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' ( )*!)"+,-$%)&.%/"0+
' ( )*!)"+,-$&.%/"0+
Tese apresentada aoPrograma de P-Gradua
Educa
Ensino de Cicias, da Faculdade de Ci
Universidade Estadual Paulista, Campus de Bauru,
como requisito
Educa
Aguinaldo Robinson de Souza e co-orienta Ourides Santin Filho.
%%
!!" #$#%
& '( )* +, -. &+ /
' ( )*!)"+,-$%)&.%/"0+
Tese apresentada !
Estadual Paulista "# Mesquita Filho Bauru, como requisito para a obtenDoutor
em Educaa a Ci.
Aguinaldo Robinson de Souza e co-orienta Ourides Santin Filho.
Banca examinadora:
Presidente: Prof. Dr. Aguinaldo Robinson de Souza Institui$ !%
Titular: Prof. Dr. Luiz Carlos de Menezes Institui$ !de S
Titular: Prof. Dr. Luiz Henrique Ferreira Institui$ !ederal de S
Titular: Prof. Dr. Jo"&'
Institui$Universidade Estadual Paulista
Titular: Prof. Dr. Eduardo A. Terrazan Institui$ !%
A meus queridos filhos Alexis e Petros,
a meu marido Yannis ( ) e
aos meus pais Pedro ( ) e Maria,
( !%)g* + do Centro de
Ci%,, pela libera- .! meio, e aos colegas da *, por terem me substitu -assim, o fluxo normal das atividades de ensino no Curso.
Aos alunos do Curso de Qu / /01223, que contribu /
Aos funcion*e professores da Faculdade de Ci 4 -
-Gradua % i 5%67em especial ao profissionalismo e respeitosa acolhida de Ana Grijo Crivellari e Andressa Ferraz de Castro Talon.
(CoordenaAperfei 5!6CAPES, pela
concess- 89&
PICDT durante dois anos.
Ao Professor Jo:c, pelas primeiras conversas sobre experimentos mentais. Aos professores Jo "& ' ;' < %!-, pelas valiosas sugest=Exame de Qualifica
( minhas irm, pelo carinho, amor e por ter suportado e respeitado minhas
constantes recolhidas.
Ao Alo > % ) .nesta jornada, e
tamb& n / / s*! !: ?ngela, Cida, Eraldo, Elza, Inesa, Ivete, Mari, Rose, Rosana. Minha profunda gratid.
Dentre as v*/ '., quero reconhecer o apoio e incentivo dos amigos: Andr& #lvia, Henrique, Junior, Luzia, Mariazinha, Regina e Silvana.
Um agradecimento muito especial ao meu orientador Prof. Dr. Aguinaldo Robinson
de Souza e co-orientador Prof. Dr. Ourides Santin Filho, mais que orientadores, seguramente,
foram exemplos de sabedoria, de incentivo, de apoio e de respeito nesta maravilhosa aventura dos
experimentos mentais, os quais influenciaram de modo significativo meus conhecimentos acerca
do mundo f
Finalmente, minha profunda gratid /
Faculdade de Ci7122@
Esta pesquisa&!! /did*
entidades f$-onda no Experimento da Dupla Fenda, numa vers
adaptada de Feynman e colaboradores e foi desenvolvida com estudantes de terceira s&
ensino superior do curso de Qu , disciplina Qu +0 !#
estadual. O objetivo geral do estudo foi discutir os fundamentos e pr* ,
mentais, tendo como par0 ' ! ! *
desdobramentos para o ensino nas disciplinas cient>/./!
-se nos fundamentos dos experimentos mentais e tem por ba-se as teorias que visam promover a
comunica!. B /originou-se
das dificuldades que os estudantes demonstravam em sala de aula para explicar e debater suas
ideias, de maneira significativa, intelig!0 , quando estas exigiam deles o dom
verbaliza. sobre o experimento da dupla fenda. Para interpreta
e an*utilizou-se a vertente interpretativa por meio de instrumentos e t&/
permitem, principalmente, a descriC
sentidos, tendo como base a investiga ! D
que se transformaram em textos. Os resultados revelam que os procedimentos did*
utilizados s! '
-da linguagem verbal e escrita, pouco usuais em contextos de aulas de Qu +0
merecem observa
progress ideias, sem sequ, n interligando as partes de modo a
constituir um todo articulado. Pela An*Discurso, constatamos perda do fio de unidade que
garante a sua interpretabilidade. Nos aspectos cient
revelaram facilmente na discuss udo, as dificuldades na escrita foram bastante
significativas. Dificuldades importantes tamb& =,
estudantes ao lidarem com um sistema que simulou a propaga&!&
de duas fendas.
!6& 6: Experimentos mentais; Experimento da dupla fenda; Ensino de Qu ca
Science, Bauru, 2009.
This research is the result of the development of a didactic sequence on the behavior of physical
entities: particle, wave and wave-particle in the Double-Slit Experiment, in an adapted version
from Feynman and assistants, which was developed with university students from the third grade
of the Chemistry course, in the discipline of Quantum Chemistry, at a Brazilian public state
university. The study aimed to discuss the fundaments and practices of thought experiments by
using several didactic alternatives and its unfoldings to the teaching of scientific disciplines. The
research, of qualitative basis, is anchored to the fundaments of thought experiments grounded on
theories aiming to promote verbal and written communication of scientific knowledge. The
research problem focuses on the difficulties that the students show in the classroom in order to
explain and discuss their ideas when these require that they master verbalization of scientific
knowledge on the double-slit experiment in a meaningful, significant and dynamic manner. For
interpretation and analysis of data, the interpretive current was used through tools and
techniques that allow mainly the description and interpretation of facts and phenomena, the
recovery of meanings, based on interpretive investigation of the set of empirical materials that
were turned into texts. Results revealed that the didactic procedures used are relevant since they
allow problematization, discussion, the use of imagination and of verbal and written language,
quite rare in classroom contexts of Quantum Chemistry. Regarding the texts, both the ones
transcribed during the discussions and the students' speeches and those produced during the
discourse analysis, we detected loss of the line of unity that assures its interpretability. As for the
scientific aspects, the properties of particles and waves, these were easily revealed in the
discussions, though the difficulties in writing were rather significant. Important difficulties were
also observed in the text productions of these students while dealing with a system that simulated
the propagation of electrons through one or two slits.
