UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO, FILOSOFIA E HISTÓRIA DAS CIÊNCIAS
FELIPE MENDONÇA RIBEIRO
ABORDAGEM CONTEXTUAL: AS EXPERIÊNCIAS DE DOCENTES DAS DISCIPLINAS CONCEITOS DE FÍSICA A, B, C E D DO CURSO DE FÍSICA DA
UFBA
Salvador 2020
FELIPE MENDONÇA RIBEIRO
ABORDAGEM CONTEXTUAL: AS EXPERIÊNCIAS DE DOCENTES DAS DISCIPLINAS CONCEITOS DE FÍSICA A, B, C E D DO CURSO DE FÍSICA DA
UFBA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências, Faculdade de Educação, Universidade Federal da Bahia e Universidade Estadual de Feira de Santana, como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. José Fernando Moura Rocha
Salvador 2020
SIBI/UFBA/Faculdade de Educação – Biblioteca Anísio Teixeira Ribeiro, Felipe Mendonça.
Abordagem contextual : as experiências de docentes das disciplinas Conceitos de Física A, B, C e D do Curso de Física da UFBA / Felipe Mendonça Ribeiro. - 2020.
179 f.
Orientador: Prof. Dr. José Fernando Moura Rocha.
Dissertação (Mestrado em Ensino, Filosofia e História das Ciências) - Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Educação, Salvador, 2020.
Programa de Pós-Graduação em convênio com a Universidade Estadual de Feira de Santana.
1.Física - Estudo e ensino (Superior). 2. Contextualização do Conteúdo. 3. Ciência - História. 4. Ciência - Filosofia. 5. Professores de física - Formação. 6. Prática de ensino. I. Rocha, José Fernando Moura. II. Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Educação. Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências. III. Universidade Estadual de Feira de Santana. IV. Título
FELIPE MENDONÇA RIBEIRO
ABORDAGEM CONTEXTUAL: AS EXPERIÊNCIAS DE DOCENTES DAS DISCIPLINAS CONCEITOS DE FÍSICA A, B, C E D DO CURSO DE FÍSICA DA
UFBA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre.
Aprovado em 24 de agosto de 2020
BANCA EXAMINADORA
Dr. Fábio Luís Alves Pena _________________________________ Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia da Bahia
Dra. Andréia Maria Pereira de Oliveira _________________________________ Universidade Federal da Bahia
Dr. José Fernando Moura Rocha _________________________________ Universidade Federal da Bahia
RESUMO
Este trabalho teve o objetivo de investigar como os docentes das disciplinas Conceitos de Física A, B, C e D, do Curso de Física da UFBA, ministraram esses componentes curriculares, a partir do relato de suas próprias experiências de docência. A investigação foi orientada pelo paradigma fenomenológico, tendo como estratégia prioritária de coleta de dados, as entrevistas abertas, as quais foram realizadas com quatro docentes e registradas por meio de gravações de áudio, com a análise e interpretação dos dados realizadas segundo o processo de redução fenomenológica. O trabalho foi estruturado em quatro capítulos. No primeiro, faz-se considerações gerais sobre a inserção de História e Filosofia da Ciência no Ensino de Ciências, em particular, no de Física; em seguida, discute-se o uso de abordagens contextualizadas, bem como da experimentação e da matematização no ensino de física, além de serem feitas considerações sobre a docência universitária. No segundo, são apresentados alguns aspectos históricos do desenvolvimento do Ensino de Física no Brasil, até a década de 1990, época em que foi criado o Curso de Física, Licenciatura, noturno, em cuja matriz curricular foram incluídas, como uma das inovações importantes, as Físicas Básicas I, II, III e IV, atualmente denominadas Conceitos de Física A, B, C e D; além de serem apresentadas também as características dessas disciplinas. No terceiro capítulo, apresenta-se o delineamento metodológico, onde a pesquisa foi caracterizada como de natureza qualitativa e de caráter empírico. E, finalmente, no quarto e último capítulo, foram analisados dados obtidos em resposta à pergunta norteadora da pesquisa, a partir dos quais emergiram cinco categorias de análise (Inserção de HFC, Experimentação, Matematização, Materiais ou Recursos Didáticos, Dificuldades) de onde pudemos compreender que a inclusão, em 2016, das disciplinas Conceitos de Física A, B, C e
D, no Curso de Física, diurno e noturno, modalidades licenciatura e bacharelado -
como extensão da experiência de ensino realizada no Curso de Física, Licenciatura, noturno, através das Físicas Básicas I, II, III e IV, a partir de 1999 - está mostrando-se, na voz de docentes que as ministraram (período de 2016 a 2019), uma experiência curricular positiva, em que pese as dificuldades enfrentadas pelos docentes para ministrá-las.
Palavras-chave: abordagem contextual; ensino de física; história e filosofia da
ABSTRACT
This work aimed to investigate how Professor’s from Physics Concepts A, B, C and D disciplines, from UFBA’s Physics Course, taught these curricular componentes, through their own teaching experiences reports. The investigation was directed by Phenomenological Paradigm, having main data collection strategy, open interviews, which were conducted with four professors and registered by audio recordings, with data analyses and interpretation carried out by phenomenological reduction process. The work was structured in four chapters. In the first one, we consider about insertion of History and Philosophy of Science in Science Education, particularly, in Physics’; after that, we discuss about using contextual approaches, as well as experiments and mathematics roles in physics teaching, besides we consider some aspects about university lecturer. In the second one, there are shown some historical aspects of Physics Education Development in Brazil, til 1990 decade, when day night Teacher Preparation Physics Program was built, in which curriculum, there were included, as curricular innovations, the Basic Physics I, II, III and IV disciplines, nowadays called Physics Concepts A, B, C and D; there are also shown those disciplines characteristics. In the third chapter, it is shown the methodological design, where the research was characterized as qualitative nature and empirical character. And, finally, in the fourth and last chapter, there were analysed data obtained in response to the resarch guiding question, from what emerged five analyses categories (HPS Insertion, Experimentation, Mathematics, Educational Material or Didatic Resource, Difficulties) and, as a consequence, we could comprehend that the inclusion, in 2016, Physics Concepts A, B, C and D disciplines, in Physics Course, day period and day night period, teacher training and bachelor modalities – as teaching experience extension occured in Physics Course, Techer Preparation Program, day night period, through Basic Physics I, II, III and IV, from 1999 – has being shown, through professors’ voices (from 2016 to 2019), a positive curricular experience, in spite of some difficulties faced by professors in teaching them.
