Aspectos históricos e filosóficos da ciência são usados pelos sujeitos
pesquisados ao ministrarem as disciplinas Conceitos de Física, apesar de variar a forma e a profundidade de como isso é feito. Todos os professores mostram estar inclinados a apresentar a física por meio de uma abordagem contextualizada historicamente, principalmente com o objetivo de trabalhar os conceitos físicos. Fazem também uma explícita diferenciação entre as disciplinas Conceitos de Física e as Físicas Gerais e Experimentais. Para eles, as primeiras, além de discutirem os conteúdos científicos, servem para suscitar discussões relativas à própria ciência, enquanto as últimas focam nos aspectos operacionais, de aplicação dos conceitos para resolução de problemas, dentro de uma perspectiva de ensino tradicional. Essas disciplinas representam, portanto, funções diferentes no currículo da graduação, assumindo, as primeiras, caráter propedêutico, o que pode ser visto explicitamente, por exemplo, no depoimento do Professor 01: “O aproveitamento de Conceitos de Física é grande, desde que se tenha o foco certo, que é, justamente, aumentar o conhecimento, aumentar a discussão dos estudantes, para que eles entendam os conceitos básicos do que vão aplicar ou estão aplicando nos cursos de Física Geral e Experimental” (P01.13); e as segundas, caráter complementar, como pode ser visto na fala do Professor 04: “Eu entendo que elas não substituem as disciplinas de Físicas Gerais e Experimentais; são disciplinas, como eu disse, diferentes, que têm propósitos diferentes. Acho também que a gente tem um tempo diferente, a gente consegue trabalhar mais tempo, mais profunadamente determinados conceitos, e isso não acontece nem é o objetivo das Físicas Gerais e Experimentais” (PROFESSOR 04). O Professor 02, por sua vez, diz: “Ao contrário do que é feito em Física Geral e Experimental, se procura fazer sempre uma apresentação histórica dos assuntos abordados, lembrando que o foco da
abordagem é o conteúdo de física; são disciplinas para ensinar física, não para ensinar História da Ciência, essa é uma característica forte da disciplina” (P02.10). Os docentes também se mostram conscientes com relação ao que é prescrito nas ementas (IFUFBA, 2016), nas quais a História da Ciência conecta-se a outros aspectos, como o experimental, o matemático, o tecnológico etc., devendo ser incorporada durante todo o curso, na apresentação dos diferentes assuntos da física. Matthews (1995), ao falar em abordagem contextual, afirma que essa abordagem no ensino de ciências deve tratar os diferentes contextos (histórico, filosófico, tecnológico, social e ético) não se restringindo aos conteúdos científicos propriamente ditos, mas permitindo discutir, também, sobre ciências. Pretende-se, com isso, a humanização dos conteúdos, a melhor compreensão dos conceitos científicos e de aspectos da NdC, como mutabilidade, tentatividade, falibilidade e outros, bem como seu processo histórico de desenvolvimento, suas aplicações e aproximações com o cotidiano dos estudantes. Apesar do termo “estudo contextualizado” constar nas ementas dessas disciplinas, os termos equivalentes, “abordagem contextual” ou “abordagem contextualizada” só são mencionados por dois professores, o Professor 02 e o Professor 04, talvez por terem tido contato formalmente com esse constructo durante sua formação acadêmica: o Professor 02 é doutor em Ensino, Filosofia e História das Ciências e o Professor 04, mestre em Ensino, Filosofia e História das Ciências, também mestre em Science Education e doutor em Science Education.