Figura 1 Classifica ... 59
Figura 2 Frentes de onda ... 87
Figura 3 Sistema com uma fenda (A) e sistema com duas fendas (B) ... 118
Figura 4 Sistema com uma fenda (A) e sistema com duas fendas (B) ... 119
Figura 5 Sistema com uma fenda (A) e sistema com duas fendas (B) ... 119
Figura 6 Representamental: sistema uma fenda (A) e sistema duas fendas (B) ... 133
Figura 7 Representamental: sistema uma fenda (A) e sistema duas fendas (B) ... 133
Figura 8 Representamental: sistema uma fenda (A) e sistema duas fendas (B) ... 141
Figura 9 Representamental: sistema uma fenda (A) e sistema duas fendas (B) ... 141
Figura 10 Representamental: sistema uma fenda (A) e sistema duas fendas (B) ... 152
Quadro 1 Exemplo 1: part... 128
Quadro 2 Exemplo 2: part 129 Quadro 3 Exemplo 3: part 131 Quadro 4 Exemplo 4: part 131 Quadro 5 Exemplo 5: part... 132
Quadro 6 Exemplo 6: part 135 Quadro 7 Caracter ... 138
Quadro 8 Exemplo 7: ondas ... 139
Quadro 9 Exemplo 8: ondas ... 140
Quadro 10 Exemplo 9: ondas ... 140
Quadro 11 Exemplo 10: ondas ... 143
Quadro 12 Exemplo 11: ondas ... 143
Quadro 13 Exemplo 12: el 149 Quadro 14 Exemplo 13: elns ... 149
Quadro 15 Exemplo 14: el ... 150
Quadro 16 Exemplo 15: el ... 151
Quadro 17 Exemplo 16: el 154 Quadro 18 Exemplo 17: el ... 155
Quadro 19 Linguagem coloquial x linguagem cient 157 Quadro 20 Texto 9: part.... 161
Quadro 21 Texto 15: part 162 Quadro 22 Texto 19: ondas ... 162
Quadro 23 Texto 30: ondas ... 162
Quadro 24 Texto 34: el ... 162
Quadro 25 Texto 39: el ... 163
Tabela 1 Produ... 160
Tabela 2 Produ 160
... 15
!"#$!... 16
% &'$(!... 17
) !'#'# !... 18
% * + , *-* -*... 20
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B , E... 123
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B)% ./'! !=!... 138
7.3.2.1 O professor ... 139
7.3.2.2 Representa 140 7.3.2.3 Momento da discuss... 142
B6 $!'1 F'/!... 144
B6 ; 4=!! 4!"#$! ! !41'! .$! !/(($/' !'$($ !... 144
B6% ./'! =... 148
7.4.2.1 O professor ... 149
B: /5$!?'#$!1#!$(... 158
C EE ...165
J **... 168
K*... 172
Esta tese trata da implementa
comportamento das entidades f -onda no Experimento da
Dupla Fenda, numa vers ! , e foi desenvolvida com
estudantes de terceira s " "
Qu# $ % & qu
consiste no desdobramento de um tipo de experimento denominado experimento mental, que
' (1, visando encontrar respostas para d%$
num plano que ndo vis$
Alguns antecedentes que influenciaram a defini
podem ajudar a entender melhor sua formula )
2006, acompanhamos uma sequ *
um criado para representa , denominado
. Como evidenciado pelo t+$,$
sistemas descritos pela Mec# "#
el - , tal abordagem se configuraria numa pesquisa espec (
interesse nosso e dos estudantes, por se tratar da aplica (
informa .
letivo, em fun$ ,, em que observamos a
din# " "# -se
recorrentes. Passamos a perceber que os estudantes, j "
considerados excelentes na participa + $ *
espec$-se pouco familiarizados com a pr(
do professor.
Preocupados com o processo de produ ( tendo
como reflex a necessidade de provocar mudan # da produ
discursiva e escrita no ensino de Qu"# , nas aulas, a identifica
alguma problem
formas de comunica$( %
1
O termo' ( , .$ /0110 2334
!"#$!
As an $ $
indicaram o problema de pesquisa: ! " " #$ Por exemplo, frente a uma quest (
formaliza $ maneira a contar
com a participa $ - $
suas ideias, na explica ( (
alcan ( sor fornecesse muitas pistas. Mesmo
assim, as conex ( ,$
Assim sendo, um estudo com esses acad
linearidade pr ( % , es
metodol( o de redimensionar o ensino de quu# $
Nessa perspectiva, formulamos a quest que comp $
profundidade, nosso objeto de estudo:
Como promover situa o di( questionamento sobre os conhecimentos cient5
Assim, o que desejamos, ao definir as quest6
desta investiga$ ( $
que cotidianamente se estabelece no ensino superior, as quais s pouco favorecedoras da
comunica ( $ *
cient + # %
" #" %$ & !' ( $
Em fun *
visualiza 6
investigaos como foco central o processo de comunica
alunos ao fazerem uso de experi ) +
conhecimentos cient& ($ $
did * % os
processos mentais dos alunos na solu idades
paradigm -ondas.
Passamos a perceber que, em fun $
para a compreens n,
conte% ( $ *$ (
consolidar conceitos da f.& 7 $-se apropriado para
lidar com tais conceitos e com a complexa rela-aluno, quando se pretende provocar a
discuss $, $ $
conjuga / 6 %4/ 4
O experimento versa sobre o comportamento de part
atravessarem, em momentos espec $
com uma e com duas fendas em geometria espec-
mostra bastante adequado para gerar questionamentos, propor debate, instrumentalizar o professor
no# $ ( $ ,
atividades. Por fim, permite aos estudantes gerirem e usarem, espontaneamente, processos de
racioc $
%&'$(!
Os contornos da pesquisa foram redefinidos com base, sobretudo, em dois grandes
princ7 (( cas
cl
nosso foco de interesse maior, o el 6
estranheza do mundo qu# 7 em sido
intensivamente utilizadas pela comunidade cient
de vista sobre suas descobertas revolucion , sobretudo, pelas
possibilidades de questionamentos.
Definidos os novos contornos da investiga ser dada a
procedimentos did $ ( os
supera $lvidas nas salas de aula, nbuscamos entender as
produ$/4 6
como os entraves eventualmente postos+$( $,
e a heterogeneidade dial(
Como objetivos, estabelecemos:
Programar uma sequ $ $ metodol(
os resultados de suas elabora & a Dupla
Fenda.
Resgatar e consolidar conceitos da F - 9# "# particular para as entidades proj
Apontar possibilidades metodol(
alternativas did$izem o ensino processual, questionador e dial(
) !'#'# !
1. Na )" remetemos o leitor + 6$
percurso seguido na escolha do ambiente e sujeitos da investiga
2. Em & * + , destacamos alguns resultados de pesquisas que abordam conhecimentos da F 9# "u# 7
geral, estes resultados embasam e justificam nossa quest
3. No cap + +" destacamos a imagina rma de pensamento criativo, com seus desdobramentos
para o conhecimento cient ( . ,
neste cap, s( :* -Laird.
4. No cap , ' "
resgatamos alguns experimentos mentais que foram importantes no processo
de elabora 9# "#
Apresentamos algumas caracter
import#
retomada do confronto corp% $
eletromagn de de Bohr. Discute ainda
alguns aspectos do experimento da dupla fenda com el
6. Em . % % + " apresentamos os princ ( *
coleta e an s. A Pesquisa Qualitativa , inicialmente, sob
aspectos gerais e, na sequ +
pesquisa, com etnometodol( 8 8 Discurso
constitui-se em nossa base de an $ $
Por fim, apresentamos oda pesquisa.
7. O cap) /! 0 consiste, especificamente, na an -se diferentes aspectos, como a
possibilidade de evidenciar a comunica ;
manifesta (( # 8
anal , -se, em especial, na An 7 *
francesa, entrecruzando com algumas categorias elaboradas com base nas
representa 6 $( -
m$ Por fim, na &, s * $ +
mobiliza imagina -se por base os resultados obtidos e a
%* + , *-*-*
Estudos atuais p
teorias educacionais cr $
tentativas de mudan # * &
exija uma redefini %( $ $lorize o
aspecto processual, din#$($, (
nos cursos da - , na
universidade, a + ( $, *ento parece ser
predominante.
Apesar desse quadro, a hist $(
que, ao longo das duas % #
sala de aula come ( * ( uisadores. V $
dedicando muitas de suas reflex+ $(9# "#
superior. Dessa forma, a tem#
Educa- *6n%( $abalhos publicados
no campo da F 7 (
destacamos2 Pereira, Cavalcanti e Ostermann (2009); Montenegro e Pessoa Junior (2002); Montenegro (2000); Greca e Moreira (2001); Ostermann e Moreira (2000, 2001); Pinto e
Zanetic (1999). Em n$ 9< = /01104> : /2??24> @
(1998); Petri e Niedderer (1998) e Fagundes (1997).