Keywords: contextual approach; physics education; history and philosophy of
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Conhecer a matéria a ser ensinada 27
Quadro 2 – Ementa da disciplina Conceitos de Física A 86
Quadro 3 – Ementa da disciplina Conceitos de Física B 87
Quadro 4 – Ementa da disciplina Conceitos de Física C 87
Quadro 5 – Ementa da disciplina Conceitos de Física D 87
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
BNCC - Base Nacional Comum Curricular
CBPF - Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas
CEALDIP – Centro de Atendimento a Laboratórios Didáticos e de Pesquisa
CFE - Conselho Federal de Educação
CNE/CP - Conselho Nacional de Educação/ Conselho Pleno
CNPQ - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física
HC - História da Ciência
HFC - História e Filosofia da Ciência
IPR - Instituto de Pesquisas Radioativas
LDBEN - Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional
NdC - Natureza da Ciência
PARFOR – Plano Nacional de Formação de Professores da Educação Básica
PIBID - Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência
PCK - Conhecimento Pedagógico de Conteúdos
PCN + - Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais
UEFS - Universidade Estadual de Feira de Santana
UFBA - Universidade Federal da Bahia
UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais
UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul
UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte
UNESP - Universidade do Estado de São Paulo
USP - Universidade de São Paulo
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 13
CAPÍTULO 1 – HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA, EXPERIMENTAÇÃO E MATEMATIZAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS 17
1.1 - História e Filosofia da Ciência e Ensino de Ciências – considerações gerais 17
1.2 - História e Filosofia da Ciência na formação de professores de ciências 24
1.3 - A experimentação e a matematização no ensino de física contextualizado 50
1.4 - A docência no ensino superior - os formadores de professores 58
CAPÍTULO 2 – AS DISCIPLINAS CONCEITOS DE FÍSICA, DA UFBA 71
2.1 - Considerações históricas sobre o ensino de física no Brasil 71
2.2 - O Curso de Física da UFBA 80
2.2.1 - As disciplinas Conceitos de Física, antigas Físicas Básicas 83
2.2.2 - A abordagem dos conteúdos das disciplinas Conceitos de Física 88
CAPÍTULO 3 – DELINEAMENTO METODOLÓGICO 93
3.2 - Características da pesquisa 94
3.3 - Estratégia de coleta de dados 96
3.4 - Método de análise de dados 97
CAPÍTULO 4 - RESULTADOS E DISCUSSÕES 99
4.1 - Análise ideográfica 99
4.1.1 - Análise ideográfica do Professor 01 100
4.1.2 – Análise ideográfica do Professor 02 105
4.1.3 – Análise ideográfica do Professor 03 114
4.1.4 – Análise ideográfica do Professor 04 121
4.2 - Análise nomotética 131
4.2.1 - Compreensão das categorias abertas 133
CONSIDERAÇÕES FINAIS 163
INTRODUÇÃO
O presente trabalho de pesquisa nasce das nossas inquietações com o ensino de física oferecido no curso de física, quando ainda aluno de graduação. Ao deparar-nos com disciplinas curriculares, em sua maioria, voltadas, principalmente, para o formalismo matemático e para os aspectos técnico-experimentais, notávamos a falta de discussões que envolvessem aspectos históricos e epistemológicos dos conteúdos estudados. Estando ciente da importância da aproximação com outras áreas do saber para tornar mais rica e viva a física que era apresentada, surgiu-nos a curiosidade de cursar, na graduação, disciplinas como Evolução da Física e Física e Sociedade. Tal experiência aos poucos foi deslocando nossos interesses acadêmicos e profissionais da pesquisa em “ciência dura” - fizemos iniciações científicas em Física Atômica e Molecular desde o início da graduação - para o campo da Educação Científica e da História e Filosofia da Ciência (HFC). Nesse movimento, tomamos conhecimento de um conjunto de disciplinas denominadas Conceitos de Física (antigas Físicas Básicas, do Curso de Física, Licenciatura, noturno, agora comum ao diurno e noturno) que apresentavam uma abordagem contextual no ensino de ciências, entendendo aqui por contextual uma abordagem que além de enfatizar o ensino do conteúdo científico, proporciona o ensino sobre as ciências, no ensino da física universitária básica, o que nos abriu um novo horizonte de perspectivas! No processo de busca por mais informações sobre as origens históricas dessas disciplinas, verificamos que o Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia tinha criado em 1998, e implantado em 1999, o Curso de Física, Licenciatura, noturno, incluindo em sua matriz curricular algumas inovações importantes (apesar de nem todas consensuais) entre as quais a criação das então denominadas Físicas Básicas, oferecidas paralelamente às tradicionais Físicas Gerais e Experimentais - E (I, II, III e IV), aos alunos de ciências exatas (IFUFBA, 1998). Em 2016, essas disciplinas foram estendidas ao Curso de Física, diurno, modalidades licenciatura e bacharelado, com a denominação de Conceitos de Física
A, B, C e D, mesmo que também de forma não consensual, especialmente no que
diz respeito à extensão das mesmas ao bacharelado (ROCHA, 2014).1
1 Com a implantação do Curso de Física, Licenciatura, noturno, em 1999, a UFBA passou a oferecer dois Cursos de Física, com dois currículos distintos e dois colegiados de graduação. Em 2016, os
A criação dessas disciplinas não passou despercebida por pesquisadores da área de Ensino de Ciências. Rosa (2006), por exemplo, realizou um estudo de caso comparativo nos cursos de licenciatura em física em ambas universidades (Universidade Federal da Bahia e Universidade Federal do Rio Grande do Sul), no qual incluiu as disciplinas Físicas Básicas I e II entre aquelas que inseriam História e Filosofia da Ciência, em seus programas, constatando que a maioria dos professores pesquisados é favorável à inserção de HFC na formação de licenciados em física, embora afirmem encontrar dificuldades em fazer essas inserções em função da própria formação. Não especificou, entretanto, se a maioria dos professores pesquisados dessas instituições era favorável à inserção de HFC utilizando apenas uma disciplina específica do curso, ou utilizando várias disciplinas de física, estruturando historicamente os conhecimentos científicos em cada uma delas. De qualquer modo, tais dificuldades não foram consideradas empecilhos, em 2016, para a extensão das disciplinas Conceitos de Física (três delas como obrigatórias), aos alunos de física do diurno, inclusive aos alunos de bacharelado. A autora pontuou também que uma avaliação interna dessas disciplinas (Físicas Básicas I e II), com relação à sua eficácia para a melhoria das concepções de Natureza da Ciência, mostrava-se como uma perspectiva de investigação.