O Professor 01, que lecionou a Conceitos de Física B, destaca que a Termodinâmica é a parte do conteúdo com mais elementos históricos disponíveis para serem utilizados em sala de aula, como recurso facilitador do entendimento do próprio conteúdo físico. Ele relata que: “Na última etapa do conteúdo, que falava sobre Termodinâmica, fiz a construção teórica, histórica, das máquinas térmicas, e, ao final, propus também a construção de experimentos” (P01.6); “Termodinâmica tem uma série de conteúdos históricos; seu desenvolvimento inicial ocorreu na época da Revolução Industrial” (P01.15); Já quanto aos demais conteúdos – oscilações, ondas, fluidos - não têm, para o Professor 01, tantos elementos para serem trabalhados por meio da História da Ciência: “Tentei abordar o tempo inteiro o que é ministrado em Física Geral e Experimental, só que umas partes do conteúdo não têm uma construção histórica tão grande” (P01.2). Por isso, foi nesse tópico, Termodinâmica, que conseguiu incorporar aspectos históricos e socioculturais: “Em
Termodinâmica, forneci materiais para os estudantes lerem a respeito, e a gente discutir do ponto de vista histórico e fazia construção em cima daquilo, mostrando o ponto de vista sociocultural da época” (P01.16). Isso possibilitou trabalhar, entre outros conceitos, os de máquinas térmicas, bem como questões externas à própria ciência, como aquelas relacionadas à Revolução Industrial; não especifica, entretanto, como conciliou os aspectos internalistas, mais voltados ao desenvolvimento conceitual, científico; e os externalistas, relativos ao período e à sociedade em que os eventos ocorreram. Essa questão do internalismo versus externalismo no ensino de ciências, contextualizado historicamente, é discutida por Francisco Jr., Andrade e Mesquita (2015), os quais consideram a relevância do professor propiciar o debate sobre aspectos epistemológicos e sóciocientíficos frente às atividades científicas. Moura (2014) também afirma que, na contextualização do ensino de ciências e nas discussões sobre a Natureza da Ciência, devem ser levadas em conta as questões internas – método científico, relação entre experimento e teoria – e externas – influências de elementos sociais, culturais etc. - na aceitação ou rejeição de ideias científicas.
O Professor 01 traz uma informação valiosa a respeito de sua trajetória pregressa ao ensino da Conceitos de Física. Durante a graduação, como estudante de física, cursou disciplinas que incorporavam a HFC ao ensino da física, e, por isso, fora designado para lecionar a Conceitos de Física B, por seu chefe de Departamento, devido à sua experiência, mesmo enquanto estudante. E foi justamente em Termodinâmica que seu professor, à época, procurou focar o curso, sob a perspectiva histórica. Daí, provavelmente, esse professor ter sido um modelo, uma referência para sua futura prática docente, o que está de acordo com Maldaner (2017) e Moreira e Bernardo (2018), quando afirmam que os professores constroem a ideia de ser professor a partir da própria experiência enquanto estudantes, criando modelos do que seria o professor ideal, ao mesmo tempo em que prescindem de um aporte teórico sobre a vivência em si, desta como objeto de reflexão, ancorando-se no que Delizoicov (2012) chama de senso comum pedagógico. O Professor 01, como pode ser visto no Capítulo 3, não teve formação pedagógica nem desenvolve pesquisas em ensino, perfil, aliás, muito comum dos docentes da graduação em física, segundo Silva e Carvalho (2014).
O Professor 03 vê nas disciplinas Conceitos de Física um ambiente propício à discussão, ou participação dos alunos, sendo os aspectos históricos essenciais na
discussão dos conceitos científicos, muitos destes requisitados em disciplinas profissionalizantes a serem, posteriormente, cursadas pelos estudantes. Além disso, considera que houve uma inovação do Curso de Física ao trazer aspectos históricos e filosóficos da ciência em um conjunto de disciplinas, e não em uma disciplina isolada para trabalhar todos os conceitos, como geralmente é feito em outros cursos de graduação. Nas disciplinas Conceitos de Física, a adoção de uma abordagem orientada historicamente, somada à ampla oferta de conteúdo nos dias de hoje, também põem em questão o papel do professor em sala de aula, levando-o a renunciar à mera exposição para desempenhar o papel de mediador, aquele que propicia o diálogo: “Importante é permitir diálogo: trago um problema ou histórico ou filosófico ou experimental e abro para discussão, na qual faço o papel do que conecta as informações, que vai costurando os conteúdos, planejando, o mediador” (P03.8); sendo também um desafio para o docente que leciona, pois estaria testando os seus conhecimentos. Problematiza-se a construção da ciência, a sucessão de diferentes modelos, o que leva ao enfraquecimento de um certo dogmatismo presente nas ciências: “A parte mais importante é mostrar o quão a ciência é formada por sucessões de ‘mentiras’, como os modelos caem e novos vão aparecendo; a perspectiva histórica permite ver que foi uma construção, você perde um pouco dessa crença cega, dessa fé cega, desse achismo. Se você fica muito preso às questões matemáticas, à questão operacional, você perde a capacidade de generalizar o conceito” (P03.11). O exposto pelo Professor 03 está em concordância com o que propõem os autores Francisco Jr., Andrade e Mesquita (2015), para os quais, o professor deve encontrar possibilidades metodológicas para inserir, em sala de aula, discussões sobre a verdade na ciência (verdades absolutas versus verdade transitória) e da ciência como produção cultural, humana, em contínua transformação (ciência pronta versus ciência em construção social).
