologias

que possibilitem aos alunos construírem o conhecimento científico de forma

contextualizada, onde eles percebam “que a ciência é mutável e instável e que por

isso, o pensamento científico atual está sujeito a transformações” (MATTHEWS,

1995, p. 172), é o trabalho que procuramos desenvolver ao participarmos do

Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE) – turma 2014.

Durante o PDE, elaboramos um Projeto de Intervenção Pedagógica na Escola

e uma Produção Didático-Pedagógica. Na Produção Didático-Pedagógica,

montamos uma Sequência Didática, utilizando a leitura e a discussão de textos

(trechos de artigos e de livros de pesquisadores na área de História da Ciência e

textos de fontes originais, traduzidos) que abordam o conteúdo “Eletromagnetismo”

numa perspectiva histórica, possibilitando verificar as ideias e as controvérsias dos

cientistas na elaboração dos conceitos, bem como as influências do pensamento da

sociedade da época, com questionamentos e atividades que contribuíram para a

efetiva construção do conhecimento científico.

Como as Diretrizes Curriculares de Física do Estado do Paraná (2008)

destacam: “Sugere-se, então, trazer às aulas de Física textos da obra desses físicos

para a formação do leitor crítico, por meio da História da evolução das ideias e

conceitos da Física presente nestas obras” (PARANÁ, 2008, p. 75).

A respeito da importância da leitura, citamos Ezequiel Theodoro da Silva3, que

escreve:

A promoção da leitura é uma responsabilidade de todo o corpo docente de uma escola e não apenas dos professores de língua portuguesa. Não se supera uma dificuldade ou uma crise com ações isoladas. FaIamos em centros de interesse, em interdisciplinaridade, em construção coletiva do conhecimento, em integração, sequenciação e unidade curricular, mas não colocamos tais esquemas pedagógicos em prática. Será que não existe

3 SILVA, Ezequiel Theodoro da. A produção da Leitura na escola: pesquisa x propostas. São Paulo: Ática, 1995, p. 24.

cura para essa cegueira geral? (SILVA, 1995, p. 24. Em: ZANETIC, 1997, p.28).

Portanto, a partir de uma pesquisa fundamentada teoricamente, esperamos

que esse trabalho forneça subsídios metodológicos e seja um instrumento didático

para auxiliar os docentes em suas práticas, contribuindo positivamente no processo

ensino-aprendizagem.

2 Fundamentação Teórica

A proposta de utilizarmos a História da Ciência como estratégia de ensino de

Física não significa fazer uma abordagem superficial. Como Martins (1990) destaca,

seria pouco útil a História da Ciência, se usada somente para apresentar fatos

cronológicos, para explorar as anedotas ocorridas com os cientistas que

participaram do processo de evolução da ciência, como, por exemplo, dizer que

Newton chegou à lei da gravitação ao observar a queda de uma maçã, ou ainda,

somente para causar uma persuasão, como afirmar que a lei da gravitação foi

descoberta e provada por Newton, e portanto, deve ser aceita por todos como

verdade absoluta e não deve ser contestada.

As Diretrizes Curriculares de Física do Estado do Paraná (2008) também

chamam atenção para o eventual uso equivocado da História da Ciência no ensino

de Física, alertando sobre a necessidade de explorar essa estratégia de ensino

pedagogicamente, para que ela promova uma formação científica e cidadã, de forma

significativa.

Ressalta-se que, embora um dos objetivos do uso da História é humanizar a ciência e aproximá-la do estudante, é preciso uma atenção especial a essa abordagem pedagógica e não confundi-la com: • A História dos grandes físicos ou cientistas que, a partir de um suposto lampejo de genialidade, teriam mudado a História da Humanidade. Ou, ainda, as histórias dos físicos que se apoiaram nos ombros de gigantes que os precederam; • Algumas curiosidades, ditas históricas, consideradas como motivadoras do ensino, como, por exemplo, a descoberta da gravidade por Newton a partir da queda da maçã ou, a Lei do Empuxo descoberta por Arquimedes durante um banho; • A História como autoridade: Newton pensou assim e não há possibilidade de questionar seu pensamento. Cabe ao estudante tão somente aceitar (PARANÁ, 2008, p. 70-71).

Nesse contexto, entendemos que a História da Ciência deve ser explorada de

forma que crie possibilidades para que os alunos construam o conhecimento

científico de forma contextualizada e ampla, com perspectivas interdisciplinares.

Seguindo esse entendimento, percebemos que a História da Ciência é uma

estratégia pedagógica muito importante no ensino de Física e deve, portanto, ser

utilizada na prática docente. Seu uso, com metodologias adequadas pode, “ajudar o

estudante a compreender que a busca do conhecimento físico não foi e não é um

caminho de direção única, tampouco linear, mas repleto de dúvidas, contradições,

erros e acertos, motivado por interesses diversos” (PARANÁ, 2008, p. 71).