Teixeira (2010), por sua vez, explora o espaço criado por essas disciplinas para investigar a qualidade da argumentação produzida coletivamente sobre a síntese newtoniana em sala de aula de uma disciplina orientada por uma abordagem contextual de ensino (Física Básica I), e o papel dessa abordagem na argumentação produzida. Rocha (2014), por outro lado, discute as inovações curriculares trazidas pelo currículo do Curso de Física, Licenciatura, noturno, da Universidade Federal da Bahia, com atenção especial para as Físicas Básicas III e IV. O autor destaca o papel positivo desempenhado pelas Físicas Básicas III e IV no processo de consolidação da proposta das Físicas Básicas, do Curso de Física, Licenciatura, noturno, ao tempo em que relata ter havido dificuldades para a implantação das mesmas, parte das quais superadas ao longo do tempo. Além disso, constata a existência de críticas específicas aos cursos ministrados nas disciplinas Físicas
currículos das licenciaturas, noturno e diurno, foram unificados, e o Colegiado do Curso de Física, Licenciatura, noturno, foi extinto. A partir de 2016, passou a existir apenas um Curso de Física, oferecido em dois turnos com diferentes modalidades: o Curso de Física, diurno, modalidades licenciatura e bacharelado, e o Curso de Física, noturno, modalidade licenciatura.
Básicas, especialmente na II, o que indicava a necessidade de um estudo mais aprofundado associado às atividades de sala de aula, nos cursos ministrados nessas disciplinas. Esse autor mostra também que as Físicas Básicas III e IV foram ministradas ao longo de 15 anos de existência, por um número restrito de docentes, cabendo também investigar a razão disso.
Por outro lado, após três anos e meio do início da implantação da reforma dos antigos currículos dos Cursos de Física (modalidades licenciatura e bacharelado, diurno, e modalidade licenciatura, noturno), realizada em 2016, observa-se também a necessidade de se investigar o impacto da extensão ao curso diurno dessas disciplinas (três delas como obrigatórias). Foi com o propósito de investigar mais profundamente a problemática dessas disciplinas, a partir da reformulação curricular de 2016, que resolvemos realizar esta pesquisa. Com esse intuito, norteamos o nosso trabalho a partir da seguinte questão-problema: De que maneira docentes dos componentes curriculares Conceitos de Física A, B, C e D, do Curso de Física, da UFBA, relatam suas experiências de docência nessas disciplinas? Para responder essa indagação, tomamos então como nosso objetivo de pesquisa: compreender os relatos dos docentes dos componentes curriculares Conceitos de Física A, B, C e D, do Curso de Física, da UFBA, referentes às suas experiências de docência nessas disciplinas.
O trabalho foi estruturado em quatro capítulos. No Capítulo 1, apresenta-se uma visão geral sobre o processo de aproximação e reaproximação entre HFC e ensino de ciências, em especial o de física, ao longo do século XX; em seguida, apresentam-se trabalhos de literatura que tratam de HFC na formação de professores de ciências, em especial de física; em continuação, são discutidos aspectos de abordagens contextualizadas, da experimentação e da matematização no ensino de física; e, por fim, aspectos da docência universitária são apresentados.
No Capítulo 2, apresentam-se, inicialmente, algumas considerações históricas sobre o Ensino de Física, no Brasil, partindo do período colonial até a sua institucionalização na primeira metade do século XX, quando a física passou à posição de disciplina acadêmica dos ensinos universitário e secundário. Além disso, aborda-se, brevemente, o desenvolvimento do Curso de Física da UFBA, desde o seu surgimento em meados do século XX, até a criação do Curso de Física, Licenciatura, noturno, em 1999, trazendo entre as suas inovações curriculares as disciplinas Físicas Básicas I, II, III e IV, atualmente denominadas Conceitos de Física
A, B, C e D. São tecidas também considerações acerca da abordagem dos
conteúdos desses componentes curriculares.
No Capítulo 3, é apresentado o delineamento metodológico, isto é, o enquadramento paradigmático, o tipo e o método de pesquisa, o perfil dos sujeitos pesquisados, as estratégias de coleta de dados e os procedimentos de análise de dados.
No Capítulo 4, são feitas as análises propriamente ditas, isto é, são apresentados os resultados e discussões sobre os relatos dos docentes, buscando, a partir das descrições, entender a forma como atribuem significados às suas próprias experiências de docência para, a partir daí, serem obtidos os invariantes, as convergências que revelam as estruturas ou essências gerais do fenômeno em estudo.