Analogamente ao que fez em Conceitos de Física B, na disciplina Conceitos de Física A, o professor afirma ter procurado discutir o que é a ciência, sua evolução até a física newtoniana, os erros e acertos envolvidos nesse processo, sempre procurando manter o foco conceitual: “A primeira, Conceitos de Física A, começa abordando o que é ciência, depois como a ciência evoluiu, como é que, dentro da ciência, a física foi sendo construída. A gente vai até Newton, discute filosoficamente cada um dos conceitos, como foi evoluindo, todos os equívocos, todos os acertos, o que trouxe cada um etc., e entra na discussão conceitual da física [...]” (P03.19). A
iniciativa de trazer acertos e equívocos dos cientistas, como presente na fala do Professor 03, encontra respaldo na literatura. A importância de debater os erros científicos associados ao desenvolvimento da ciência, são também considerados por Allchin (2014) e Hidalgo, Schiavini e Silva (2018). Para esses autores, o ensino de ciências tende a se beneficiar dessas discussões, uma vez que mostram a ciência como ela realmente é. O Professor 03 considera que a Conceitos de Física A tem uma relação direta com a Conceitos de Física B e que, ao lecionar a Conceitos de Física B, procurou seguir uma linha cronológica, por meio de uma continuidade histórica, abordando os trabalhos dos alquímicos do período e baseando-se nas diferentes formas da matéria se estruturar. Desse modo, conseguiu contextualizar os diferentes conteúdos – oscilações, fluidos, Teoria Cinética – considerados, às vezes, desconexos, como, por exemplo, pelo Professor 01, sem, contudo, abordá-los da “forma clássica”, referindo-se ao que geralmente é feito nas Físicas Gerais e Experimentais (mais especificamente, na Física Geral e Experimental II): “Tem vibração, tem temperatura, e assim todos esses conceitos são abordados com base nas diferentes formas da matéria se estruturar ([estados] sólido, líquido e gasoso), estudando as propriedades de cada um deles, do que são feitos (átomos, moléculas), até plasma [...]” (P03.22).
Semelhante ao relatado pelo Professor 03 e ao previsto na ementa, o Professor 04, ao lecionar a Conceitos de Física A, afirma começar o curso conceituando movimento, primeiro do ponto de vista terrestre, depois de uma perspectiva mais geral, até chegar aos conceitos de força e ao que hoje se conhece como sendo a física. Para ele, essas disciplinas, ao contrário de outras de física, devem ter conteúdos científicos contextualizados pela HFC, incorporando aspectos históricos e filosóficos durante todo o curso: “As disciplinas Conceitos de Física são específicas, ou seja, é diferente eu estar trabalhando as disciplinas de física, ou qualquer outra disciplina; e eu utilizar, em alguns momentos, uma abordagem contextualizada com História e Filosofia da Ciência; são disciplinas para serem contextualizadas com História e Filosofia da Ciência” (P04.2). Outro ponto que revela é que, apesar de ter estudado e pesquisado HFC e Ensino de Ciências ao longo de sua formação acadêmica, nunca havia tido a oportunidade de ministrar componentes curriculares como esses, os quais, por sua vez, cumprem um papel inovador. Além disso, ao fazer uso de textos históricos, relata trazer o que denominou “fofocas” – entendemos por esse termo questões relativas às biografias dos cientistas -, a fim de
humanizar as figuras destacadas da ciência e mostrar um fazer da física não tão objetivo, como se costuma pensar. Essa questão dos estereótipos, das características dos cientistas, e como isso pode ser utilizado no ensino, também é tratada por Francisco Jr., Andrade e Mesquita (2015), quando dizem que uma série de questões envolvendo personalidades históricas, como comportamentos pessoais e profissionais, dentro da perspectiva do ensino de ciências orientado pela HFC, contribuem para a humanização da ciência e dos cientistas, destes como pessoas normais, e não excepcionais.