A respeito do uso da História da Ciência no ensino das ciências, Sequeira e

Leite (1988) escrevem:

Quando se utiliza a História da Ciência no ensino das ciências os alunos podem verificar como as teorias actualmente aceites evoluíram em consequência de uma actividade humana, colectiva, desenvolvida num contexto sócio-histórico-cultural (que também evoluiu ao longo dos tempos) e, desta forma, apreciar o significado cultural e a validação dos princípios e teorias científicas à luz do contexto dos tempos em que foram aceites. Isto só será possível, e aqui surge outra vantagem da utilização da História da Ciência, se os alunos tiverem oportunidade de reflectir sobre o passado para ajudar a compreender o presente e preparar para enfrentar o futuro numa sociedade científica e tecnologicamente avançada como, cada vez mais, é aquela em que vivemos (SEQUEIRA; LEITE, 1988, p. 36).

Para Sequeira e Leite (1988), o uso da História da Ciência como estratégia de

ensino promove a criação de um ambiente escolar agradável, onde os alunos se

sentem mais à vontade para interagirem com os colegas e com o professor, para

exporem suas ideias acerca do mundo que os rodeia e para participarem das

discussões realizadas em sala de aula, melhorando assim, a comunicação entre

eles.

Não basta o professor saber que aprender é também apoderar-se de um novo gênero discursivo, o gênero científico escolar, ele também precisa saber fazer com que seus alunos aprendam a argumentar, isto é, que eles sejam capazes de reconhecer às afirmações contraditórias, as evidências que dão ou não suporte às afirmações, além da capacidade de integração dos méritos de uma afirmação. Eles precisam saber criar um ambiente propício para que os alunos passem a refletir sobre seus pensamentos, aprendendo a reformulá-los por meio da contribuição dos colegas, mediando conflitos pelo diálogo e tomando decisões coletivas (CARVALHO, 2006, p. 9).

Diversos são os pesquisadores que defendem o uso da História da Ciência

como estratégia de ensino, e entendemos que assim o fazem, pelo fato de a História

da Ciência desmistificar a ideia de Ciência como verdade absoluta, mostrando-a

como um processo construído e sistematizado ao longo do tempo e aberto para

novas formulações. “Alijar a ciência de seu processo histórico, de suas

contingências e de suas representações, é condená-la a um destino que se

assemelha mais à religião, ligando paradigmas a dogmas, e sociedades científicas a

seitas.” (NEVES, 1998, p. 75).

Para Neves (1998), a educação científica, em todos os níveis de ensino, se

caracteriza-se por uma educação desprovida de historicidade e, portanto,

empobrecida. Neves (1998) ainda faz uma crítica à forma como a Ciência tem se

apresentado nos currículos escolares, que segundo ele, é fragmentada,

descontextualizada e desprovida de historicidade, fatores estes, que impossibilitam a

construção do conhecimento científico. A falta de ações, tais como: um ensino mais

rico em seu aspecto histórico e um currículo flexível, principalmente nos cursos de

formação de professores, tem sido uma das causas dessa problemática. Isso

promove uma reflexão acerca do currículo, que diante do cenário atual, deve ser

repensado. Nele, deve-se contemplar uma formação científica que permita:

[...] olhar o passado e analisar o que ficou em aberto, e que visões alternativas de mundo existiam antes do paradigma, seria uma forma de repensar e reorientar a pesquisa básica, se não em sua estrutura, ao menos em seus métodos e possibilidades teóricas e/ou experimentais (NEVES, 1998, p. 79).

Nesse contexto, Neves (1998) ainda escreve:

À educação científica nas escolas de todos os graus, inclusive e, talvez, principalmente, naquelas formadoras de pesquisadores, é aplicada uma “metodologia” bastante eficaz para uma ciência pós-copernicana, dogmática em sua pseudo-essência: um esquecimento completo das origens da ciência, de sua história, de suas inúmeras possibilidades, de seus erros e de suas contingências. (NEVES, 1998, p. 75).

Matthews (1995) destaca que tanto durante a formação acadêmica quanto

durante a prática docente, é importante que o professor tenha uma formação

continuada, que sempre participe de cursos referentes à História e a Filosofia da

Ciência. Para Matthews (1995) esse, é um ponto principal e fundamental para

garantir o sucesso dos novos currículos, pois, ao serem elaborados, apresentarão

em seus conteúdos temas relacionados à História da Ciência, possibilitando assim,

transformar a visão simplista da ciência que muitos possuem, visão esta, causadora

de toda uma crise intelectual no ensino das ciências, numa visão de uma ciência

mais ampla, rica, cheia de deslumbramentos, capaz de motivar e atrair os alunos.

Na grande maioria dos livros didáticos, tanto de nível médio quanto de nível

universitário, percebe-se que os textos referentes à História da Ciência são

extremamente pobres de conteúdos, apresentam uma Ciência que surge como num

passe de mágica, sem um contexto histórico, criada por gênios e não por cientistas

que, vivendo seu período e seu contexto histórico, se dedicaram na construção do

saber científico, induzindo assim, os alunos erroneamente a acreditarem numa

Ciência linear (PONCZEK, 2002).

