ASPECTOS FÍSICO E MATEMÁTICO NO ENSINO DO CONCEITO DE CAMPO ELÉTRICO

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ASPECTOS FÍSICO E MATEMÁTICO NO ENSINO DO CONCEITO DE

CAMPO ELÉTRICO

Otto Henrique Martins da Silva1, Nilson Marcos Dias Garcia2

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Secretaria de Estado da Educação do Paraná – SEED -PR, ottohmartins@seed.pr.gov.br

2 _{UTFPR/PPGTE e DAFIS; UFPR/PPGE, nilson@utfpr.edu.br}

Resumo

São apresentados resultados de uma pesquisa de mestrado que investigou, a partir da análise de textos históricos, livros didáticos e cadernos de anotações de aula , a constituição do conceito de campo elétrico como conhecimento escolar. Tomando como referencial teórico os conceitos de cultura escolar de Jean Claude Forquin e de transposição didática de Yves Chevallard, identificam-se, em diversos momentos e materiais, aspectos do saber escolar presentes na constituição de tal conceito. De senvolvida no momento didático em que o conceito de campo elétrico estaria sendo apresentado em sala de aula pelos professores envolvidos na pesquisa, através dela foram identificados e analisados os livros pelos quais esses professores aprenderam e ensinam tal conceito para os alunos do Ensino Médio, assim como verificou-se como os alunos, em seus cadernos, registram o que aprenderam. Como linha condutora das análises realizadas nos manuais didáticos, e nos cadernos de anotações das aulas de Física, buscou-se ressaltar como o conceito de campo elétrico se apresenta nos textos analisados, levando em consideração aspectos físico e matemático associados a esse conteúdo de ensino. Para tanto, procurou-se recuperar o contexto, a autoria e a problemática na criação do conceito de campo elétrico. A análise da pesquisa apontou que o conceito físico de campo elétrico não está claramente formulado nos textos e cadernos investigados, porém o objeto matemático campo elétrico é definido de um único modo. Também a investigação destacou a ausência, nos textos analisados, da problemática que resultou na criação de tal conceito, proporcionando um ensino diversificado e abstrato nas formulações conceituais do conteúdo de ensino campo elétrico.

Palavras-chave : Cultura escolar, saber escolar, transposição didática,

ensino de Física e campo elétrico

Introdução

O presente trabalho, resultado de uma pesquisa realizada no Programa de Pós -graduação em Educação na Universidade Federal do Paraná – UFPR1, investigou alguns aspectos da cultura escolar e da transposição didática associados ao conceito de campo elétrico na Ciência Física e na Física escolar. Tendo como elemento principal a concepção de transmissão cultural segundo a abordagem dada por Jean Claude Forquin à cultura escolar e do conceito de transposição didática desenvolvido por Yves Chevallard, analisou-se alguns aspectos do conceito de campo elétrico presente na academia e no ensino desse conceito. Considerando que “os ensinos dispensados nas escolas não transmitem nunca senão uma ínfima parte da experiência humana acumulada ao longo do tempo” (FORQUIN, 1992, p. 29), percebe-se a existência de uma instância que atua fora dos domínios dos

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estabelecimentos escolares e que proporciona saberes específicos que resultaram em conteúdos de ensino por meio dos processos de didatização no sistema de ensino. Estes conteúdos de ensino são resultados, como fala Forquin, de um imenso trabalho de reorganização, de reestruturação e de transposição didática.

Na compreensão de FORQUIN (1993) é a escola um mundo ‘social’ próprio, com modos de regulação, de transmissão, de produção e de gestão de símbolos característicos de sua vida própria. Também, é o espaço onde circulam fluxos humanos e se travam interações sociais e relações de poder. Portanto, na minha concepção, além de lugar de formação e de transmissão do conhecimento, é, igualmente, a escola um espaço de lutas e disputas pelo valor cultural conferido ao conhecimento por meio de uma dada ‘economia educacional’. É nesse espaço e em dadas circunstâncias que se pensa e se desenvolve a educação, cujos conteúdos transmitidos representam um conjunto de símbolos, valores, atitudes, conhecimentos e práticas deliberadas por meio de um processo institucionalizado que consiste na transmissão de tudo aquilo que constitui a educação.