Em termos das especificidades da FA9/01124 uma
importante revis * * $
Eles buscam em literatura nacional e internacional, os resultados de pesquisas sobre
conte%9# "# ( io e superior.
Para realizar a revis -se em tr ( (
estudantes; cr + ( $ 8
classifica$( -nas, adicionando
aspectos hist-filos
2
Para melhor caracteriza $ $
nacional e internacional, ver Greca e Moreira (2001) e tamb .rmann e Moreira (2000). Embora seus
textos tratem de uma revis ( 9 - #
As investiga
diferentes, em fun -metodol( 8 A
Moreira (2001) e tamb . /011B4
trabalhos aspectos importantes que podem nos conduzir para outras buscas, no sentido de
novas aplica
De modo geral, a revis
dificuldade em entender o conceito de dualidade onda-part>
movimentam em linha reta; o el $
mas movimenta-se numa onda; falam em nuvem de el -no part.
conceito de probabilidade ( *
Somente um n% $ $,
poss$*( conceitual. Estes
s ( $$, $
No que tange ao ensino superior, Greca e Moreira (2001) afirmam, as pesquisas
s . esentado pelos autores
visando detectar os modelos mentais utilizados pelos estudantes para compreens
conceito dualidade onda-part> , $
estudantes utilizam inapropriadamente a # denotando conhecimentos bastante superficiais de Mec# "#
Ainda na perspectiva da investiga,A9/01124
das maiores dificuldades na aprendizagem de conceitos da F9 - #
parece ser de carter filos *$ 9#
Qu# $ ) $ A 9 /01124
grupos tomados como base de suas investiga
pertencentes a distintos n$ (
qu# $
ampliadas.
Uma reflex 9# "# )C,
Neves e Ramalho (2002). Os autores investigaram as concep
Licenciatura e Bacharelado em Qu dualidade onda-part
princ , D ( . $ ,
tamb $( 6$ 8
did $ (
controv
Os modelos n ( *
epistemologia. Em geral, revelam os limites da aplica *
confundidos com a realidade. Os resultados da investiga $ plica ($
importantes, como vis $$
tecnologia no mundo atual. Na ess ,
cl#
Ainda na perspectiva dos modelos cientE(/2??F4
de mestrado investigou os tipos de representa ,
Geral. O estudo foi realizado com estudantes de n$ #
investigar processos mentais indiretamente, por meio das manifesta$
pict . # (
especificamente nesta investiga 6
facilmente os estudantes poderiam fazer a transposi *
contextos que n
Montenegro (2000) tamb
especificamente numa pesquisa de mestrado sobre as interpreta alunos
quando estudam Mec# "# tica. O autor fundamenta-se na Filosofia, na F
Psicologia Cognitiva para explorar as interpreta dos alunos com base nas interpreta e conclui que os alunos utilizam-nas de formas diversificada tais
como as representa ( (( G
podem utilizar representa $
contradit. (
da F "# $$ %
el * (
Em Brockington (2005), encontramos as especificidades e os detalhes de uma
sequ ( "#
estudantes de ensino m -partG ,
a Mec# "# $ onta as abordagens filos
epistemol( ( . H
Did, que considera o saber cient
fundamentais, j dagens mais abrangentes em rela +
Considerando que esse tipo de abordagem
pesquisa de mestrado de Brockington (2005), se faz uma contribui $$alor,
tanto para esse n$ $
que incluam aspectos filos 8 ,
diversas estrat( ( -part, possibilitando o uso da
imagina) * *
de F"# ( 6( $
as necessidades de aprendizagem, bem como fundamentar a a
Em / # &! # #' %1 % ( (disserta 4,
Coelho Neto (2006) enfatiza o aspecto essencialmente probabil 9c# "#
impl , 7 * ,que
buscam o aspecto preditivo das teorias f #
abordagem mais fenomenol( (s em rela
A pesquisa revela resultados significativos sobre o aspecto preditivo intrinsecamente
probabil9# "# & $ $
na interfer m sobre a dupla fenda, experimento de fronteira
realizado no Jap 1980 (TONOMURA, 1989). De acordo com o autor, os
resultados representam um avan #
percepta nos cursos de n$
Com o intuito de provocar uma reflex (
tradicionalmente adotadas nos programas de ensino de F ( /2??F4
disserta, busca estabelecer, nas discusscomportamento dual da
luz, um paralelo entre a F - "u# 8 -se na
argumenta - *( (
complementaridade possibilita um olhar diferente+estrutura da F
A base experimental da pesquisa de Fagundes (1997)
9*-Zehnder, por meio do qual se buscou apontar os limites da utiliza
para explicar o comportamento dual da luz e as implica #
-desdobramento imediato, a pesquisa, que visava propor, discutir e provocar uma ruptura
curricular no ensino m possibilitou a realiza
qu# % escola de
n$. #
Terrazan (1994), em sua tese de doutorado, quando trata da inser
essenciais no curr * # *
ado( 9# "# .
este ensino, a necessidade fundamental da hist das experi
estrat( , $ &
discuss + #
alternativas metodol( est$
favorecedoras de pr(
As experi atus epistemol(
F ) o em F ( 6
experi * ,
vivenciam pr ,
mentais. Neste trabalho, tal classe de experimentos$ es;
Sorensen (1991); Brown (1991a); Cooper (2005); Gendler (2000, 2003); Helm e Gilbert
(1985); Helm, Gilbert e Watts (1985); Norton (2004); Snooks (2006); Valentzas, Halkia e
Skordoulis (2000)3.
%.#!/ 0/1$! *#/$123 #
No # *
surge a linha de investiga #
sala de aula. Tal tend se
d
uma metodologia particular, pr ($ $ #
das ci ,
Atualmente, encontram-se dispon$ sultados de pesquisas de v
que t (
professor-aluno, bem como as dificuldades que os estudantes apresentam para organizar, de
forma coerente, um conjunto de ideias cient ) $
compreender a transforma
processo de significa ( $$ ((
formas de comunica
Sard+ :( e Sanmart /01114
dificuldades apresentadas pelos estudantes se devem + +
falta de dom ( (- EI/2??F4
que muitos dos problemas de aprendizagem nas aulas de ci $
desconhecimento do padr
Nesse sentido, esse desconhecimento pode ser decorrente da ideia de que os diferentes
g os lingu 6 ,( (
preocupa
Uma das conseq< $$ *
cient organizar e expressar um
conjunto de ideias. De acordo com Sard+:(@ /01114
ao diferenciar fatos observ$ ( ( $
organiz-los de forma coerente. Para alspectos, est
termos de uso cient (("
escrevem, dizem as autoras, ou s (
ou subordinartas, sem justificar qualquer afirma
Parece n *$ %$
comunicados seus modelos e suas teorias, de forma que possam validar as representa
cada sujeito constr & linguagem cient *
especificidades, 6*$
escrever s # *
conceituais e possibilitar que os estudantes expressem suas ideias. Discutindo tal
argumenta@+:(@ /0111B1F4$'
$/4 ( $
Dias e Almeida (2008) investigaram as possibilidades de utiliza
cient 9 - # $ .
foram lidos por licenciandos em F6( ,
docente do ensino m., de acordo com os autores, indicam que
fundamentar novas pr
Perez e Caluzi (2006, p. 59) na obra 0
, indagam sobre o papel dos meios de comunica'$,
conhecimentos veiculados por diferentes meios de divulga $, de fato,
instrumentos de transforma , em detrimento dos interesses perversos do
capitalismo e da ind%)$difica ((, que leve
a melhorar significativamente a compreens
evento de natureza cienttanto em n$ como outros meios
informais e n$ #
A G, -, /011J4 +
Moderna, onde os desafios da divulga nt $ -lhe crit
r( orma$+ e, mais do que comunicar
se manifestar amplamente ' $
contexto social e hist/PEREZ; CALUZI, 2006, p. 75).