A respeito do não uso de textos referentes à História da Ciência no ensino de

ciência, citamos Kuhn4 (1974 apud NEVES, 1998), que escreve:

As coleções de ‘textos originais’ têm um papel limitado na educação científica. Igualmente, o estudante de ciência não é encorajado a ler os clássicos de história do seu campo - obras onde poderia encontrar outras maneiras de olhar as questões discutidas nos textos, mas onde também poderia encontrar problemas, conceitos e soluções padronizadas que a sua futura profissão há muito pôs de lado e substituiu. Whitehead apreendeu esse aspecto bastante específico das ciências quando escreveu algures: ‘uma ciência que hesita em esquecer os seus fundamentos está perdida’ (KUHN, 1974 apud NEVES, 1998, p. 75).

Para Martins (1990), a História da Ciência exerce uma contribuição

significativa na prática docente. Segundo ele, a História da Ciência é a base da

ciência, o ensino de ciência, sem a História da Ciência, estaria totalmente

comprometido, pois, ensinar um resultado, sem a fundamentação, o

desenvolvimento e como as idéias evoluíram para ocasionar tal resultado, não seria

ensinar, mas sim doutrinar.

Dada a importância da História da Ciência no ensino de ciência, Martins

(1990) apresenta, tanto do ponto de vista didático, quanto do científico, alguns

exemplos positivos, que proporcionam um aprendizado científico significativo. Do

ponto de vista didático, Martins (1990) destaca que o uso da História da Ciência

possibilita uma aula contextualizada, deixando de ser somente técnica, pois,

favorece a discussão dos aspectos humanos, sociais e culturais, envolvidos no

4 KUHN, T.S., A função do dogma na investigação científica. In: DEUS, J.D., A crítica da ciência: sociologia e ideologia da ciência. Rio de Janeiro, Zahar, 1974, p. 49.

processo de evolução da ciência. Do ponto de vista científico, Martins (1990)

destaca que o uso da História da Ciência possibilita aos alunos o entendimento dos

resultados científicos, não os deixando alienados num ensino cuja metodologia se

baseie somente na repetição e na memorização.

A pesquisa científica criativa exige a delicada combinação de dois elementos até certo ponto conflitantes: a capacidade crítica, o rigor, por um lado; e a mentalidade não dogmática, aberta a novidades, pelo outro. Quando presentes, e em equilíbrio, essas duas características permitem a eclosão de idéias criativas: ao mesmo tempo novas e que não sejam tolices. Uma mente aberta mas sem espírito crítico leva a fantasias e idéias desestruturadas, sem elaboração; inversamente, uma mente crítica sem o contra-ponto de abertura leva à esterilidade intelectual. Parece-me que o estudo das obras dos grandes cientistas e de seu contexto científico pode ajudar a desenvolver esses dois aspectos, assim como seu equilíbrio. De fato: pela leitura de tais obras, percebe-se que os grandes cientistas eram ousados, imaginativos e cheios de idéias; e, por esse estudo, também se aprende quão duro e cuidadoso é o trabalho (individual e coletivo) de elaboração, crítica, discussão, teste, análise e aprofundamento das idéias. (MARTINS, 1990, p. 5).

Embora alguns autores sejam reticentes quanto ao uso da História da Ciência

no ensino, inúmeros são os argumentos que sinalizam positivamente para a sua

utilização. Diante disso, estamos convencidos da necessidade de introduzir de forma

mais concreta a História da Ciência no ensino de Física.

3 Relato da implementação, análise e resultados de uma proposta de uso da

História da Ciência como estratégia de ensino de Física, para a construção do

conhecimento científico sobre o Eletromagnetismo, a partir do experimento de

Ørsted

Iniciamos a implementação do Projeto de Intervenção Pedagógica na Escola

com a apresentação da proposta e dos objetivos para os alunos da 3ª série A do

Ensino Médio e com a realização da 1ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica.

Na Produção Didático-Pedagógica, desenvolvemos uma Sequência Didática com 12

Atividades e com uma Avaliação.

A 1ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica consistiu na realização do

experimento de Ørsted em sala de aula e na montagem de um relatório, destacando:

materiais utilizados; procedimento experimental; resultados observados; e ilustração

dos resultados. Iniciamos a partir do experimento, para que os alunos visualizassem

o efeito envolvido, motivando-os para entenderem como ocorreu a construção desse

conceito e todo processo histórico envolvido nessa construção. Numa primeira

análise, percebemos que os alunos demonstraram interesse em entender o conceito

envolvido na prática realizada. Tal interesse, a nosso ver, se justifica pelo fato de a

realização do experimento, associado ao tema, ter despertado a curiosidade dos

alunos para compreenderem como foi construído ao longo da história, o conceito em

questão.

Com o objetivo de verificar o conhecimento prévio dos alunos e promover o

interesse pela pesquisa, na 2ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica

propusemos num primeiro momento, através de questionamentos, uma discussão

sobre o que os alunos entendiam por Eletromagnetismo e se eles já tinham ouvido

falar sobre Ørsted, Ampère e Faraday e a relação desses nomes com o

Eletromagnetismo. Os questionamentos promoveram uma discussão bastante

interessante acerca do Eletromagnetismo.