Ao processo de transmissão cultural devemos considerar todas as questões, inclusive as conflituosas relacionadas aos conteúdos da educação selecionados, onde alguns conteúdos são preteridos em detrimentos de outros. Em relação ao conhecimento selecionado, implicarão também os imperativos didáticos que imprimirão ao conhecimento a sua didatização, como também, as subjetividades dos sujeitos e as características inerentes ao saber escolar. É a partir dos saberes escolares que os docentes tomam para si os objetos de ensino, dos quais, durante o processo de transposição didática, impregnam -no de concepções e valores socioculturais estabelecidos pelos sujeitos e por um currículo escolar.

Uma perspectiva possível para o currículo, indicada por Lawton2, citado por Forquin (1993, p. 24), indica que “trata -se da abordagem em termos de cultura, da abordagem a partir dos contextos culturais no interior dos quais emergem e se institucionalizam os currículos.” Ainda, também citados por Forq uin (1993, p. 24), Taylor e Richards3, expõem que o currículo “é o meio pelo qual o ensino se cumpre. Sem um currículo o ensino não teria veículo nenhum através do qual transmitir suas mensagens, encaminhar suas significações, transmitir seus valores.” É também o currículo, segundo Musgrave4 (FORQUIN, 1993, p. 25), “um dos meios essenciais pelos quais se acham estabelecidos os traços dominantes do sistema cultural de uma sociedade”. No entanto, uma das idéias mais significativas acerca do currículo, em Williams, é conceber o “currículo escolar como o produto de uma seleção no interior da cultura de uma sociedade.” (FORQUIN, 1993, 25)

Uma das questões centrais que emergem dessa concepção de currículo é: “quais são os determinantes, os mecanismos, os fatores desta seleção cognitiva e cultural que faz com que uma parte da herança humana é assim mantida ‘a salvo do esquecimento’, de geração a geração, enquanto que o resto parece consagrado ao sepultamento definitivo.” (FORQUIN, 1993, p. 15) Ou ainda, “quais são estes

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LAWTON, D. (1981): The Curriculum and Curriculum Change, in: SIMON, B. e TAYLOR, W. (eds.), Education in the Eighties: The Central Issues, Londres, Batsford, pp. 111 -123.

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TAYLOR, P. H. e RICHARDS, C. (1978): Na Introduction to Curriculum Studies, Stough, National Foundation for Educational Research.

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aspectos da cultura, quais são estes conhecimentos, estas atitudes, estes valores que justificam as despesas de toda natureza que supõe um ensino sistemático e sustentado por um aparelho institucional complexo.” (FORQUIN, 1992, p. 31) No entanto, de acordo com Lopes (1999, p. 63) “a concepção que se tem de cultura será, portanto, definidora de como se compreende o conhecimento escolar.” que está imerso numa cultura escolar definida por Forquin como “o conjunto dos conteúdos cognitivos e simbólicos que, selecionados, organizados, ‘normalizados’, ‘rotinizados’, sob o efeito dos imperativos de didatização, constituem habitualmente o objeto de uma transmissão deliberada no contexto das escolas.” (1993, p. 167) A esse objeto de transmissão estão associados os saberes escolares que oriundos

de um processo contínuo de seleção cultural e de elaboração didática, [...] apresentam -se como um universo no interior do qual existem não apenas diferenciações funcionais (segundo os tipos e os níveis de ensino, os ramos, as matérias), mas também fenômenos de hierarquização ou ‘estratificação’, que constituem hoje um motivo de reflexão privilegiada para os sociólogos do currículo. (FORQUIN, 1992, p. 41)

Nessa perspectiva e para a apresentação da pesquisa nesse trabalho, pontuamos as questões relacionadas acima no viés e na delimitação dos saberes escolares, tendo como sustentação teórica a concepção de cultura escolar e o conceito de transposição didática. Portanto, associado ao objeto campo elétrico definimos um recorte que privilegie as análises realizadas sobre a constituição e o ensino do conteúdo campo elétrico na Educação Básica. Assim, este artigo propõe mostrar, a partir da gênese desse conceito que o mesmo não possui uma única forma de apresentação conceitual nos manuais didáticos, ao contrário, cada livro didático elabora o conceito de campo elétrico de forma própria. Ainda, considerando o conceito e as características que lhe foram atribuídas na sua gênese, estas praticamente estão ausentes nos livros didáticos analisados .