CAPÍTULO 1 - HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA, EXPERIMENTAÇÃO E MATEMATIZAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS
O que é a ciência? Vocês sabem todos o que ela é; evidentemente, pois que vocês a ensinam. (...) Mas, se por acaso vocês a ignoram, dirijam-se ao primeiro manual que encontrarem; todos eles contêm uma exposição completa da questão. A ciência não é... aquilo que os filósofos dizem sobre ela e ainda menos aquilo que é dito pelos manuais. O que é ela, então? Eu realmente só me coloquei esta questão após ter dado o meu acordo ao senhor De Rose sobre o título desta conferência. Um poema, então, me veio à memória: “Uma centopéia vivia feliz. Até que um sapo malicioso lhe perguntou: ‘Diga-me, você jamais se confunde de pata quando caminha?’ Tomada de dúvida, a centopéia caiu num buraco, porque ela não sabia mais caminhar.” Eu fiz ciência toda a minha vida, sabendo perfeitamente o que ela era. Mas quanto a dizer a vocês como colocar um pé diante do outro – e para isso eu estou aqui, eu sou incapaz (FEYNMAN, 1988, p. 212-213 apud VIDERIA, 2006, p.32)
Neste capítulo, apresentamos, inicialmente, uma breve reconstituição do processo de aproximação e reaproximação entre HFC e ensino de ciências, em especial o de física, ao longo do século XX; em seguida, serão mostrados trabalhos da literatura que apresentam exemplos de propostas de ensino de ciências que incorporam abordagens contextualizadas, inclusive algumas experiências no ensino de graduação, com ênfase na formação de professores de ciências (licenciatura); em continuação, são feitas algumas considerações sobre o uso de abordagens contextualizadas no bacharelado e sobre o uso de experimentos e da linguagem matemática no ensino de física contextualizado; e, por fim, são discutidos alguns aspectos relacionados à docência universitária e à formação do docente do ensino superior.
1.1 – História e Filosofia da Ciência e Ensino de Ciências - considerações gerais
As contribuições que a História e a Filosofia da Ciência têm a dar ao Ensino de Ciências mostram-se bastante atuais e relevantes no cenário educacional (MATTHEWS; 1994, 1995; PEDUZZI, 2001; GUERRA et al, 2004; MARTINS, 2007; FORATO; PIETROCOLA; MARTINS, 2011; LONDERO, 2015; DAMÁSIO; PEDUZZI,
2017; GRECA; ARRIASSECQ; TEIXEIRA, 2018; SILVA, 2019), estando presentes em reformas curriculares e influenciando a formação de professores de ciências. Para os defensores de uma abordagem contextual no ensino de ciências, este, além
de enfatizar os conteúdos propriamente científicos, deve também propiciar um ensino sobre as ciências, em seu contexto social, histórico, filosófico, ético e tecnológico, devendo-se evitar o que Schwab (1964) chamou de “retórica de conclusões”, onde o processo de construção do conhecimento científico é apresentado sem os aspectos históricos, filosóficos, culturais e sociais da ciência. De acordo com El--Hani (2006, p. 1),
A importância da história e filosofia das ciências para uma educação científica de qualidade tem sido frequentemente defendida na literatura (e.g., Robinson 1965; Duschl 1985; Hodson, 1991; Burbules & Linn 1991; Lederman 1992; Matthews 1992, 1994, 2000; Driveret al. 1996; Monk & Osborne 1997; McComas et al. 1998; Freire Jr. 2002). A partir desta defesa, constituíram-se as chamadas abordagens contextuais do Ensino de Ciências (Matthews, 1994), nas quais se propõe que a aprendizagem das ciências deve ser acompanhada por uma aprendizagem sobre as ciências (ou sobre a natureza da ciência).
Embora a discussão acerca das contribuições da História e Filosofia da Ciência para o Ensino de Ciências, particularmente o de física, seja atual, ela não é tão recente. Desde o século XIX, houve tentativas de aproximação do ensino das ciências com a História e Filosofia da Ciência. O filósofo, cientista e educador Ernst Mach (1838-1916) é citado, frequentemente, como o primeiro a tratar sistematicamente das contribuições que a filosofia pode dar para a educação científica, ressaltando seus aspectos humanísticos (VIDEIRA, 2014). Como afirmado por Greca, Arriassecq e Teixeira (2018), Pierre Duhem (1861-1916) defendeu, no início do século XX o chamada “método histórico”, uma vez que contribuiria para os estudantes terem uma visão mais correta da física. Em concomitância, Paul Langevin (1872-1946) fez críticas à negligência de uma visão histórica na formação dos futuros físicos (GRECA; ARRIASSECQ; TEIXEIRA, 2018).
Matthews (1994), ao realizar um levantamento dos currículos dos cursos de ciências, adotados ao longo do século XX, principalmente de países da Europa e Estados Unidos, identificou três tradições concorrentes nos EUA: a corrente prática, com ênfase na técnica e nas aplicações cotidianas; a teorética, com ênfase na especialização, na estrutura das disciplinas e a contextual, que enfatiza o aspecto
humanístico, o desenvolvimento histórico e as implicações culturais da ciência. Essas três correntes tiveram maior ou menor penetração conforme diferentes contextos e momentos históricos.
Na primeira metade do século XX, havia um crescente reconhecimento dos aspectos humanísticos e práticos, mas com o advento da II Guerra Mundial, houve um acréscimo na perspectiva da ciência aplicada.