Num segundo momento, os alunos desenvolveram uma pesquisa, no

laboratório de informática, sobre o Eletromagnetismo e a contribuição de Ørsted,

Ampère e Faraday no desenvolvimento desse assunto. Percebemos nessa atividade

que os alunos demonstraram interesse em utilizar os recursos tecnológicos

(computadores, internet) para realizarem pesquisas. Diante disso, acreditamos que

esses recursos, associados a um encaminhamento metodológico adequado, podem

e devem ser explorados com mais frequência pelo professor em sua prática docente.

Com o objetivo de verificar alguns fatos históricos ocorridos durante a vida de

Ørsted, na 3ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica foi proposto a leitura e

discussão de um trecho (p. 89-91) do artigo: “Ørsted e a descoberta do

eletromagnetismo” (MARTINS, 1986). Após a leitura e discussão, foi proposto uma

atividade que consistiu na montagem de um quadro, destacando em cada período

histórico que o texto apresentou, fatos relacionados à vida de Ørsted. Um trecho

destacado nessa leitura e discussão foi:

Hans Christian Ørsted nasceu em Rudkøbing, na Dinamarca [...]. Contendo cerca de 1.000 habitantes, Rudkøbing, na ilha de Langeland, podia ser considerada um vilarejo isolado da civilização. No entanto, nesse meio totalmente adverso ao desenvolvimento cultural, Hans Christian e um de seus irmãos (Anders e Sandøe) adquiriram uma notável formação básica. Os vizinhos deles tomavam conta, enquanto seus pais trabalhavam, ensinaram-lhes a ler em dinamarquês e alemão. Um gravador local, antigo estudante de teologia, ensinou-lhes grego e latim; o delegado da província

completou sua base lingüística, com francês e inglês. Lendo todos os livros que conseguiram encontrar, adquiriram uma boa formação humanística; na farmácia do pai e através de seus livros, aprenderam química e física. [...]. Após a descoberta do eletromagnetismo, em 1820, ele ainda realizará trabalhos científicos variados [...]. Mas, provavelmente, nada disso teria sido suficiente para imortalizar seu nome, se não incluísse entre suas pesquisas a descoberta do efeito magnético da corrente elétrica (MARTINS, 1986, p. 89-91).

Como havíamos destacado na fundamentação teórica deste trabalho, muitos

livros didáticos apresentam uma ciência criada por “gênios” (PONCZEK, 2002).

Nessa atividade foi possível perceber que a ideia do cientista como “gênio” é uma

ideia equivocada. Ao estudarmos a vida de Ørsted, percebemos que os cientistas

são pessoas que se dedicam aos estudos e às pesquisas, colaborando assim para o

avanço da ciência.

Um trecho do artigo proposto para leitura e discussão na 3ª Atividade da

Produção Didático-Pedagógica, destacava, em relação ao estudo realizado sobre a

biografia de Ørsted, que: “[...] Particularmente, tornou-se amigo de expoentes da

"Naturphilosophie" germânica, como Schelling e Ritter, cuja influência perdurou por

toda sua vida e permeou seu trabalho científico.” (MARTINS, 1986, p. 90).

Pretendendo estudar as influências que Ørsted possuía, propusemos então, na 4ª

Atividade da Produção Didático-Pedagógica uma pesquisa no laboratório de

informática, sobre o que vem a ser a “Naturphilosophie”. Com essa atividade foi

possível perceber que Ørsted teve influências filosóficas ao explicar sua ideia em

relação ao experimento por ele realizado.

Com o objetivo de verificar e analisar a explicação de Ørsted para o seu

experimento, na 5ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica realizamos

novamente o experimento de Ørsted em sala de aula (tal como realizado na 1ª

Atividade) e propusemos a leitura e análise de um trecho (p. 115-122) do artigo:

“Experiências sobre o efeito do conflito elétrico sobre a agulha magnética”

(ØRSTED, 1986).

Com a leitura e a análise desse trecho do artigo, foi possível verificar, nas

palavras de Ørsted, como ele interpretou e explicou o experimento por ele realizado.

Tal explicação ficou evidenciada na leitura e análise do seguinte trecho:

[...] O conflito elétrico apenas atua sobre as partículas magnéticas da matéria.

[...] As observações expostas mostram que o conflito elétrico não está confinado ao fio condutor, mas está amplamente disperso no espaço circunjacente a ele. Também se pode concluir das observações que esse conflito age por rotações [gyros], pois parece que essa é a condição sem a qual não se pode compreender que a mesma parte do fio de conexão, colocado abaixo do pólo magnético o leve para leste, e colocado acima dele o mova para oeste; pois tal é a natureza da rotação, que movimentos em partes opostas possuem direções opostas. [...]. Todos os efeitos aqui expostos, relativamente ao pólo norte, são facilmente compreendidos, supondo-se que a força ou matéria elétrica negativa percorre uma linha espiral dobrada para a direita, e empurra o pólo norte, [...] Pode-se explicar de forma semelhante os efeitos sobre o pólo sul, se atribuirmos à força ou matéria elétrica positiva um movimento contrário, e o poder de agir sobre o pólo sul e não sobre o norte. [...]. Copenhagen, 21 de julho de 1820 (ØRSTED, 1986, p. 121-122).