Desenvolvimento da pesquisa

A investigação foi desenvolvida a partir de um planejamento que contemplou um estudo histórico e epistemológico sobre a constituição do conceito de campo elétrico e uma pesquisa de campo desenvolvida a partir de um encam inhamento metodológico que atendeu a disponibilidade de professores e o momento didático em que o conceito de campo elétrico estaria sendo ensinado em sala de aula. Na pesquisa se realizou uma análise dos aspectos da cultura e, principalmente, da transposição didática do conteúdo de ensino presente em alguns livros didáticos universitários e do Ensino Médio, assim como nos cadernos de anotações de alunos da disciplina de Física. Participaram da pesquisa dois professores de Física com suas respectivas turmas da terceira série do Ensino Médio de duas escolas públicas de Curitiba.

Os livros didáticos5 _{universitários usados para a análise foram o}

HALLIDAY-RESNICK (Fundamentos de Física – Eletromagnetismo), o SEARS-ZEMANSKY-YOUNG (Física – Eletricidade e Magnetismo) e o TIPLER (Física – Eletricidade e Magnetismo, Óptica). Em relação aos livros de Física na Educação Básica, a análise

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se restringiu aos livros didáticos usado pelos professores como apoio na preparação das aulas de Física, que, para os professores participantes da pesquisa foram: MÁXIMO e ALVARENGA (Curso de Física), PENTEADO (Física Conceitos e Aplicações) e o material de própria produção de um dos professores – NOTAS DE AULA. Já em relação ao conteúdo ensinado foram analisadas as anotações realizadas pelos alunos dos referidos professores, dos quais foram copiados, para cada turma, conteúdos de nove desses cadernos.

O conceito de campo elétrico foi analisado nas duas esferas do saber, ou seja, na academia e na escola. Nestas esferas, verificou-se a fo rma como este conceito foi construído e apresentado, levando em consideração os aspectos físicos e matemáticos. Em relação aos aspectos físicos foi verificado se o conceito diz fisicamente o que é o campo elétrico, ou seja, qual a sua natureza e suas propriedades físicas. Por sua vez, em relação ao aspecto matemático foi verificado se este conceito é definido por meio de uma equação ou expressão matemática ou se está construído através de preposições matemáticas.

Para a análise da transposição didática foram dados destaques aos itens distância entre o objeto do saber e o objeto de ensino, a despersonalização, a descontextualização – considerados como categorias para a análise. Também foi tomado como referência o texto ‘Abordagem Histórica na Construção do Conceito de Campo Elétrico6

’ para a caracterização dos itens supracitados nos conteúdos de ensino que foram investigados.

Neste trabalho optamos por apresentar apenas como o saber campo elétrico está conceituado nos manuais didáticos e nos cadernos dos alunos, levando em conta os aspectos de natureza física e matemática. Para isso, apresentamos o contexto, as questões e a autoria presentes na criação do conceito de campo elétrico e, também, a forma como esse objeto de ensino está apresentado nos manuais didáticos analisados e nos cadernos de anotações dos alunos de Física.

Formas de apresentação do conceito de campo elétrico

O conceito de campo surgiu a partir das questões levantadas sobre a descoberta do efeito provocado por uma corrente elétrica, através de um fio condutor próximo a uma bússola. Este efeito de natureza eletromagnética foi descoberto por Hans Christian Orsted (1777-1851) e intrigava os cientistas da época, que não encontravam explicações teóricas embasadas no conhecimento físico até então conhecido. O fenômeno, basicamente, consistia na deflexão sofrida pela agulha de uma bússola colocada próxima a um fio condutor, quando este era percorrido por uma corrente elétrica. Dois cientistas, Michael Faraday (1791-1837) e André -Marie Ampère (1775-1836) destacaram-se na busca por uma explicação sobre esse fenômeno. Ampère explicava o fenômeno eletromagnético considerando a concepção de força de ação à distância, ou seja, conforme os modelos físicos da época utilizados para a Lei Gravitacional e Lei de Coulomb. No entanto, Faraday, observando as curvas descritas pelos fragmentos da limalha de ferro quando espalhada sobre uma superfície imantada, de forma análoga a este fenômeno, propôs um modelo de linhas de força que se estendia em torno do ímã – abaixo da superfície – emergindo de um pólo para convergir ao outro. Faraday propôs por meio

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desse modelo que a ação entre os corpos se dava através do meio repleto de linhas de força, chamando este meio de campo de forças .