Na segunda metade da década de 1950, entretanto, dentro do contexto da Guerra Fria, em que as duas grandes potências Estados Unidos e União Soviética disputavam soberania, o lançamento do satélite soviético Sputnik ao espaço produziu um alerta nos educadores e políticos americanos e pôs em xeque o sistema educacional daquele país. Com o objetivo de melhorar o sistema educacional americano, a National Science Foundation fez grandes investimentos em diversos projetos curriculares, todos com ênfase nos conteúdos das ciências e voltados para a formação de cientistas. Tais projetos eram dirigidos por cientistas considerados com alto grau de competência nas suas respectivas disciplinas, ficando os educadores, historiadores e filósofos alijados desse processo. O “Prefácio da Edição Portuguesa” do Projecto Física registra esse movimento:
Na segunda metade da década de 1950, iniciou-se nos Estados Unidos um amplo movimento de renovação do ensino das ciências experimentais que cedo se alargou à Europa e a vários países da África, Ásia e América Latina (RUTHERFORD; HOLTON; WATSON, 1980).
No mesmo Prefácio é citado também que, em 1972, em uma obra publicada na Universidade de Maryland, intitulada Eighth Report of the International
Clearinghouse on Science and Mathematics Curricular Developments, foram
enumerados e descritos sumariamente “os novos projetos de ensino produzidos em mais de 50 países das mais diversas partes do mundo e nos mais diversos estados de desenvolvimento...”. O início desse movimento de renovação geralmente é identificado com a criação do Physical Science Study Committee (PSSC), o qual teve quatro edições em língua inglesa e inúmeras traduções (e adaptações), em 17 diferentes idiomas, inclusive o português (1965) e o russo. De acordo com French (1986) “havia uma edição russa do PSSC, cerca de 57.000 cópias, [sendo um exemplar] para cada professor de física na União Soviética”, informação que lhe foi passada por um antigo membro da Divisão de Educação Científica da UNESCO,
Nahum Joel (FRENCH, 1986, p. 32; apud TEIXEIRA, 2003). De acordo com Gerald Holton, o PSSC “foi desenhado para incrementar o surgimento de novos cientistas” (OLIVEIRA; FREIRE JR., 2006, p. 320). Alguns anos mais tarde, no Reino Unido, a
Fundação Nuffield decidiu também empreender um grande projeto voltado
principalmente para o ensino de física, química e biologia, destinado a alunos de idades entre 11 e 15 anos. Esses novos cursos assumiram novos objetivos e metodologias de ensino, dos quais resultaram sequências temáticas diferentes daquelas que prevaleciam até então.
Divergindo dessa tendência da época, uma outra visão de ensino das ciências surgiu na segunda metade da década de 1960 com o citado Projecto Física. Na sua primeira fase, iniciada em 1962, seus objetivos principais foram elaborados por um grupo de professores da Graduate School of Education da Universidade de Harvard motivados pelo crescente número de jovens desejosos de discutir, em sala de aula, as interações da ciência com a sociedade, sendo a primeira versão do texto ensaiada com resultados encorajadores. Na segunda fase, que durou 4 anos, a partir de 1964, o grupo de colaboradores foi ampliado, contando com a participação de profissionais das diversas áreas de conhecimento, incluindo físicos, astrônomos, químicos, historiadores e filósofos da ciência, professores de universidades e de escolas secundárias, educadores de ciências, psicólogos, especialistas de avaliação, engenheiros, realizadores, artistas e projetistas (RUTHERFORD; HOLTON; WATSON, 1980). Este projeto faz uma introdução aos conceitos da física a partir das suas ideias mais relevantes e numa perspectiva cultural e histórica, com os objetivos de atingir estudantes com diferentes capacidades e com as mais variadas vocações profissionais. Foi idealizado para o ensino médio, mas, em razão das particularidades do ensino de ciências nos Estados Unidos, foi adotado em muitas faculdades, e, de acordo com Gerald Holton, muitas traduções estão ainda hoje em uso em países como a China, o Japão e a Itália. (OLIVEIRA; FREIRE JR., 2006).
Mais recentemente, uma nova edição completamente revista, atualizada e ampliada foi publicada com o título Understanding Physics (CASSIDY; HOLTON; RUTHERFORD, 2002). Esta edição foi escrita para estudantes de graduação sem pretensão (pelo menos inicialmente) de entrar em carreiras de ciências ou engenharia. Apesar dos autores afirmarem isto no Prefácio, Holton esclarece que esta nova edição não é direcionada para secundaristas porque a (nova) editora não
tem distribuidor para este setor, mas acredita que este livro também entrará no ensino médio, pois pode ser usado no ensino por jovens professores (OLIVEIRA; FREIRE JR., 2006).
Vê-se então que o Project Physics, ou Harvard Project Physics, não tinha como alvo o ensino da física universitária básica destinada aos alunos da chamada área de ciências exatas, onde se incluem os alunos dos cursos de Física e das engenharias. Foi pensando em preencher este espaço nos cursos de formação de professores de Física, na UFBA, que o Instituto de Física da UFBA criou o que aqui poderíamos denominar de Projeto das Físicas Básicas, mencionado anteriormente, e já em desenvolvimento há 19 anos. Como já referido, na concepção inicial deste projeto, as Físicas Básicas deveriam oferecer aos licenciandos um espaço próprio onde, desde o primeiro semestre do curso, poderiam interagir diretamente com o conteúdo que iriam ministrar posteriormente. A expectativa era que tais conteúdos fossem ministrados de forma contextualizada dentro de um enfoque simultaneamente histórico, fenomenológico (experimental), matemático e conceitual. Matthews (1994, p. 6) apontou o Projecto Física como um excelente exemplo de ensino de ciência através de abordagem contextual e ressaltou que mais de sessenta estudos sobre sua eficácia foram publicados e todos com resultados positivos e encorajadores. Sobre esta questão, Lewis (1976, p. 98; apud Teixeira, 2003) afirma:
O curso foi experimentado em escolas de todo o país e os resultados provaram que funcionava convenientemente. Os professores e estudantes revelam-se entusiasmados com ele e, na maioria das classes em que é proporcionado, a matrícula em Física.