Após a leitura e análise, os alunos montaram um quadro, apresentando a

explicação que Ørsted deu para seu experimento. Como utilizamos uma fonte

original (traduzida), nessa atividade, percebemos a importância desses textos para a

efetivação de uma proposta de utilizar a História da Ciência como estratégia de

ensino de Física.

Para a realização da 6ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica, cujo

objetivo era conhecer a biografia de Ampère e os fatos históricos relacionados à sua

vida, utilizamos a mesma metodologia da 3ª Atividade, propusemos a leitura e a

discussão de um trecho (p. 19-22) do livro: “Eletrodinâmica de Ampère: análise do

significado e da evolução da força de Ampère, juntamente com a tradução

comentada de sua principal obra sobre eletrodinâmica” (ASSIS; CHAIB, 2011).

Após a leitura e discussão, foi sugerido (tal como foi na 3ª Atividade) uma

atividade que consistiu na montagem de um quadro, destacando em cada período

histórico que o texto apresentou, fatos relacionados à vida de Ampère. Um trecho

destacado nessa leitura e discussão foi:

[...] Seus estudos matemáticos foram barrados por uma dificuldade não tão incomum até hoje. Ele se deparou com o cálculo diferencial, e não conseguia entender o conceito por detrás do símbolo d, que acompanhava as equações. Um amigo de seu pai, o abade Daburon, tirou-lhe dessa dificuldade. Após isto, teve encontros frequentes com esse religioso, que lhe guiava nos estudos matemáticos. No final da juventude, estudou o livro Mecânica Analítica, de Lagrange. Refez todos os cálculos desse livro por conta própria. [...] A vida de André-Marie Ampère foi um pequeno reflexo da nova França que subitamente se viu no meio das atribulações e mudanças radicais que aconteciam na história. Sua vida foi cheia de contradições, mas realizou um trabalho brilhante que influencia o mundo até os dias de hoje (ASSIS; CHAIB, 2011, p. 21-22).

Nessa atividade, foi possível constatar mais uma vez (tal como constatamos

na 3ª Atividade, fundamentados teoricamente) que a ciência é construída por

pessoas que se dedicam em estudos e pesquisas. Como apresenta Ponczek (2002),

não é criada por “gênios”, que do nada descobrem algo.

A 7ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica teve por objetivo analisar e

discutir a interpretação que Ampère deu para o experimento de Ørsted. Nessa

atividade propusemos a leitura e discussão de dois trechos (o primeiro, p. 26 e o

segundo, p. 59-60) do livro: “Eletrodinâmica de Ampère: análise do significado e da

evolução da força de Ampère, juntamente com a tradução comentada de sua

principal obra sobre eletrodinâmica” (ASSIS; CHAIB, 2011).

Após a leitura e a análise dos textos, pedimos para os alunos montarem um

quadro apresentando a explicação de Ampère para o experimento de Ørsted. Um

trecho bastante evidenciado nessa atividade foi:

[...] Ampère assistiu às demonstrações que Arago fez do trabalho de Ørsted e foi a partir da primeira reunião que passou a trabalhar intensamente sobre este tema. Interpretou a experiência de Ørsted e todos os fenômenos magnéticos já conhecidos em termos de uma interação entre elementos de corrente. Para isto, teve de supor também que existem correntes elétricas na Terra e nos ímãs usuais. De acordo com Ampère, essas correntes é que seriam as responsáveis pelas propriedades magnéticas desses corpos. Todos esses fenômenos seriam devidos a um único princípio, a saber, a força entre condutores com corrente. Com essa hipótese, Ampère esperava explicar tanto os fenômenos, já conhecidos há séculos, de interação entre ímãs, quanto o fenômeno descoberto por Ørsted do torque exercido por um fio com corrente sobre uma agulha imantada. E mais, a partir dessa hipótese, Ampère previu um fenômeno novo, ainda não observado por ninguém antes dele. Esse novo fenômeno era a interação direta entre dois condutores com corrente. (ASSIS; CHAIB, 2011, p. 26).

Além de verificar a interpretação de Ampère para o experimento de Ørsted,

com essa atividade, também foi possível perceber as contradições existentes no

desenvolvimento da ciência e os conflitos de ideias existentes entre os cientistas.

Um trecho do artigo proposto para leitura e discussão na 7ª Atividade da

Produção Didático-Pedagógica, destacava que: “[...] Ampère previu um fenômeno

novo, ainda não observado por ninguém antes dele. Esse novo fenômeno era a

interação direta entre dois condutores com corrente.” (ASSIS; CHAIB, 2011, p. 26).

Com o objetivo de aprofundarmos mais os estudos sobre as ideias de

Ampère, na 8ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica, propusemos uma

pesquisa no laboratório de informática para verificarmos o fenômeno da interação

entre dois fios condutores com corrente elétrica. Para tal, retomamos a leitura do

texto proposto na 7ª Atividade, chamando a atenção para o trecho acima citado. Na

sequência, foi realizada a pesquisa (em vídeos e textos da internet) e o registro da

mesma em forma de relatório. Com essa atividade, foi possível aprofundarmos a

explicação de Ampère em relação ao experimento de Ørsted e verificar a interação

direta entre dois fios condutores com corrente elétrica.