Esta concepção foi estendida por Faraday, tanto para os fenômenos magnéticos, denominando de campo magnético, quanto para os elétricos, chamando de campo elétrico. No entanto, foi Maxwell quem matematizou o modelo de linhas de força, proporcionando o cálculo da intensidade por meio das equações que levam seu nome. A expressão matemática para o cálculo do campo elétrico corresponde a uma das quatro equações de Maxwell, ou seja, a equação:

cuja solução depende de condições de contorno, do meio e da densidade de carga. Ainda, analogamente ao campo gravitacional, Maxwell definiu a intensidade elétrica ou intensidade do campo elétrico para medir a força elétrica sobre uma carga elétrica, quando colocada no local onde se deseja medir o campo, desde que esta carga não altere a distribuição da eletric idade.

Nos livros didáticos de Física de Ensino Superior

Para o ensino do conceito de campo elétrico no livro Física – Eletricidade e Magnetismo. SEARS, ZEMANSKY e YOUNG7, os autores iniciam com uma pequena introdução da importância deste conceito. Dizem, portanto, que a interação elétrica entre partículas pode ser reformulada por meio do conceito de campo elétrico e que este não é apenas um método de cálculo, mas um conceito importante de significado teórico fundamental. Assim, apresentam esse conceito por meio de uma ilustração que mostra duas cargas positivas, A e B, próximas uma da outra, onde é afirmado que a força de interação é ‘de ação à distância’. Depois, é pedido ao leitor que imagine “uma dessas cargas como se estivesse modificando o estado de c oisas no espaço circundante, de modo que esse estado se torna diferente do que era na ausência desses corpos.” (SEARS et alii, 1984, p. 523). Em seguida, os autores pedem que seja removido (ou seja, imaginando que será removido) o corpo B e dizem que o corpo A, carregado, produz ou cria um campo elétrico no ponto onde se encontrava o corpo B – que chamou de ponto P – e, caso o corpo B seja colocado em P, a força de interação elétrica será exercida em B pelo campo e não diretamente pelo corpo A. Ainda, o campo elétrico exercido no ponto P é estendido em todo o espaço entorno de A. Assim, “define-se campo elétrico E em um ponto como o quociente entre a força F que atua sobre uma carga de prova positiva, q, situada nesse ponto e sua carga.” (SEARS et alii, 1984, p. 525), enquanto a definição matemática do campo elétrico é feita em função dessa carga de prova, quando também o define como uma grandeza vetorial da seguinte forma:

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SEARS, F.; ZEMANSKY, M. W.; YOUNG, H. D. Física – Eletricidade e Magnetismo. Trad ução de WEID, J. P. V. der., 2 ed., v. 3. Rio de Janeiro: LTC Editora, 1984.

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No livro, Fundamentos de Física – Eletromagnetismo. HALLIDAY e RESNICK8, os autores iniciam o ensino do conceito de campo elétrico com uma contextualização, onde questionam a forma como cargas elétricas interagem e iniciam, fazendo analogias com as idéia de campo de temperatura, de pressão (escalares) e, principalmente, gravitacional (vetorial). No ensino do conceito de campo elétrico os autores condicionam-o à existência de uma força elétrica, ou seja, “se colocarmos um corpo-de-prova, possuindo uma carga elétrica positiva q, próximo a uma barra carregada, uma força eletrostática F atuará sobre ele, e, então, dizemos que existe um campo elétrico nessa região.” (HALLIDAY e RESNICK, 1991, p. 16). A expressão matemática, análoga ao campo gravitacional, que define o campo elétrico é dada, também, pela equação (2).

No livro Física – Eletricidade e Magnetismo, Óptica. PAUL A. TIPLER9, o autor inicia exemplificando a força elétrica como uma força de ação à distância, semelhante à força gravitacional. Questiona o fato das interações entre partículas através do espaço vazio, sugerindo a adoção do conceito de campo elétrico para contornar o problema e diz que uma carga provoca um campo elétrico em todo o espaço e a interação sobre a partícula carregada se dá através do campo que se propaga com a velocidade da luz. A partir da conclusão de que a força elétrica exercida pelo campo sobre uma carga de prova, q, é proporcional à mesma, o autor define o campo elétrico E como o quociente entre a força resultante F e a carga elétrica q.