Matthews (1994) identifica esse episódio de grandes investimentos em projetos curriculares, com ênfase nos conteúdos das ciências, feitos pela National
Science Foundation, como uma separação entre a História e a Filosofia da Ciência e
o ensino das ciências, um afastamento que perduraria até a década de 1980 quando, de acordo com Matthews (1994), teve início uma reaproximação.O relatório
Science for all Americans, publicado em 1989, é um exemplo dessa reaproximação,
pois enfatiza, dentre outros aspectos, o aprendizado guiado pelo conhecimento da natureza e história da ciência (MATTHEWS, 1994, p. 37). Deve-se frisar, entretanto, que a preocupação dos educadores em ciências com uma adequada compreensão
dos estudantes sobre a Natureza da Ciência também não é recente, tendo aparecido já no início do século XX.
De acordo com Ledermann (1992), um relatório da Central Association of
Science and Mathematics Teachers, de 1907, apresenta fortes argumentos em
defesa da ênfase sobre o método científico e sobre os processos da ciência, no ensino. No início dos anos 1900, a meta principal referente à Natureza da Ciência como parte da educação científica era expressa em termos de maior ênfase no método científico a fim de melhor treinar as faculdades mentais dos estudantes. Nos anos 1960, o objetivo estava ligado à defesa da ênfase no processo e na investigação científicos; e mais recentemente a adequada compreensão sobre a Natureza da Ciência foi incluída como um componente crítico da alfabetização científica. Como se vê, a ideia da necessidade dos estudantes adquirirem uma adequada compreensão acerca da Natureza da Ciência é defendida por educadores e cientistas até os dias atuais. Alguns destes apresentam a melhoria do entendimento dos estudantes da Natureza da Ciência “como um dos objetivos mais comumente especificados para a educação em ciência” (KIMBALL, 1968; apud LEDERMAN, 1992, p. 332).
De acordo com Moura (2014):
A natureza da Ciência é entendida como um conjunto de elementos que tratam da construção, estabelecimento e organização do conhecimento científico. Isto pode abranger desde questões internas, tais como método científico e relação entre experimento e teoria, até outras externas, como a influência de elementos sociais, culturais, religiosos e políticos na aceitação ou rejeição de ideias científicas (MOURA, 2014, p. 32).
Como se vê, para esse autor, a Natureza da Ciência deve possibilitar a compreensão do conhecimento científico, tentando aproximá-lo da realidade do aluno e levando-o a reconhecer o empreendimento científico como construção coletiva, sujeita a erros e a influências internas e externas. Tal abordagem pode ser implícita ou explícita, capaz de desenvolver o pensamento crítico-reflexivo tanto dos professores quanto dos alunos sobre o conhecimento científico a ser trabalhado. Moura (2014) faz uma ampla revisão bibliográfica em referenciais brasileiros e estrangeiros e pontua que a Natureza da Ciência também abarca temas que estão, entre outros aspectos, relacionados ao método científico, a relação entre teoria e observação, a importância das concepções prévias dos cientistas e o papel da
criatividade na elaboração de ideias científicas. Das orientações filosóficas e ideológicas também depende a concepção de Natureza da Ciência que se pretende adotar.
Exemplos de projetos curriculares, que abordaram aspectos da HFC e NdC, foram Science for All Americans (AAAS, 1989) e Benchmarks for Science Literacy (AAAS, 1993) da American Association for the Advancement of Science. Dentre algumas, ressalta-se o fato de que, quando as pessoas sabem como é realizado o trabalho científico, como são feitas as conclusões e quais os limites da ciência, elas se tornam mais críticas quanto às reivindicações científicas, tendem a compreender o seu processo histórico de desenvolvimento e a descartar imagens distorcidas, mitos e estereótipos da ciência (AAAS, 1989, 1993 apud São Tiago, 2011). Pensar na inserção da Natureza da Ciência (NdC) na Educação Científica implica dizer que se dará ao educando a possibilidade de ampliar os seus horizontes, a fim de que ele a conceba sob uma nova perspectiva, estabelecendo assim, um novo sentido aos conhecimentos científicos (MOURA, 2014). O conhecimento histórico e filosófico da ciência pode apontar novas possibilidades para o ensino de ciências, visto que o esvaziamento de sentido dos conteúdos científicos pode constituir-se em um obstáculo para o aluno envolver-se no processo de aprendizagem científica. Incentivar os debates de questões como do que a ciência é feita, como elaborá-la, por quê, o quê, para quem e por quem ela é influenciada e qual seu intuito ao influenciar o meio é uma das formas de emancipar o indivíduo cientificamente (MOURA, 2014).
A tendência dos pesquisadores em ensino de física de incluir História e Filosofia da Ciência nos currículos escolares, isto é, a tendência à reaproximação do ensino de física e História e Filosofia da Ciência, apontada por Matthews (1994), foi, em alguns aspectos, ratificada por Wang e Schmidt (2001), ao relatar os resultados do Terceiro Encontro Internacional sobre Matemática e Ciência (TIMMS) que contou com a participação de mais de quarenta países de todo o mundo (o Brasil não estava incluído nesse estudo), e que inclui comparação de currículos oficiais, livros didáticos, práticas de professores e desempenho dos estudantes. Os autores concluem que é imperativo, na atual sociedade, a alfabetização científica, tanto para os estudantes que irão seguir carreiras científicas, quanto para aqueles que não irão.