Na 9ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica, cujo objetivo foi verificar

fatos históricos ocorridos durante a vida de Faraday, utilizamos a mesma

metodologia proposta nas 3ª e 6ª Atividades da Produção Didático-Pedagógica.

Propusemos a leitura e discussão de um trecho (p. 519-520) do artigo: “Michael

Faraday: o caminho da livraria à descoberta da indução eletromagnética” (DIAS;

MARTINS, 2004).

Após a leitura e discussão, foi sugerido a montagem de um quadro

destacando os fatos históricos ocorridos na vida de Faraday em cada período

apresentado no texto. Um trecho destacado nessa leitura e discussão foi:

Até 1820 Faraday não havia se dedicado a pesquisas físicas. Neste ano, Hans Christian Ørsted divulgou a descoberta do eletromagnetismo [...]. Motivado por esses estudos, aos 29 anos Faraday iniciou uma série de trabalhos independentes sobre eletromagnetismo, sempre intercalados pelos estudos sobre Química. [...]. Até 1830 os trabalhos principais de Faraday foram sobre Química. Em 1831, com a descoberta da indução eletromagnética, Faraday iniciou um período em que se envolveu cada vez mais com pesquisas físicas, sem nunca abandonar, no entanto, a Química (DIAS; MARTINS, 2004, p. 520).

Com a realização dessa 9ª Atividade, juntamente com a 3ª e a 6ª, ao

verificarmos fatos históricos relacionados à vida de Ørsted (na 3ª Atividade), Ampère

(na 6ª Atividade) e Faraday (nessa 9ª Atividade), percebemos a importância de

explorarmos mais a história dos cientistas no ensino de Física, para entendermos as

influências que cada cientista teve ao longo de seus estudos e suas pesquisas.

Conforme foi destacado anteriormente, segundo Ponczek (2002), a grande maioria

dos livros didáticos são extremamente pobres no que se refere a conteúdos

relacionados à História da Ciência e apresentam uma ciência criada por “gênios” e

que surge como num passe de mágica.

Acreditamos que essa ausência de conteúdos relacionados à História da

Ciência nos livros didáticos seja uma das principais causas da visão simplista (de

uma Física desprovida de historicidade) que muitos possuem da disciplina de Física.

A 10ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica teve por objetivo verificar

as ideias de Faraday em relação ao experimento de Ørsted e detectar os pontos de

divergências nas explicações de Ørsted, Ampère e Faraday em relação ao

experimento de Ørsted. Para a realização dessa atividade propusemos a leitura e

discussão de um trecho (p. 219-220) do livro: “Eletrodinâmica de Ampère: análise do

significado e da evolução da força de Ampère, juntamente com a tradução

comentada de sua principal obra sobre eletrodinâmica” (ASSIS; CHAIB, 2011). O

trecho destacado nesse estudo foi:

[...] Em 1821, Faraday realizou algumas experiências analisando o torque sofrido por uma agulha imantada horizontal, colocada nas proximidades de um fio vertical no qual circulava uma corrente constante. Interpretou-as em termos de forças exercidas pelo fio com corrente sobre os supostos polos magnéticos da agulha. De suas experiências, concluiu que esses polos não estavam localizados exatamente nas extremidades da agulha. Além disso, as forças exercidas pelo fio sobre o polo não apontavam para o fio, mas sim ortogonalmente ao fio e à reta unindo o polo ao fio. Ou seja, eram forças que causariam o giro ou revolução do polo ao redor do fio. Não eram forças atrativas e repulsivas, mas sim forças revolutivas. Embora nessas experiências Faraday não tivesse observado o movimento do fio, devido às forças exercidas sobre ele pelo ímã, acreditava que essas forças opostas deveriam existir. Provavelmente estava pensando em termos da lei de ação e a reação de Newton. (ASSIS; CHAIB, 2011, p. 219).

Na sequência, retomamos a leitura para verificarmos o seguinte trecho:

“Faraday teve sucesso nessas experiências de rotação contínua de um fio com

corrente ao redor de um ímã, ou de um ímã ao redor de um fio com corrente”

(ASSIS; CHAIB, 2011, p. 220). Foi proposto então, uma pesquisa no laboratório de

informática referente às experiências de rotação contínua de um fio com corrente ao

redor de um ímã. Com a visualização do experimento, nos materiais pesquisados

(textos e vídeos disponíveis na internet), foi sugerido aos alunos registrarem a

pesquisa em forma de um relatório.

A realização dessa 10ª Atividade, juntamente com as anteriores

(principalmente as 5ª, 7ª e 8ª Atividades da Produção Didático-Pedagógica),

possibilitou verificarmos, como destacamos anteriormente neste trabalho, que a

História da Ciência, como estratégia de ensino de Física, é muito importante para o

processo ensino-aprendizagem, pois possibilita verificar “que a ciência é mutável e

instável e que por isso, o pensamento científico atual está sujeito a transformações”

(MATTHEWS, 1995, p. 172). Ela pode também, nesse processo, “ajudar o estudante

a compreender que a busca do conhecimento físico não foi e não é um caminho de

direção única, tampouco linear, mas repleto de dúvidas, contradições, erros e

acertos, motivado por interesses diversos” (PARANÁ, 2008, p. 71).