Os aspectos da efici
discurso cotidiano, no sentido da decodifica
di($ inguagem e da an
%% !41'! *#/$123 $ 5'$1!
Saindo do # $( $
consideramos tamb # livros paradid
privilegiando uma linguagem que procura romper com a vis
cumulativa do desenvolvimento da Ci K obra a ser destacada a de Pessoa J%
(2003, 2005), & #, volumes I e II. O primeiro deles traz uma discussstante interessante sobre as v $
a Teoria Qu# ( $ ,
mais recentemente em virtude de impossibilidades t $+
que foram idealizados na mente. Menezes (2005), com a publicade / ( ' "discute ci
aplica ( (sobre fundamentos cl
F $ # 8
comunica $ m saberes previamente estabelecidos sem,
contudo, perder o reticulado do complexo sistema em que se inserem os conhecimentos
estudantes. Dessa forma, privilegiam um jogo discursivo que pode resultar em leituras mais
prazerosas e mais universais, pouco dispon$recursos did
Temos particular interesse na publicade2 +3, de 1964, da qual selecionamos o cap'- "# , que, numa vers,
por n -se o norteador te-metodol(6s quest
Feynman e colaboradores promovem um di(
interlocutores na proposi '
fen & 7 @iente-se que, al
na concep ( (( +
formal, neutra e utiliz$ $ & *
quatro d ( opriado como referencial no debate
contempor# $$(
+
Em termos de especificidade, esses autores contemplam variados aspectos do
ensino da F-lda teoria qu# ica que implicam em concep
usos da linguagem, sendo a maioria deles voltados para a aprendizagem em v $
ensino.
A comunica $ , neste campo do conhecimento, mostra a complexa rela 6 nguagem. Em todas as situa
pesquisadas, parece que se deva incentivar a produo do discurso escolar e
tambindicar novos objetos de investiga a linguagem;
Para finalizar estas breves considera $ios autores, dentre os que consultamos, podemos considerar que seus
fundamentos te e metodol( 6$
em pr % 9# "# $
de ensino.
Os resultados das pesquisas aqui elencados, as reflex ,
observa , remetem + quest
pesquisa desta tese. Resumidamente, transitamos nos conhecimentos cl#
meio de um evento que, sob diferentes olhares, permeou boa parte das investiga 6
realizadas.
A sala de aula, inst# , tamb6
t gar quase comum nas pesquisas aqui mencionadas. As dificuldades em aplicar
conceitos da F - 9# "u# $$
resultados de pesquisa, contudo, evidenciamos que a quantidade de estudos voltados para a
comunicaoral e escrita em sala de aula parece ser ainda escassa no Brasil.
Sobre a linguagem, Heisenberg (1987, p. 132) j , '.$
sempre dif (
lingu $ ser empregados 8 # ,
respeito+, (( *
linguagem matem ((
As pesquisas sobre a comunicados conhecimentos cient
necessidade de se empreender novos rumos + $
conhecimentos cient)$ *
v , encontra-se a F 9na, exercendo cada vez mais influ
cotidiano das pessoas, exigindo, portanto, que sua compreens 6 $
leitura de mundo.
No cap( , ser
)
)/'! '$
A representa
intera /
humana) e o mundo externo (tudo que os sentidos possam perceber; tudo que seja
extracorp4 8 *
exist ( , , ( ,
mas nxplicam a origem desses c($-existir a qualquer intera
ser humano com o seu meio. Os c(
adotado pelas teorias representacionais.
Sem d%$ , + eia de que podemos formar em nossas
mentes mapas cognitivos por meio de informa 6%
de nossos conhecimentos pr$ nossos conhecimentos cient&
refletindo sobre o processo de ensino como produircula (
de tal modo que qualquer mudan #
produ$86($
por identidades imaginas e, nesse sentido, algumas ideias s *es representadas
atrav( outras, por imagens.
A no
primeiros da comunica / ( sagem). Na
realidade, a l ( ( *
emissor e receptor, nem tampouco eles atuam numa seq< fala e depois o outro decodifica etc. Eles est ,
processo de significa /.LE8)7M
1999, p. 21).
Nesse contexto, o sujeito, na sua rela
social, cria e recria de forma din# $(
caracter ueremos representar coisas e
ideias.
Cabe ressaltar que n acerca de modelos mentais, no entanto, o que parece fundamental nas v
conceito de modelo mental ia de
modelo mental pode ser imaginado como conhecimento suficiente sobre um sistema que
permite ao usu -las.
Nosso intuito propor uma reflex
pensamento vinculado !" , neste
momento, buscarmos o papel da imagina # $ primeira forma de situar a imagina" opera o pensamento. A cria #"%, age como forma de definir novas representa" &'" acerca da imagina" % (
abordagem desobriga-nos de lidar com a %
pensamento cient"
O que torna a imagina
o conhecimento concebido por Bacon % % eias e do
avan fico. Contudo, Bacon (1999) admite tamb pode ser fonte de ilus " " " " " ) implica ) * previamente sentidas, limitando, assim, a raz % +a perspectiva, conforme Oliveira (2002), a preocupa , #" controlada, pode servir ao avan tambo processo de divulga ias. Por outro lado, pode ser prejudicial quando cria falsas ilus"
Outro empirista que aparece cerca de duzentos anos depois #
possibilidade de inferir resultados a partir de dados experimentais, no entanto, diferentemente
de Bacon, aceita que o pensamento opera com representa " % para as experi./01234% % das ci"" 5 de mol"or denominou qu* " que n " %% "
falsos. Nesse aspecto, ele se aproxima de Bacon, mas, embora admita a necessidade de
conhecimento abstrato para a compreens "&% Como indutivista, Mill admite que a imagina elabora 6 " particular, o abstrato (matem #4 %-se aos princ emp/.788"019:4+ "; % mentais pode ser estabelecida a partir do princ ! exemplo, a dor f % ) uma prov% &%
parte de um sujeito qualquer.
Gurgel (2006) discute que, com as novas teorias, a l#a abstrata vai conquistando espa " Mec5 <5" % ias alteraram
profundamente a teoria do conhecimento, causando um impacto ainda maior que a
Relatividade de Einstein. Com isso, o papel da imagina subjetivos tornaram-se cada vez mais claros na elabora
Este ; #-anal "
descoberta, deveria ser relegado aos estudos em Psicologia, Sociologia ou Hist# $ No entanto, a imagina%" " como elementos de an = $" &
Sobre o conceito de imagina"!>/:??:) mostra uma contradi
que sobrevive ainda hoje. De um lado, o ceticismo com que as culturas ocidentais lidam com
a imagina, de outro, o prest ' "
informa o autor,%" imaginar
'# # " pode brotar a imagina " -nos em contato com a realidade mais sutil
As breves considera rdadas possibilitam entender a import5 refletir sobre a imagina #"
cognitivo experimental.
Passemos agora a buscar alguns elementos que caracterizam a imaginao no
contexto do racionalismo moderno, destacando o pensamento de Descartes (1596-1650).
Poder ' no exerc " m (conjunto de regras) que pudesse guiar o indiv % + @77 Regra para a Orienta A"
Enfim, temos de utilizar todos os recursos do conhecimento, da imagina"
sentidos e da mem#"& "&
para pB "
adequada que permita reconhec-las, seja para encontrar as coisas que devem ser comparadas entre si, sem desprezar nenhum recurso da ind; (DESCARTES, 1628, p. 73).