O Professor 04 revela que, ao colocar em discussão os conceitos físicos, isso não diminui a importância ou a consistência lógica deles: “A gente é capaz de discutir todos esses conceitos sem diminuir a importância deles ou a consistência lógica para o período, do que se tinha, e eu acho que isso é uma coisa importante, porque permite compreender a Natureza da Ciência; permite que a gente consiga questionar a ciência que a gente utiliza hoje [...]” (P04.24). Martins (2006), Hidalgo, Schiavini e Silva (2018) também tratam do anacronismo e de outros problemas historiográficos, os quais podem impactar, negativamente, quando trazidos para a sala de aula de ciências, uma vez que nem todos os professores de ciências têm formação em HFC. Pelo que podemos compreender da fala do Professor 04, ele parece estar atento a tais considerações, uma vez que procura respeitar os conceitos e as concepções de ciência relativos aos diferentes períodos históricos. Aliás, foi um dos poucos sujeitos pesquisados que expressou, explicitamente, o constructo Natureza da Ciência. Outros professores, como o Professor 01 e, de forma mais intensa, o Professor 03, apontam, em suas experiências, o uso de elementos metacientíficos (P01.16, P03.11) que levam a questões epistemológicas, embora não empreguem o termo supracitado – o que pode ser inferido por conta da falta de formação e de contato, desses docentes, com a área de HFC e Educação Científica.
Apesar de não haver nas ementas referências explícitas a discussões sobre a Natureza da Ciência, o Professor 04, ao ensinar física nesses componentes curriculares, não se furta das discussões envolvendo as implicações político-sociais do desenvolvimento científico, do valor, status da ciência, em nossa sociedade. Inclusive, relata a importância de se pensar em outras historiografias e epistemologias, as quais, por exemplo, contrapõem-se ao eurocentrismo. Excelente discussão sobre em que medida os fatores extracientíficos alteram a dinâmica
interna da ciência é feita por Alexandre Bagdonas Henrique, em sua tese de doutorado, onde discute se elementos sociais interferem sobre a coerência interna da física, sobre a validação de suas teorias. O citado pesquisador faz referência ao conhecido “Experimento de Sokal” e aos relativismos pós-modernos. Aborda também as questões pertinentes à “Guerra das Ciências” e aos embates e controvérsias envolvendo os “intelectuais humanistas” e os “cientistas naturais”, o relativismo e o racionalismo; e também analisa como essas questões devem ser levadas para as salas de aula de ciências. Para os educadores, há um risco de fazer uso da história externalista e das influências sociais sobre a ciência, sob pena de levar à desvalorização da ciência pelos alunos (BAGDONAS, 2015, p. 190).
Já o Professor 02, veterano por ministrar as Conceitos de Física C e D desde a origem, reforça a característica peculiar dessas disciplinas, de serem concebidas e estruturadas historicamente, articulando, principalmente, aspectos históricos da ciência a outros aspectos, tendo como foco de ensino o conteúdo da física e não o conteúdo histórico, mas usando a História da Ciência para ensinar física, ao mesmo tempo em que equilibra, simultaneamente, os aspectos conceituais, matemáticos e experimentais. Para ele, com base em suas vivências, a Filosofia da Ciência aparece no curso de forma secundária, resultando da abordagem histórica, a qual procura recuperar o contexto de produção do conhecimento científico para o ensino da física: “Filosofia da Ciência entrava de forma secundária, como subproduto da abordagem histórica da disciplina, a qual ajuda o professor a tratar, em sala de aula, as questões relativas à origem do conhecimento; não é aprender História da Ciência, como se fossem dois cursos paralelos, um de História da Ciência e um outro de física” (P02.9), mas um curso de física contextualizado historicamente. Apesar de reconhecer a importância da Natureza da Ciência para a formação de cidadãos, um tema atual, não costuma trabalhá-la como objetivo de suas aulas, mas considera que, talvez, devesse enfatizar mais um pouco as questões de Filosofia da Ciência. A História e Filosofia da Ciência seria objeto de estudo de outro componente curricular do curso de graduação, a Filosofia da Física, conforme viria a falar, posteriormente, em seu discurso. Portanto, o contato com os depoimentos nos leva a compreender a relevância que a História da Ciência tem nas disciplinas Conceitos de Física, estando presente nas experiências docentes ao lecioná-las. A Filosofia da Ciência aparece como consequência do conteúdo ser estruturado historicamente, e não como objeto de ensino, o que é revelado explicitamente pelo Professor 02, em sua
fala, estando em concordância com o que prescrevem as ementas dessas disciplinas.