Nos três manuais citados é indicado que a intensidade do campo elétrico é calculada através da equação

onde r é a distância da carga ao ponto e ˆr é o versor que dá a orientação do vetor campo elétrico. Nestes também são realizados diversos cálculos para várias situações de distribuições de cargas e geometrias distintas, utilizando o cálculo diferencial e integral, a Lei de Gauss e as equações de Maxwell.

Os autores dos manuais referidos acima utilizam as linhas de força, principalmente, como uma forma de representação do campo elétrico.

Nos livros didáticos de Física de Ensino Médio

No livro Curso de Física 3. ANTONIO MÁXIMO e BEATRIZ ALVARENGA10, no ensino do campo elétrico os autores introduzem o conceito através de uma figura. A figura contém duas cargas elétricas próximas, sendo uma fixa e a outra móvel. Em seguida, observa -se a existência de uma força elétrica atuando sobre a carga móvel, supondo -se que esta se desloca para outras posições em torno da carga fixa, onde se observa a existência, também, da força elétrica. Para descrever o fato, os autores

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HALLIDAY, D. e RESNICK, R. Fundamentos de Física – Eletromagnetismo. Tradução de LUIZ, A. M. et alii; Coordenador da Tradução de LUIZ, A. M. 3 ed., v. 3. Rio de Janeiro: LTC Editora, 1991.

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TIPLER, P. A Física – Eletricidade e Magnetismo, Óptica . Tradução de MACEDO, H. e BIASI, R de. 4 ed., v. 2. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2000, p. 2 -52.

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dizem existir, em qualquer ponto do espaço em torno da carga fixa, um campo elétrico criado por esta carga. De um modo geral, afirmam que “sempre que em cada ponto de uma certa região corresponder o valor de uma dada grandeza, dizemos que, naquela regiã o, existe um campo associado àquela grandeza.” (MÁXIMO e ALVARENGA, 1999, p. 958).

Os autores comentam o fato de que a existência do campo elétrico não depende da presença da carga de prova e que o campo elétrico é responsável pelo aparecimento da força elétrica sobre a carga de prova, ou seja, “consideramos que a força elétrica que atua sobre q é devida à ação do campo elétrico e não à ação direta de Q sobre q” (MÁXIMO e ALVARENGA, 1999, p. 957). Ainda dizem que em cada ponto do espaço o campo elétrico pode ser representado por um vetor, Er, de intensidade E, cuja direção e sentido é a mesma da força que atua numa carga positiva colocada no ponto (MÁXIMO e ALVARENGA, 1999, p. 958).

No livro Física Conceitos e Aplicações. Volume 3. PAULO C. M. PENTEADO11, “o campo elétrico é uma região do espaço que envolve a carga elétrica” (P ENTEADO, 1998, p. 32) e que qualquer carga elétrica colocada em um ponto desse espaço ficará sujeita a uma força elétrica. Esta também é a forma de se detectar a existência de um campo elétrico pois “se em uma determinada região do espaço existir um campo elétrico, então, uma carga de prova colocada em repouso nessa região ficará sujeita a uma força elétrica.” (PENTEADO, 1998, p. 32).

Para formular uma definição quantitativa da grandeza campo elétrico, ele propõe a seguinte construção: suponha um campo elétrico numa dada região do espaço e um ponto P dessa região. Coloca-se, então, nesse ponto uma carga de prova q1 que ficará sujeita a uma força elétrica F . Depois, troca-se a carga de prova ₁

q2 por q1, no mesmo ponto, obtendo-se uma força elétrica F e repete, ₂

sucessivamente, o processo para outras cargas de provas colocadas em P, constatando-se que, para cada carga de prova qn, surge uma força elétrica F . n

Segundo o autor, observa-se que todas as forças elétricas possuem a mesma direção e essas forças que atuam em cargas positivas têm um determinado sentido, enquanto as que atuam em cargas negativas possuem o sentido contrário, como também, uma verificação, tanto teórica quanto experimental, mostram que:

Assim, a constante obtida da relação é denominada vetor campo elétrico Er associado ao ponto P. Concluindo, o autor afirma que “a cada ponto do espaço pode-se associar um vetor campo elétrico E

r

dada pela relação entre a força elétrica

Fr e a respectiva carga de prova q” (P ENTEADO, 1998, p. 33), ou seja:

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Os autores acima citados calculam o campo elétrico para uma carga puntual por meio da equação:

onde k é uma constante de proporcionalidade. 0

Eles também usam as linhas de força para uma visualização gráfica do campo elétrico, onde desenvolvem este conceito a partir da representação de vários vetores do campo elétrico.

Nas notas de aulas de professores e nos cadernos de alunos

Além dos conceitos dos livros didáticos, verificou-se como ele é apresentado pelos próprios professores, em suas notas de aula. Nestas, um dos professores participantes da pesquisa define campo elétrico como “a região do espaço em que partículas eletricamente carregadas sofrem a ação de forças ou adquirem energia devido à sua carga elétrica” (NOTAS DE AULA, 2006)12

, sugerindo, porém, uma outra forma de conceituar o campo elétrico, ou seja,

como sendo uma propriedade física estabelecida em todos os pontos do espaço que estão sob influência de uma carga elétrica (carga fonte), tal que uma outra carga (carga de prova ou de teste), ao ser colocada num desses pontos, fica sujeita a uma força de atração ou repulsão exercida pela carga fonte (NOTAS DE AULA, 2006)11

e em seguida, mostra uma figura ilustrando isso.

Nos cadernos dos alunos as anotações se iniciam com uma figura ilustrativa. A figura possui duas cargas de tamanhos diferentes, sendo uma delas chamada de carga de prova, ao lado da qual está escrito q1, q2, q3 e F1, F2, F3; a outra

representada por Q, com várias linhas radiais. Em seguida é apresentada a seqüência de equações:

e depois deduz-se a equação:

Nestas anotações, o campo elétrico é definido como “a região de perturbação eletrostática criada ao redor de uma carga elétrica puntiforme e fixa.” (CADERNOS DE ANOTAÇÕES)13

Em seguida é apresentada uma figura com uma carga que origina o campo e três cargas de prova ou de teste em torno da mesma que servem, segundo as anotações, para constatar a existência do campo elétrico. Depois, é apresentado o vetor campo elétrico Ecomo sendo “uma grandeza vetorial definida pelo quociente da força elétrica pela carga de prova:” (CADERNOS DE ANOTAÇÕES, 2006)12

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Notas de aula elaborada por um dos professores participantes da pesquisa de mestrado desenvolvida no Programa de Pós -graduação em Educação.

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Anotações nos cadernos dos alunos dos professores envolvidos na pesquisa de mestrado desenvolvida no Programa de Pós -graduação em Educação.

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tendo como características, a intensidade, direção e sentido. Informa, também, a unidade de campo elétrico no SI.

Considerações finais

O saber campo elétrico nos textos analisados, conforme visto, apresenta-se de diversas formas que privilegiam, em alguns momentos, a expressão matemática, em outros o texto explicativo ou ainda os gráficos e desenhos. Como uma forma presente em todos eles, destacam-se as expressões matemáticas associadas às ilustrações ou textos, encaminhando, quase sempre, para uma definição ou uma problematização ou um questionamento. Além das expressões matemáticas, outra forma presente nos textos são os esquemas, principalmente de linhas de força, que fazem a representação gráfica deste saber e que foram construídas culturalmente como um saber escolar. As diversas formas de apresentação do conceito de campo elétrico, ao nosso ver, não contribuem na elaboração conceitual, pois diversifica as tentativas de defini-lo, torn ando-o mais abstrato ainda. Outro aspecto a ressaltar é a originalidade do conceito: nos manuais o conceito se distancia do genuinamente criado por Faraday. Este fato e outros associados à problemática e ao contexto histórico tornam o conceito destituído de autoria e de historicidade, o que contribui para a constituição de uma “ciência perfeita” e esvaziada dos problemas e aspectos sociais, culturais e políticos.