A imagina ' " separa ) C " verdadeiramente humanos, portanto, diferentes dos animais. O conhecimento verdadeiro est
na alma e nunca pode ocorrer a partir de um processo que dependa essencialmente do corpo.
Mais tarde, v ) foram consideradas produtoras de bases falsas. A imagina'
conhecimento % + "
intui" a com elementos, reprodu is de figuras concebidas na realidade. A intui" %" % %
organizada por Deus, mas podemos acessar essa realidade interferindo nela, por meio de
Outro ponto da obra de Descartes %
Diferentemente da intui" D /:??94" % podemos obter verdades a partir de outros princ" % % cont % "
coisa em particular.
A dedu " " " uma vis mento, ao inv " # evitar erros, essa mem# A imagina ""#" realizados na dedu"&%
Como podemos depreender dessas considera"' papel de destaque no momento de apreens " " contudo, ele rejeita a imaginacomo princ
O pensamento humano se constitui na capacidade de gerarmos representa mentais para os elementos do mundo que nos habilitam a estabelecer rela" por meio dos sentidos, mas tamb #,E>/0FFG4"
afirma que
[...] por meio de imagens reconstruimos acontecimentos que n nossos sentidose assim guardamos o passado e criamos o futuro que ainda n
existe, e que talvez n% !"
id #" " "
aprisionando-o no presente. De todas as distin"
caracter nos faz humanos #
(BRONOWSKI, 1997, p. 25).
De acordo com Gurgel (2006, p. 53), o imagin, definido como o campo de
representa amento operar" % imaginaque, construindo um campo simb#" %" mas com base nos elementos simb#&
Passemos agora para o campo da representa ta da realidade, diferente, portanto, das abstra % % A imagin
Bachelard (1884-1962), em sua obra , publicada em 1938,
inaugura seus estudos sobre a imagina Tais estudos seguiram cruzando-se nas obras de filosofia cient '
o autor,
[...] precisamos de bem outra coisa ao inv H
devemos, em particular, adquirir formas de pensamento que nos permitam prever fenB -los mecanicamente de um modo completo. Creio que para forjar estas novas formas de pensamento,
dever% ado de uma in
muito grande, e tamb" )H % " -se
sempre muito pregui IJ C
desejarmos alcan " % m
tempo muito breve uma for)-lo
(BACHELARD, 1995, p. 85).
A cita , escompasso entre o mundo das ideias estagnadas
e a vida cotidiana. K a fico que o autor posiciona-se
contra essa in # )
[...] %-se ao empirismo, chamar um
fato de fato e proibir a busca de leis. Ainda hoje, os maus alunos de f #* #"% que decorrem de uma teoria bem organizada, s/,*$LA8*M'"0FFN" p. 85).
Holton (1979) apresenta uma importante reflex ci 6 ) % cientistas tantas realiza " B natureza. Assim, a imagina % & " que as primeiras representa v "
representaAinda
representa D /:??94 que nossa habilidade em explicar fatos e fenB
daquilo que " "
funcional de cada situa
A constru " pr" ar um objeto ou uma situa 6 aula pode ter diferentes vers" ) dela e sobre ela. Do projeto ao uso de uma sala de aula, incluem minimamente: identifica do local, projeto, constru") " ) "
Sobre a imagina" D/:??94 algo pouco considerado em contextos de ensino, principalmente nas aulas de ci '
igual forma, de acordo com o autor, no5
poucos materiais que versam sobre a imagina" % #" pr
Existem outros modos (al 4 "K%
relacionamento do tipo sentimento. Um tal modo de conhecer n" -verbal e acontece num mundo de coisas
um certo grau de realidade. O acesso a esse mundo s,
palavras, imagens e intui" &
conhecido. Neste tipo de conhecimento n ) )
(ROBILOTTA, 1988, p. 8).
Outras tend %% o de justificar a discuss + " Rouse e Morris (1986) tamb " adaptamos algumas das quest % a Tese.
Tais categorias referem-se a aspectos diferentes do sistema sob estudo e respondem a cinco
(descri 4Q'P/ do sistema); Como o sistema funciona? (explica 4Q 6 ) P /% explica 4Q ! %P / # sistema). Embora as categorias propostas pelos autores n & tomadas na ess" quest % " principalmente, diversificadas formas de constitui
Objetivando racionalizar a an % % duplica ) " " "
referenciais dos modelos mentais, principalmente de Jonhson-Laird (1983). Este autor foi um
dos primeiros a disseminar a id ercep" imagina 6 significados, totalmente abstra " % % * H
! IJ el central e unificador, na representa &" " R
/-6+LC6+-LAIRD, 1983, p. 397).
Embora utilizados h "padr defini ! -se dizer que o termo % suas contribui0F13" %"
ambos intitulados: . O primeiro deles, de Gentner e Stevens (1983), cole 6 de Jonhson-Laird (1983), o autor procura explicar o racioc % $ " afirma Lagreca (2006), a formula o de modelo mental deve-se
de Kenneth Craick, em 1983, segundo o qual, os seres humanos traduzem eventos externos
em modelos internos e raciocinam manipulando estas representa%
de fatos externos.
como um dos mais importantes dom 6 indiv # ) % natureza. Para o autor, j "
sobre o mundo, de igual forma deve ser baseado em modelo, e a habilidade para fazer
infer"-nos antecipar at%6 e inferH4"" como nos processos dedutivos, que em geral ocorrem com atividades cientQ 4 impl" & "
portanto conhecimentos mais superficiais.
Johnson-Laird (1983) disponibilizou um vasto estudo acerca de modelos mentais
que incluem: ,
do qual tomamos apenas os aspectos que os identificam e, em certa medida, fundamentam as
representa " jeto emp no da pesquisa.
Portanto, cabe destacar do trabalho de Johnson-Laird:
pode ser entendida como uma generaliza uma ideia mais ampla, portanto, compreender uma proposi situa % C % possa ter, al "&"&nto de todos os %" ent" % % conjunto. J " ) regras, difere da anterior por ser articulada, interrelacionada e possibilitar a explica fenB" %
- compreende o construto psicol# &
com pessoas, com o meio ou qualquer artefato tecnol#" poder predizer tais comportamentos em futuras intera ! representa & " %'
Johnson-Laird (1983), % nta
termos de diferentes critUm desses crit ) H
proposicional % 6
seres humanos n "uma representa Al "
quanto R
s% vista. Correspondem a uma vis &%
As imagens e os modelos t +esse sentido, n
podemos formar uma imagem geral de um objeto, mas podemos formar uma imagem
especC s "das quais n nenhuma infer " B oposi " sem interpret-las na forma de modelos. As proposi " verbalmente express%" --Laird de outros psic#% consideram as proposi % tas formuladas apenas em linguagem pr#
Resumidamente, Jonhson-Laird (1983, p. 165) prop
s Q
s correlatos perceptivos dos modelos sob
um particular ponto de vista$ " "H0
traduzir os elementos de um sistema da realidade em c# #" interesses; 2. utilizar um processo de inferQ 3 " funcionamento na mente, um processo de simula% exterior que est
Carrol e Olson (1988 apud BORGES, 1997) definem modelo mental como uma
estrutura rica e elaborada que reflete a compreens " funciona e por que funciona assim, permitindo ao usu" fazendo uso da imagina" -las.
Nessa perspectiva, o discurso pode ser de mundos fict" nossa propens-lo pela constru "
nos libera das %6 % %
modelos mentais, os quais podem ser constru ! ser constitu e regras articuladas, ou podem ser formados essencialmente por imagens, ou uma combina
Modelos mentais s
[...] representa # " &
eventos que s"
podem ser vistos de qualquer5 / S4 " "
ret %os de uma dada inst5 & %
Por exemplo, consideremos a situa ( poderia ser representada mentalmente como uma proposi / % express%4" o mental (de qualquer quadro em qualquer parede, possivelmente protot4 /
determinada parede).