O objetivo da 11ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica foi verificar o

conceito utilizado para explicar o efeito magnético causado por uma corrente

elétrica, na atualidade. Para o desenvolvimento dessa atividade, propusemos a

leitura e discussão de dois trechos (o primeiro, p. 229-230, e o segundo, p. 231) do

livro: “Eletrodinâmica de Ampère: análise do significado e da evolução da força de

Ampère, juntamente com a tradução comentada de sua principal obra sobre

eletrodinâmica” (ASSIS; CHAIB, 2011).

Nessa leitura e nessa discussão, dois trechos foram destacados, o primeiro:

Hoje em dia, raramente aparece nos livros didáticos a força de Ampère entre elementos de corrente. Em vez disso, utiliza-se normalmente o conceito de “campo magnético” para explicar as interações magnéticas, eletromagnéticas e eletrodinâmicas.

[...] Foi em 7 de novembro de 1845 que Faraday utilizou, pela primeira vez, a palavra “campo”. [...] Isto é, para Faraday, um campo magnético pode ser considerado como qualquer região do espaço atravessada por linhas de potência magnética (ou por linhas de força, outra expressão utilizada por ele) (ASSIS; CHAIB, 2011, p. 229).

E o segundo: “Maxwell adotou as concepções de Faraday e expressou-as

matematicamente” (ASSIS; CHAIB, 2011, p. 229).

Continuando a 11ª Atividade, propusemos aos alunos, a partir de leitura

sugerida, que definissem: campo magnético e linhas de campo. Sugerimos também

uma pesquisa no laboratório de informática sobre Maxwell e sua influência no

desenvolvimento do Eletromagnetismo. E por fim, também no laboratório de

informática, realizamos uma pesquisa referente a problemas que envolvessem

cálculo do campo magnético, para também explorarmos a linguagem matemática

presente na Física.

Nessa 11ª Atividade, fica evidenciado que ao utilizarmos a leitura e a

discussão de textos relacionados à História da Ciência, não pretendíamos substituir

a linguagem matemática presente na Física, mas sim, complementá-la. Com a

conclusão dessa atividade e das anteriores, foi possível verificar, conforme

destacamos várias vezes no decorrer deste trabalho (principalmente na

fundamentação teórica), que o desenvolvimento da ciência é um processo em

constante evolução, que a ciência não está pronta nem acabada e nem é construída

por pessoas de extraordinário potencial intelectual, mas sim por cientistas

comprometidos, que se dedicaram toda uma vida em prol dessa ciência que

presenciamos diariamente e que trouxe diversos benefícios para a humanidade.

Com o objetivo de fazer uma revisão das 11 atividades anteriores e esclarecer

as dúvidas pendentes, na 12ª Atividade da Produção Didático-Pedagógica foi feita

uma retomada dos conteúdos abordados anteriores.

Na Avaliação, foram propostos um seminário e um debate. A turma foi

dividida em três grupos, um representando Ørsted, outro Ampère e outro Faraday.

Cada grupo retomou os conteúdos abordados anteriormente, formulou

questionamentos, apresentou e debateu as ideias de Ørsted, Ampère e Faraday em

relação ao efeito magnético causado por uma corrente elétrica. O envolvimento dos

alunos nos estudos, na formulação dos questionamentos, na preparação e

apresentação do seminário foi uma experiência muito importante, pois possibilitou

um aprendizado científico significativo.

Tanto o Projeto de Intervenção Pedagógica na Escola quanto a Produção

Didático-Pedagógica foram disponibilizados no Grupo de Trabalho em Rede (GTR).

O GTR fez parte do cronograma de atividades do Programa de Desenvolvimento

Educacional (PDE), foi oferecido pela Secretaria de Estado da Educação (SEED) e

ocorreu de forma on-line. No GTR, os professores do Programa de Desenvolvimento

Educacional (PDE), tutores do curso, juntamente com os cursistas (professores da

Rede Pública Estadual de Ensino do Paraná), tiveram a possibilidade de, através da

troca de experiências, enriquecer o estudo acerca do tema proposto. No GTR, os

cursistas tiveram a possibilidade de analisar e dar sugestões em relação ao material

apresentado pelo tutor, o que é muito importante, pois segundo nosso entendimento,

surgem ideias para que sejam realizadas novas pesquisas na área de ensino (nesse

caso, ensino de Física), com o objetivo de proporcionar novos recursos didáticos e

novas metodologias para auxiliarem significativamente os docentes em suas práticas

pedagógicas.

4 Considerações Finais

Com a realização das 12 Atividades e da Avaliação, propostas na Produção

Didático-Pedagógica, percebemos a necessidade de explorarmos mais a leitura,

interpretação e discussão de textos relacionados à História da Ciência no ensino de

Física. Entendemos que essa é uma proposta desafiadora, porém muito importante

e necessária, pois como foi apresentado e destacado anteriormente neste trabalho:

“A promoção da leitura é uma responsabilidade de todo o corpo docente de uma

escola e não apenas dos professores de língua portuguesa. Não se supera uma

dificuldade ou uma crise com ações isoladas.” (SILVA, 1995 apud ZANETIC, 1997,

p. 28).