Pensando nessa perspectiva de “ciências para todos”, os defensores da incorporação da HFC nas aulas de ciências, a fim de contextualizar seu ensino, apontam alguns benefícios da utilização da HFC, uma vez que: humaniza os conteúdos, mostrando a ciência como construção humana, coletiva, fruto do trabalho de muitas pessoas; motiva e interessa os alunos; contribui para melhorar as atitudes do alunado frente à ciência e seu aprendizado; proporciona uma melhor compreensão dos conceitos científicos mostrando o seu desenvolvimento; favorece a formação cultural geral (a compreensão de certos episódios históricos cruciais na história da ciência têm um valor intrínseco e formam parte da herança cultural dos cidadãos); demonstra que a ciência é mutável e que, portanto, o conhecimento científico atual é suscetível à mudança; combate a ideologia cientificista, permitindo um conhecimento mais rico da metodologia do trabalho científico e mostra as pautas de mudança da metodologia aceitas em cada momento e em cada disciplina; permite mostrar as relações Ciência, Tecnologia e Sociedade não só no presente, como ao longo da história, o que facilita a compreensão de sua evolução (GRECA; ARRIASSECQ; TEIXEIRA, 2018).
1.2 - História e Filosofia da Ciência na formação de professores de ciências
A percepção de Matthews da tendência à reaproximação entre História e Filosofia da Ciência e Ensino de Ciências é reforçada por umtrabalho de Carvalho e Vannuchi (1996), onde é feita uma análise das propostas e tendências curriculares de física nos anos noventa, a partir das atas, memórias e proceedings dos simpósios, encontros, reuniões e congressos de ensino de física com dimensões nacional, latino-americana e europeia que foram realizados naquela década. Estas autoras destacam o fato de que a História e Filosofia da Ciência aparecem como um fator de contribuição para os novos modelos de ensino e aprendizagem propostos. Isso ocorreu, por exemplo, na V Reunião Latino-Americana sobre Educação em Física (V RELAEF), onde a História e Filosofia da Ciência foi indicada como importante fator para a formação de professores em função de proporcionar:
1 - uma maior compreensão da natureza do conhecimento científico; 2 – um melhor entendimento dos conceitos e teorias da Física; 3 – uma compreensão dos obstáculos e dificuldades dos alunos; 4 – uma concepção das ciências como empresa coletiva e histórica e o entendimento das relações com a tecnologia, a cultura e a sociedade (CARVALHO; VANNUCCHI, 1996, p. 4; apud TEIXEIRA, 2003, p. 35).
Teixeira (2003) acrescenta que, de acordo com as mencionadas autoras, em praticamente todos os eventos analisados, das ênfases curriculares propostas que fizeram parte da investigação (cotidiano, interdisciplinaridade, Física Moderna e/ou Contemporânea, História e Filosofia da Ciência e ensino cognitivista), a História e Filosofia da Ciência aparece como a categoria cuja inclusão curricular apresenta maior consenso. Essa predominância só ocorre, entretanto, quando se tratam das propostas curriculares indicadas nos eventos através de mesas-redondas, conferências, grupos de trabalho e encontros. Ao investigar os relatos de pesquisas empíricas apresentadas nos mesmos eventos em comunicações orais e painéis, foi observada a ocorrência de um número consideravelmente menor de trabalhos cuja temática trata da inclusão da História e Filosofia da Ciência no ensino, em comparação com o número de propostas curriculares.
Ainda baseado no trabalho de Carvalho e Vannucchi, (1996), Teixeira (2003) conclui que isso mostrou uma discrepância entre o que se propõe no ensino de física (em termos de ênfases curriculares sugeridas nos eventos) e o que se pratica (em termos de currículos adotados na prática pelos educadores) o que parece refletir uma dificuldade de se traduzir em propostas baseadas no uso de História e Filosofia da Ciência em prática de sala de aula (CARVALHO; VANNUCCHI, 1996). Esta dificuldade encontra eco no trabalho de Matthews (1994), no qual, ao fazer uma defesa crítica e bem fundamentada do papel da História e Filosofia da Ciência no ensino das ciências, aponta também suas dificuldades. Segundo este autor, a principal delas diz respeito à formação do professor que necessita de três competências: o conhecimento e a apreciação da ciência que ensina; algum entendimento da História e Filosofia da Ciência, a fim de ensinar melhor a matéria e fazer avaliações mais inteligentes sobre muitos debates científicos e educacionais presentes nos currículos; e alguma teoria ou visão educacional que dê suporte às suas atividades na sala de aula e que defina um propósito para sua tarefa pedagógica. Desta forma, acrescenta: “Professores têm um importante, mas oneroso papel social” (MATTHEWS, 1994, p. 6).
Acreditamos que a inserção da História e Filosofia da Ciência na formação dos professores de física é de fundamental importância para que o futuro docente desenvolva sua própria epistemologia e que tome consciência dela, a qual, de uma forma ou de outra, será transmitida aos alunos explícita ou implicitamente. Entretanto devemos nos perguntar: como essa epistemologia é formada? Para Matthews (1995, p.187):
A epistemologia do professor é formada assistematicamente, isto é, ela é construída a partir do processo de educação via leitura de livros-texto descrito por Kuhn. Por isso, consiste de preconceitos generalizados que não são abalados pela informação histórica, ou pela análise filosófica.
Daí a importância de cursos que fomentem HFC na instrução dos futuros professores de ciências, os quais, muitas vezes, têm uma visão distorcida do trabalho científico (GIL-PÉREZ et al, 2001), para que possam ter, de forma clara, a compreensão da ciência que ensinam, com mais criticidade, para além dos conhecimentos específicos e pedagógicos. Esses cursos, entretanto, como nos informa Matthews (1995), devem ser direcionados ao futuro trabalho docente, devendo ser aplicados ou práticos. Além disso o próprio Matthews tem ministrado cursos do tipo, propiciando aos graduandos o contato com as obras originais de Galileu, Boyle, Newton, Huygens e Darwin, acompanhado de discussões filosóficas que perpassam por diversos aspectos: “(...) realismo, instrumentalismo, autoridade, reducionismo, causalidade, explicação, idealização, etc.- são tratadas à medida que nascem do próprio texto” (MATTHEWS, 1995, p.191).