Um modelo mental #
parcialmente anal# nte proposicional (EISENCK; KEANE, 1994). Ou seja, um modelo mental pode conter proposi"
mental, no sentido de Johnson-Laird, sem fazer parte de um modelo mental. Contudo, para ele
as representa nais s H proposi%
mundo. As imagens por sua vez, correspondem % " "
perspectiva de Johnson-Laird (1983), representa
que correspondem.
imagens, s % %
De acordo com a tipologia de Johnson-Laird (1983), tais modelos podem ser f " , em geral, s modelo conceitual. Os modelos conceituais, por n , exigem, mais do que os modelos f"m mecanismo de autorrevis%A
diferentes tipologias se conectem entre si, o modelo espacial e imagens formam os
constructos que explicitamente permeiam nossa investiga.
[...] capacitam os indiv ) di"
os fenB" ) B" IJ
utilizar a linguagem para criar representa% %
conhecimento direto do mundo, e relacionam as palavras com o mundo por meio de conceitos e percep/-6L+C6+-LAIRD, 1983, p. 397).
Considerando que o ensino deva ser um processo de produ sentidos e significados, o aluno nesse contexto dever " %" % questionador. Portanto, as conex que buscamos nos modelos mentais s aqui como forma de contribuir para uma reflex % acter
! "# $%
As ideias antes discutidas comp vasto conjunto de defini classifica % conhecimento. Ao lado de outros aspectos, as contribui --Laird (1983) conduziram a v e interpreta B
das +5 )%
seus estudos aos modelos mentais.
Desde a d % " v significativo nos debates que visam melhorar o ensino das ci+ perspectiva de estudo, Krapas, Alves e Carvalho (2000) afirmam que a constru mentais e/ou representa"% #ica, de maneira pr" &C e rela " ao processo sobre o qual dever6que uma pesquisa por eles realizada na literatura internacional de Educa$"% 0F190FFN refer " & 0FFN" % quantitativo bastante significativo. No Brasil, Greca e Moreira (1996, 2002), tamb ) investiga " 5 compreens A H ideias alternativas, concep%"%") 1? para designar as ideias dos alunos ainda apare " % devam estar sendo atribu "
O conceito de modelo mental # %
geram por meio de seus constructos cognitivos e tem como caracter
capacidade de preservar a estrutura do objeto ou evento que supostamente representa.
Modelos Mentais s nta 5 %
manipuladas mentalmente para prover explica B
fazer previs C-se que muitos
modelos mentais s % t
problem$ "% "
deles, que foram; %)" & )
recuperados da mem# ) /T6C+7C'6" 0FF:,
No campo do conhecimento qu"-/0FF04"poss% perceber os fenBdiretamente. Quando falamos de elemento ou composto, n perceber claramente as ideias dos estudantes, visto que eles ns pr% que facilitem tais interpreta!)
ensina, Galagovski, et al. (2003) apresentam um modelo proposto por Johnstone (1997) que
mostra algumas premissas sobre as formas como os conhecimentos anteriores condicionam os
novos conhecimentos.
a) As percep % &%" filtradas e interpretadas de forma idiossincrQ
b) O que j " # longo
prazo, o que controla a significa %
sensoriais que recebemos, ou seja, condiciona o nosso filtro perceptivo;
c) Nossa mem# % " conscientemente, presta aten ensa sobre ela.K se fixa na percep " -lhe um sentido;
d) Dar sentido a algo-lo, agreg-lo a algo j se cr
e) A mem# H a informa" - na mem# )e a outra um formato a essa informa -la, utiliz-la, ou se for o caso, descartla. Esta mem# " -se -se a quantidade de informa
muito complicado;
f) Uma informa # trabalho de um sujeito, n
As autoras argumentam que, em v " incipalmente no contexto dos conhecimentos qu" h 5
realmente o aluno apreende. Nessa perspectiva, se o aluno interage pela primeira vez com
De maneira geral, modelos mentais s & objetos autB ! " 8 /:??94"
Williams, Hollan e Stevens (1983), diz que uma
objeto autB 5" de quatro valores (aumentando, diminuindo, constante, indeterminada). Este objeto est conectado explicitamente com um n; &" transmitindo mudan% 5%
(conex & B o mental). Assim, o modelo mental de um & B"que
representa o mecanismo de transfer a v & autB, que representam +, o que se pode inferir sobre o fenB & transfer" % 5 de certa regi 6 & B " ssivelmente s &
mentais que poderiam ser identificados como modelos mentais com fronteiras definidas.
Nesse sentido, esses objetos normalmente se apresentam com certa opacidade e, no entanto, podem em algumas situa ormar um novo modelo mental que poderia ser usado para produzir explica &B
Greca e Moreira (1996, 1997) tamb % mental usado por estudantes universit =D" de campo no dom 6 ) consecutivos, fundamentado pela teoria de Johnson-Laird, sobre os tr mental: modelo mental, proposi* s autores
tinha como objetivo identificar se os alunos operavam mentalmente com modelos, proposi"
Nersessian (2007) enfatiza a import5 problemas cient* ; situa# B linguagem (incluindo a matem4
muito importantes, principalmente, nas situa " esquecidos, o que acabou reduzindo o m %
indutivos.
Como exemplos de racioc #" menciona algumas analogias que foram importantes na elabora % H +E (movimento de projda lua que culminou na lei da gravita%4Q Darwin (a crian % ) 4Q analogia de Bohr-Rutherford (a estrutura do sistema solar e a estrutura atB4
O racioc eio de imagens tamb 5
Nersessian (2007), visto que de acordo com a autora, tais imagens ajudam significativamente
a organizar a atividade cognitiva, no processo de raciocA B de modeliza iversas maneiras, por exemplo, representa%) por Maxwell para modelar analogicamente a natureza eletromagn as visuais tra = Upara descobrir o efeito de for )/ for4. Dessa forma, constituem elementos fundamentais na constru tais pela comunidade cient" a extrapola
Nersessian (2007) aborda experimentos mentais e discute que diferentemente dos
modelos mentais, tais experimentos lidam com representa 5" imagin! " )+/:??G"N914" simula uma representa idealizada, tal como a queda de corpos no vazio. O isolamento do sistema f permite manipular vari%" %"
Um aspecto importante da constru realidade devem ser traduzidos em c# & A c# ""-se como dados) " detalhes eventualmente significativos traduzem-se em explica entes para os modelos representativos de fenB + %, Lagreca (2006) afirma que a percep " " ) antecipar at%) u falamos.
Lagreca (2006) considera que uma das caracter
mental %"
formas de representa
um modelo determinado e aquilo que se pretende representar.
ndamental notar que na perspectiva de ensino que estamos propondo, fica clara a necessidade de valorizar as representa nos leva a refletir sobre a quest considera fundamentar objetivamente o pensamento cient remos necessariamente nas inevit!" ! # " estudantes perdem a possibilidade de utilizar o conhecimento constru mundo exterior que est!$"%import& tais formula Pietrocola (2004) nos lembra que a matematiza #s naturais deu-se como fruto de um longo processo de m' ( Matem! ) * ( ! $ novas ideias sobre o mundo natural e por volta do final do s +,o potencial estruturado da Matem!"-se por completo nas teorias Mec&-. e Newton, contribuindo para a funda/#0
Ainda sobre as formula ! * atem! existem as ideias e, nesse sentido, a import& !
forma $ -se e a utilizar-se delas. O dom
seus conte' e tampouco articula rela(%!#1 Qu
ideias ao segundo plano. As ideias neste contexto constituem-se o objeto fundamental de
acesso$" "
as ideias implica "*
sucesso, apela para a matematizao e, de outro, os alunos que tentam ver sentidos nessas
aulas que conflitam com suas ideias.