Categoria II: Experimentação
A experimentação, como previsto nas ementas (IFUFBA, 2016), é relatada por todos os docentes como algo relevante no ensino das disciplinas Conceitos de Física, devendo ser trabalhada dentro da abordagem contextualizada, ou seja, aquela que, como já argumentado, além de enfatizar os conteúdos científicos propriamente ditos, deve propiciar um ensino sobre as ciências, em seus contextos tecnológico, histórico, político etc, podendo envolver, simultaneamente, os aspectos experimentais e matemáticos. Percebe-se, do exposto, que os experimentos ocupam uma parcela importante da carga horária desses componentes curriculares e cumprem a função de problematização dos conceitos científicos, principalmente quando esta vem acompanhada da História da Ciência e de eventuais aplicações tecnológicas, em conformidade com o que afirmam Neves et al (2019), para os quais, o uso de experimentos de física não deve servir apenas para comprovar uma teoria, mas para mostrar sua aplicação. Além disso, os experimentos históricos também permitem discussões do processo de construção da ciência, da Natureza da Ciência, entre outras possibilidades didáticas. Villagrá (2018) vai além e defende que a experimentação deve promover o desenvolvimento de outras habilidades para além da compreensão de modelos, leis e teorias, mas o manejo de aparatos e instrumentos, em direção às dimensões procedimentais e conceituais da ciência, o que também, de alguma forma, é feito nessas disciplinas. Ao contrário do que é feito nas Físicas Gerais e Experimentais, nas quais teoria e prática de laboratório estão dissociadas (salas de aula diferentes e professores diferentes, conteúdos, às vezes, descompassados), o uso didático dos experimentos está articulado à discussão teórica e conceitual, dentro da perspectiva histórica. Nessas disciplinas não é esperado o tradicional tratamento estatístico dos dados, dos erros associados às medidas, dos relatórios contendo gráficos, tabelas etc. Infere-se, pois, que os professores tendam a adotar o experimento como uma situação-problema a ser investigada e contextualizada, na busca de um distanciamento de uma postura mais verificacionista, de comprovação da teoria apresentada previamente, a ser ilustrada
pela apresentação do fenômeno – o chamado grau I de liberdade, citado por Carvalho (2010), conforme visto no Capítulo 1.
A fragmentação dos conteúdos estudados na disciplina Conceitos de Física B não impediu que o Professor 01, por exemplo, fizesse uso de experimentos em sua prática (medir oscilações, diferentes amortecimentos utilizando pêndulo e sistema massa-mola e programa de rastreamento de pontos), apesar de não conhecer todos que estariam disponíveis – por não ter lecionado laboratório de Física Geral e Experimental II na UFBA. Por não estar em sala apropriada, não conseguiu abordar experimentalmente ondas, recorrendo a simulações computacionais, embora desejasse a manipulação dos objetos pelos estudantes: “Montei experimento no prédio do Laboratório de Física Nuclear Aplicada, mas teria tido um desenvolvimento muito maior se estivesse no laboratório específico da disciplina, que é teórico- prática” (P01.4); “Não consegui abordar ondas experimentalmente, fiz simulações ao invés de usar experimento prático; acredito que seria muito mais interessante se estivesse em um laboratório em que pudesse mostrar a prática aos estudantes, mexendo nos experimentos” (P01.5). Já na parte de Termodinâmica, na qual abordou mais intensamente a História da Ciência, propôs que os estudantes construíssem os experimentos, de forma criativa, em grupos, por meio dos quais foram avaliados: “Dividi a turma em grupos e os alunos deveriam construir alguma coisa que envolvesse Termodinâmica, usando a criatividade, o que quisessem, desde que abordassem todo o conteúdo termodinâmico” (P01.6). Os alunos tiveram que entregar material escrito e fazer uma explanação, com o objetivo de