As dificuldades iniciais encontradas nessa prática foram, no desenvolvimento

do projeto, superadas com os resultados positivos que a mesma proporcionou, de

encontrar na Física, uma disciplina repleta de historicidade e cheia de

deslumbramentos, capaz de proporcionar uma formação científica significativa.

Uma formação significativa no ensino de Física, como as diversas pesquisas

apontam, pode, portanto, ser concretizada com o uso da História da Ciência como

estratégia de ensino. Acreditamos que a História da Ciência, devido à sua

perspectiva interdisciplinar, seja capaz, como verificamos na realização deste

trabalho, de promover um ensino contextualizado e modificar a visão simplista que

muitos possuem em relação à Física, vendo-a apenas como uma disciplina de

aplicações matemáticas e desprovida de historicidade.

É necessário, portanto, dar passos concretos e entendemos ser a escola o

espaço onde essa estratégia deve ser efetivada. Por isso, acreditamos que

pesquisas nessa área devem ser intensificadas, no intuito de fornecerem subsídios

para auxiliarem os professores em suas práticas docentes.

5 Referências

ASSIS, André Koch Torre; CHAIB, João Paulo Martins de Castro. Eletrodinâmica de Ampère: análise do significado e da evolução da força de Ampère, juntamente com a tradução comentada de sua principal obra sobre eletrodinâmica. Campinas, SP: Editora da Unicamp, 2011. CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Critérios estruturantes para o ensino das ciências. Em: CARVALHO, Anna Maria Pessoa de (org.). Ensino de ciências: unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2006. DIAS, Valéria Silva; MARTINS, Roberto de Andrade. Michael Faraday: o caminho da livraria à descoberta da indução eletromagnética. Ciência e Educação, v. 10, n. 3, p. 517-530, 2004. Disponível em: <http://www.ghtc.usp.br/server/pdf/ram-105.pdf>. Acesso em: 09 out. 2014.

HAZEN, Robert M.; TREFIL, James. Saber ciência: do big bang à engenharia genética - as bases para entender o mundo atual e o que virá depois. 2. ed. São Paulo: Editora de Cultura, 2005. MARTINS, Roberto de Andrade. Sobre o papel da história da ciência no ensino. Boletim da Sociedade Brasileira de História da Ciência, n. 9, p. 3-5, 1990. Disponível em: <http://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/ups/pub/296.pdf>. Acesso em: 05 jun. 2014. MARTINS, Roberto de Andrade. Ørsted e a descoberta do eletromagnetismo. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, v. 10, p. 89-114, 1986. Disponível em: <http://www.ghtc.usp.br/server/pdf/ram-30.pdf>. Acesso em: 07 out. 2014. MATTHEWS, Michael R. História, filosofia e ensino de ciências: as tendências atual de reaproximação. Caderno Catarinense de Ensino de Física, v. 12, n. 3, p. 164-214, dez., 1995. Disponível em: <https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/7084/6555>. Acesso em: 05 jun. 2014. NEVES, Marcos Cesar Danhoni. A história da ciência no ensino de física. Revista Ciência e Educação, v. 5, n. 1, p. 73-81, 1998. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/ciedu/v5n1/a07v5n1>. Acesso em: 05 jun. 2014. ØRSTED, Hans Christian. Experiências sobre o efeito do conflito elétrico sobre a agulha magnética. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, v. 10, p. 115-122, 1986. Tradução de Roberto de Andrade Martins. Disponível em: <http://www.academia.edu/1589495/Orsted_e_a_descoberta_do_eletromagnetismo._Experiencia_sobre_o_efeito_do_conflito_eletrico_sobre_a_agulha_magnetica._MARTINS_Roberto_de_Andrade>. Acesso em: 17 out. 2014. PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação do Paraná. Diretrizes Curriculares da Educação Básica de Física. Curitiba: SEED, 2008. PONCZEK, Roberto Leon. Da Bíblia a Newton: uma visão humanística da mecânica. Em: ROCHA, José Fernando M. (org.). Origens e evolução das idéias da física. Salvador: EDUFBA, 2002. SEQUEIRA, Manuel; LEITE, Laurinda. A história da ciência no ensino-aprendizagem das ciências. Em: Revista Portuguesa de Educação, v. 1, n. 2, p. 29-40, 1988. Disponível em: <http://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/436/1/1988,1(2),29-40(ManuelSequeira%2526LaurindaLeite).pdf>. Acesso em: 05 jun. 2014. ZANETIC, João. Física e leitura: uma possível integração no ensino. Sociedade Brasileira de Física. Atas do V Encontro de Pesquisadores em Ensino de Física. Belo Horizonte: UFMG/CECIMIG/FAE, 1997. Disponível em: <http://www.sbfisica.org.br/v1/arquivos_diversos/EPEF/V/V-Encontro-de-Pesquisa-em-Ensino-de-Física.pdf>. Acesso em: 05 jun. 2014.