Parece n"'""2 cada vez mais amplo de recursos expressivos para aplic!-los, ao tentar compreender um evento ou uma situa " em termos de coisas que nos s atrav 3 " $ aceita " 2! 4
componentes estruturais j!" resultados de tal compara
5-se como espa por excel#6 deve se posicionar como mediador, aquele que questiona, que provoca reflex contesta , que possibilita novas situa " desacordos e confrontos intelectuais. Assim, poder! * sem cair na fal!" algumas circunst&.
Pensar envolve a cria
Contudo,
limita educadores que os utilizam. Considerando os aspectos cognitivos, os modelos mentais s usados para caracterizar as formas pelas quais as pessoas compreendem os sistemas f
com os quais interagem. De acordo com Borges (2000), os modelos mentais servem para
explicar o comportamento de um sistema, fazer previs causalidade aos eventos e fen( " 0
encontrados em diversas ! "
interesse cognitivo.
Conforme Paty (2002, p. 2), a !
passa a ser vista como uma forma refinada de estabelecermos essa cadeia de rela nos obriga a considerar que o sentido f !"orma matem!) do valor ineg!" * "* conhecimento rigoroso, por meio dos modelos cl! "* ind "(s gerais. Al professores, ao lidarem com os conhecimentos cient cient 2!" objeto a experi# % os que !" formula! modelos que os alunos possuem ou constroem acerca dos fen( dificilmente os conhecimentos inerentes a tais fen( situa
!"#$%
Inicialmente, abordamos algumas caracter $# identificar elementos incorporados ao debate, ainda hoje difundido, sobre verdade cient que se reflete no cientificismo t % principais relatos que caracterizam as duas express identificam os tipos de experi#
Apesar de o apelo $i#4 ter sua origem nos primeiros sofistas e sempre atrelada $ +, s+,a no ganha autoridade antes inimagin!"* emp tica distintiva da ci# na. Diversas cr ia surgiram nesse per 6"78998:.; para quem a matematiza "# A experimenta"""< tamb # " ' "
mundo. Seu pensamento se diferenciava dos empiristas anteriores, por defender uma forma
organizada, rigorosa de obter dados, seguir o m cient
As considera .; 6" 78998: "! alguns campos do conhecimento cient da ci# moderna, a dimens% autor, a Qu )a, a Hist % /i# desenvolvidas sem a experi#
Um primeiro tipo de experi#odemos considerar, pautado na tradi
Antiguidade e da Idade Moderna, explica Oliveira (2002), refere-se $ #
exemplificam e ilustram as teorias. Tais experi#"
4
Dicion! 1 0 7899=, p. 263): O termo experi# "!
concep>7:#
(e com freq?# ":7:#""
ou predica 7: # "
outros. (d) a experi#) a melhor integrada no seio da estrutura do conhecimento.
leg ou leis universais. Por se tratarem de experi# comuns, seus dados eram obtidos do cotidiano, sem o uso de instrumentaliza)
resultados permitiam @A
uma experimentaesmo uma nova observa76B,CD)8998=EE:
Ainda no escopo da ci# identifica-se um segundo tipo de experi# ) " # coisas vis ""s mentais, que visam encontrar respostas para determinadas d'" F pressup
respostas76B,CD)8998=EE:3ra o autor, temos, no primeiro tipo, possibilidades
de reconstru -se a situa** idealiza
O terceiro tipo de experi# em rela /*-se por experimenta apenas imaginadas. N"2! mas de buscar outras observa * identificadas anteriormente, ou at
Oliveira (2002, p. 157) entende que, diferentemente do primeiro tipo, o segundo e
o terceiro n , mas . G
como os explorat "!! e produzem os fen(22"
& "'(
A concep istemol G . aceita por grande parcela dos estudiosos de Filosofia da Ci#-se a descrever os processos pelos quais ocorrem as transforma cl! . Vale destacar, todavia, que, embora o autor n
#C
significativo seja a passagem do pensamento aristot mundo e de comportamento dos corpos em movimento. Essas consideram claro que se trata de uma significativa ruptura conceitual, uma vez que a concep movimento dos corpos permaneceu por mais de dois mil anos, vindo a sofrer mudan
radicais somente com o advento do pensamento de Galileu.
As regularidades e as uniformidades observadas com a finalidade de tra conjunto de leis gerais deram lugar, nesta nova ordem cient $ $ especificidades e aos detalhes, portanto, a um movimento de relativiza " cient %se sentido, um problema que induz a uma crise na estrutura de um experimento mental ajuda-nos a entender as explica (
perspectiva, reconceitualizada. Consolida-se, assim, uma nova forma de entender o mundo
real, segundo a qual um dos crit "
matematicamente controlada.
Uma mudan $ " observa " " ( baseada na experimenta!H ci# " modelos que expliquem a realidade. Nesse contexto, muda a g# aristot / " XVII significa compreender que as ideias e conceitos, ao longo da hist
questionados, dando lugar a uma nova teoria.
Em que pesem a import& epistemol experimenta - italiano encontrou argumentos que o auxiliaram a impor suas ideias sobre as de Arist No mundo da mente, ele encontrou um campo extraordinariamente f experimentos controlados e conclusivos. Montados e conduzidos apenas no laborat
c
uma ci# lar irremediavelmente seus alicerces.
Modernamente, os experimentos mentais t# ' "* maior de estudos e publica ganha significado crescente e constitui, essencialmente, uma estrat possibilita a familiariza # % " aspectos epistemol !
Do ponto de vista te abordagens mais espec conduzidas apenas em pensamento e a Educa !-nos, contudo, em
aspectos mais abrangentes que remetem "
Experimentos Mentais.
Em v# destacam exemplos com base em diversos pensadores que foram fundamentais na hist
pensamento humano. Assim, dificilmente falamos nestes experimentos sem buscar os
principais desdobramentos das ideias dos principais historiadores e fil Nosso intuito n$ aristot$co e o pensamento galileano, mas, de maneira sum# % experimenta && fizeram uso de tais experi
Essa modalidade de raciocpapel fundamental nos processos de transforma destacam sua import% # & &#
ensino/aprendizagem.
Conforme j#'orou bem essa linha de racioc colocar em evid $ corpos. O rigor e a eleg%
A fim de melhor ilustrar tal linha de racioc& modelo grego sobre o movimento e, ap'
Surgido num per % '$ ! cosmol&!())) ap * + s que cercavam seu
A primeira delas diz respeito ",& !&
mundo , no qual a Terra, im&*&-se no centro do Universo e era circundada
por esferas r xecutavam movimentos circulares ao seu
redor. Sobre as esferas estariam engastados os planetas e demais corpos celestes a partir da
Lua. Seria, ent& & Assim, no pensamento de Aristeles n&&
celestes, mas apenas em torno da Terra. Tal movimento circular seria o movimento perfeito,
porque era inerente aos corpos perfeitos, compostos por celestial, elemento considerado
perfeito.
Uma segunda concepinteressante a ser analisada, diz respeito ao movimento dos corpos na Terra (ou mais especificamente, abaixo da Lua). Na vis !
existiam apenas dois tipos de movimento natural: o movimento vertical para baixo (isto$
dire - . & & / anterior). Qualquer outro tipo de movimento seria, no mundo sublunar, um movimento n natural e, portanto, violento. Essa classe de movimento, segundo Aristnstitu por for !& a presen /& por si pr.