Em todos os textos, a natureza do campo elétrico não foi esclarecida e isto talvez seja o grande complicador na compreensão física desse conceito. Nos livros de ensino superior, o campo elétrico é o próprio modelo proposto por Faraday, ou seja, o modelo de linhas de força foi a concepção inicial do conceito de campo elétrico. Já nos livros de Ensino Médio houve uma separação entre o modelo de linhas de força e o conceito de campo elétrico, levando-se em consideração que esse modelo necessita ser melhor elaborado. Ou seja, constrói-se o conceito de campo elétrico a partir de outra referência, tendo como elemento decisivo na elaboração deste conceito a experiência física que ele proporciona, ou seja, a constatação da sua existência através de uma carga de prova.

A pesquisa mostra dois momentos distintos relacionados ao objeto campo elétrico. Um diz respeito à sua constituição quando na descoberta por Orsted do efeito elétrico sobre a agulha da bússola, até o momento em que foi elaborada a explicação dada por Ampère e Faraday acerca deste efeito; o outro momento foi quando Maxwell desenvolveu, na sua teoria eletromagnética, e matematizou as concepções de Faraday sobre a descoberta de Orsted. O ensino do campo elétrico privilegiou, decididamente, a matematização do conceito de campo elétrico em detrimento da natureza e constituição físicas. Por essa razão entendemos ser o objeto matemático que representa o conteúdo de ensino campo elétrico o mesmo em todo o percurso no processo de ensino-aprendizagem. No entanto, a conceituação física do que seja o campo elétrico, ou seja, as propriedades e natureza físicas ficam a desejar nos manuais de ensino e, principalmente, nas anotações dos alunos nas aulas de Física. Es te fato reforça o distanciamento do conceito apresentado em relação ao de referência, ocasionando um ensino

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esvaziado de sua natureza física, possuindo, no entanto, apenas uma representação matemática.

Em relação ao ensino do conceito de campo elétrico, não podemos deixar de perceber a possibilidade e a necessidade de se construir uma outra proposta de ensino a partir de um modelo físico que o represente adequadamente e que dê conta dos objetivos pedagógicos inerentes a este saber. No entanto, qual seria este modelo de campo elétrico? O de Faraday? Um outro modelo? Entendemos, porém, que o conceito de campo elétrico elaborado a partir de um modelo mais adequado e apropriado poderia contornar muitos problemas que apareceram nas propostas de ensino analisadas, principalmente as relacionadas à natureza abstrata desse conceito.

Referências

CHEVALLARD, Yves. La Transposición Did áctica:del saber sabio al saber

enseñado. Tradução de Claudia Gilman. Buenos Aires: Aique Grupo Editor, 1991.

FORQUIN, Jean Claude. Saberes escolares, imperativos didáticos e dinâmicos sociais. In: Teoria e Educação n. 5, Porto Alegre, 1992, p 28-49.

_____. Escola e cultura: as bases sociais e epistemológicas do conhecimento escolar; Tradução de Guacira Lopes Louro. Porto Alegre: Artes Médicas, 1993, p 167.

HALLIDAY, D. e RESNICK, R. Fundamentos de Física – Eletromagnetismo. Tradução de LUIZ, A. M. et alii; Coordenador da Tradução de LUIZ, A. M. 3 ed., v. 3. Rio de Janeiro: LTC Editora, 1991.

LOPES, A. R. C. Conhecimento Escolar: Ciência e cotidiano. Rio de Janeiro: Ed. UERJ, 1999, p. 33-101.

MÁXIMO, Antonio e ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 4ª edição. v. 3. São Paulo: Scipione, p. 911-984, 1999.

PENTEADO, PAULO C. M. Física Conceitos e Aplicações v. 3, São Paulo: Editora Moderna, p. 2-40, 1998.

SEARS, F.; ZEMANSKY, M. W.; YOUNG, H. D. Física – Eletricidade e Magnetismo . Tradução de WEID, J. P. V. der., 2 ed., v. 3. Rio de Janeiro: LTC

Editora, 1984.

TIPLER, P. A Física – Eletricidade e Magnetismo, Óptica. Tradução de MACEDO, H. e BIASI, R de. 4 ed., v. 2. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2000, p. 2-52.

SILVA, O. H. M da. A construção do conceito de campo elétrico: da Ciência à

Física Escolar. Curitiba, 2006. 132 f. Dissertação (Mestrado em Educação) –