Por que raz/a #./ fogo e o ar)? A resposta que Arist & " &
! que esses corpos apresentam de serem pesados (graves) ou leves. Os corpos caem
ou sobem por terem as ! inerentes de serem pesados ou leves. Assim, levando em
conta os fundamentos teleol$"
Terra por ser este seu
Para Arist & 0 #
terra e $ 1
primeiros seriam respons#& no c$ #& ! -estaria no centro do universo, em seguida, ter#
(OLIVEIRA, 2002).
Na concep $, quanto mais pesado fosse um corpo, mais r# cairia e, quanto mais leve, mais facilmente ele ascenderia aos c$ - &
terra como elemento mais # -$ &
ascende aos c$! est#no foco da revolu$ XVII, como se ver# " Resumidamente, para Arist & eram devido ao objeto movente (movimento natural), ou a algum pux (movimento violento). Essa precipitada conclus! mental apenas, perdurou e dominou o pensamento cient-filos anos, at$'#&&$
Uma extraordin# in $ 2+3 ! # # & Nicolau Cop$ /4567-1543) prop8 , em franca discord% $-tomista. Mais agressiva (her$ catolicismo), seria a proposta de Giordano Bruno (1548-1600) de que, se a Terra n& no centro do Universo, mas sim o Sol, porque, afinal, nensar em um Universo Infinito e desprovido de centro? Tal hip&9: Inquisi
Chega-se, por fim, " ' ' ; 4<=5
Pisa, ent>'u apoia-se nos trabalhos de Cop$9 Johannes Kepler e prop de Arist
nome de um " #, em que os movimentos teriam explica #
! e n cariam pelas! .
Fazendo uso do telesc & Galileu viu um c$ ? & manchas no Sol e viu ainda luas naturais, orbitando ao redor do planeta J@ A& desfeita a perfei $ ' Igreja Cat
Quanto aos movimentos, mais do que explicar porque os corpos caem ou sobem,
Galileu explicou como eles o fazem, enxergando rela matem#
comportamento.
investiga 4=7B
(Discursos e DemonstraC#D;&. A
na forma de di#&$& contempla um embate entre tr gens n :& florentino (adepto do modelo galileano, representa o pr '. :
grego (um dos @ 8
sustenta as posi tot$ . : $ & governamentais e diplom#s, teve grande interesse pelas quest$ Na obra, Sagredo atua como mediador em um di#entre os dois primeiros debatedores.
Retomando uma das concep ! afirmava que uns corpos caem mais r# & ! dos
primeiros serem mais pesados (ou graves) do que os @ '
apenas por meio do racioc&"
experimento que se sucede apenas na mente. Trechos dos ilustram bem esse
momento. Buscamos, na primeira jornada dessa obra, alguns exemplos que cont$ medida, uma craos princ>$ movimento. Al$ # & % & experimentos, fossem eles, mentais ou f
$% ! &' (
)* ! * + ! * + + * ) *+ + , ! + ! * - ,+, *
. -*'**! )* +*
/ * ++ )*
+ *0+ ! , *+ -1 !
, ! * + + , * * - + ! + ! ! (
)* + * * + *
, + ! , ! ' * ! * + ! ( + ! ! &' 2 + -1 + *0+ ! * * ! * + ! , * 1 01, *1 -
-, * ! '
Conforme se observa no di#:$$
corpos mais pesados caem com velocidade maior do que corpos mais leves. Nesta obra Salviati
(representando o pr '. cionais expressos por Simpl D$:&& o intuito de convencer seus interlocutores, como se pode perceber na sequ
+ *+ ' + ( ,
-+ ! + 0 *+ 3 * * + ,*,4
Neste ponto, Salviati exp considerando dois corpos de pesos diferentes unidos. Simpl
argumento, como se pode depreender da fala seguinte.
2 1 !
2 + ! - * +
* ) *+ -+ ! -+ ,+ 1+ * ! -+* (* ! ! ! -5 ! - ! * ! ! * 6 ! * + ! 5 ! *, . + *+ ! + * ! ' * ! * +! *
E:&$tra o paradoxo a
que se chega para o caso da queda dos corpos.
7 * + * * 1 ! * +
8+ * + * +, (, 1 +* +,01
&!+*0+ +*! , ! * *
9:7-! :
7 ! !0
! -5 ! * - ** + * * " * - , * ! * * + * * * * * * ++ ) * * 8 *+ ! * * * + ! + ! + 1 * 4$%+ *+ ! ! * , * + !; +, * -+ *
* * 4
Neste momento, Salviati vai apresentar a Simpl & explica'
& * + *+ +(
0 ! + 0 + * + ! ( + * ( ! * + ! *, 0+ *+ ! ' - * ! 1 + *0 * * 0
0 5 + * 1 0
! - * 1 , * ! ,
Simpl :& -se incr$
quanto"
$% ! (+ ( ! - *0+ ,
3 +- ,+ **'$%
Nesta passagem, Salviati demonstra que o racioc aristot$&*8& leves (L) caem com velocidade menor, ent&&*
velocidade menor do que a pedra mais leve, individualmente, (VL+P< VL)5. Por outro lado, o
sistema combinado$@&&
maior do que a do corpo mais pesado, ou seja, (VL+P > VP). Chegamos, por esta forma, "
conclus#
queda do que sistemas combinados mais pesados.
Deste modo, por meio do uso do racioc / aristot$.'
E#&* do racioc'
A simplicidade e beleza desse experimento mostram-nos, de forma exemplar, o poder dos
experimentos mentais. Sem se discutir se o experimento foi ou n diante de uma linha de racioc & perdurado por dois mil anos. Certamente, n
galileana que conduziu " o de Arist # negar o poderio epistemol*' personagens. Oliveira (2002, p. 155), afirma que o pr ' & ocasi & edundante e dispens#&
experimentos que descrevia
Que caracter* a torna tF
Uma busca detalhada na literatura vai evidenciar um vasto conjunto de situa
em que um experimento $ * dos interessantes e
importantes. Tais experimentos mentais scapazes de derrubar teorias, refor sutilezas e caracter & ntre teorias rivais, simular fen8 8 & $
possibilidades. Frente "
vantagens de lan&s. No interior dessa discuss considerando as quest
momento, trazer alguns pressupostos acerca dos experimentos conduzidos pela mente e
retom#-los, mais adiante, ainda neste cap Antes, uma breve digress nomenclatura que ser#
5 Os termos V
! " # $
Em 1897, o f A C - < )* (consolidado
como - )* na l . ara nomear uma conduta de investiga cient#&* realizar um experimento f AC*G
Oersterd6, por volta de 1812, o primeiro a utilizar a mistura latim-alem (= < )* ) e, por volta de 1820, o termo$
(= < ).
No s$ " $
= < )* aparecia esporadicamente na literatura de l>
da Ci H /4I=B. imagin#-J%
Existe, ent dos, na literatura, )* . A an# * Ci ; * &0 !!
)* + *+ )* + * + 0+ *
* (. N$
menos em parte,na mente humana,"&*por fazer parte de
um debate de ideias, ou simplesmente por uma impossibilidade de ser executado. Estamos
optando neste trabalho pela ado/./.
Antes de se analisar as caracter exemplos podem elucidar a possibilidade, necessidade ou convenia de se realizar experimentos para al$ Como se pode depreender dessa discuss &# * && consideradas como capacidade de elaboradelos explicativos para testar hip H# mentais, adaptamos de Mach (1942), um experimento de natureza antecipat pensado com base nos seguintes aspectos. Consideremos uma balan resolu$
6
Muitos creditam a Einstein os primeiros usos do termo Gendankenexperiment, por$C
Einstein n&$$