Além do conhecimento da matéria específica a ser ensinada, Carvalho e Gil-Pérez (2011) apontam também a necessidade de conhecimentos profissionais diversos, ressaltando, dentre eles, os aspectos relativos à História da Ciência, ao processo de desenvolvimento científico, bem como às questões epistemológicas associadas, pertinentes à disciplina que será ministrada por eles; o professor deve ser formado, portanto, de modo a saber articular o conteúdo específico, as dimensões histórico-epistemológicas e metodológicas. É interessante ressaltar que, para esses autores, é por meio de uma perspectiva construtivista – a qual relaciona a existência de esquemas conceituais espontâneos, associados à Didática das Ciências, os obstáculos epistemológicos, a orientação de aprendizagem dos alunos como uma (re)construção de conhecimentos iniciais, a serem modificados como
ocorre com os cientistas e a consideração da aprendizagem como tratamento de situações-problema (CARVALHO; GIL-PÉREZ, 2011) - do ensino de ciências que esses professores devem ser preparados.
Carvalho e Gil-Pérez (2011) ressaltam também que é a partir dessas contribuições que aliam a História da Ciência ao construtivismo que os professores devem estear devidamente qualificados quando do exercício de suas práticas docentes, o que se contrapõe aos modelos tradicionais, verbalistas e centrados na figura do professor, sob a consequência negativa de ceifar a curiosidade e o protagonismo do próprio aluno durante seu processo de aprendizagem. O aluno também deve assumir a postura investigativa do cientista, na busca pela construção do próprio conhecimento, o que é corroborado por Carvalho e Sasseron (2018), para as quais ele também deve ser incentivado a desenvolver habilidades argumentativas sobre o conteúdo científico estudado, o que requer também alterações nas formações inicial e continuada de professores. Os autores procuram sintetizar essas ideias, sobre o conhecimento a ser ensinado da seguinte forma, como podemos ver no Quadro 1 a seguir:
Quadro 1 – Conhecer a matéria a ser ensinada
A. Conhecer os problemas que originaram a construção dos conhecimentos científicos (sem o que os referidos conhecimentos surgem como construções arbitrárias). Conhecer, em especial, quais foram as dificuldades e obstáculos epistemológicos (o que constitui uma ajuda imprescindível para compreender as dificuldades dos alunos).
B. Conhecer as orientações metodológicas empregadas na construção dos conhecimentos, isto é, a forma como os cientistas abordam os problemas, as características mais notáveis de sua atividade, os critérios de validação e aceitação das teorias científicas.
Fonte: (Carvalho & Gil-Pérez, 2011, p. 23)
As propostas de ensino baseadas em História e Filosofia da Ciência também poderiam estar alicerçadas nos “saberes docentes”, como colocados por Tardiff (2004), entre eles constam os “saberes disciplinares”, os “saberes da formação profissional”, os “saberes curriculares” e os “saberes experienciais”. Para Bastos et al. (2011), os “saberes disciplinares” estariam relacionados ao modo como a ciência produziu e validou os diferentes conhecimentos; os “saberes da formação profissional” dizem respeito às discussões da área de didática das ciências e como elas contribuem para estratégias de sala de aula com os conteúdos histórico-filosóficos; os “saberes curriculares” referem-se à forma como a História da Ciência e assuntos correlatos aparecem no currículo e no material didático; já os “saberes experienciais” representam a compreensão que o professor tem da sua própria sala de aula, de como os estudantes trabalham e interagem em classe com os conteúdos e com a abordagem de História e Filosofia da Ciência (BASTOS et al., 2011).
Devemos distinguir também, como visto em Moreira (2004), o treinamento científico da educação científica. Enquanto o treinamento deve estar voltado para a C. Conhecer as interações Ciência/Tecnologia/Sociedade associada à referida construção, sem ignorar o caráter, em geral, dramático, do papel social das Ciências; a necessidade da tomada de decisões.
D. Ter algum conhecimento dos desenvolvimentos científicos recentes e suas perspectivas, para poder transmitir uma visão dinâmica, não fechada, da Ciência. Adquirir, do mesmo modo, conhecimentos de outras matérias relacionadas, para poder abordar problemas afins, as interações entre os diferentes campos e os processos de unificação.
E. Saber selecionar conteúdos adequados que deem em uma visão correta da Ciência e que sejam acessíveis aos alunos e suscetíveis de interesse.
formação dos futuros cientistas, os quais devem ser versados na prática das ciências em que irão atuar, a educação científica deve, de posse do conhecimento científico, levar os estudantes a interpretarem o mundo, resolverem problemas com o uso de leis, conceitos e procedimentos da ciência, identificando aspectos históricos, filosóficos, culturais e sociais das ciências; não se pretende formar cientistas, pesquisadores de áreas específicas. E é para a realidade da educação científica que os professores devem ser formados. Ainda de acordo com Moreira (2004), quanto à inserção de HFC não ser um consenso e, consequentemente, estar sujeita a críticas, não haveria objeções quanto ao seu emprego na formação de professores de ciências, mas eventualmente na formação dos cientistas (KUHN, 1998; FREIRE Jr., 2002; ROSA, 2006; ROSA, 2007). Aqui se reforça o argumento de Kuhn (1998): para esse físico e filósofo da ciência, a abordagem histórica de conteúdos científicos “ceifaria o dogma do conhecimento científico”, uma vez que colocaria dúvidas para os alunos, os quais não seriam formados no paradigma vigente; isso os afastaria das carreiras científicas.
As contribuições que a História e a Filosofia da Ciência têm a dar à Educação Científica também não são um consenso entre educadores e pesquisadores em Ensino de Ciências, principalemente com relação a “o que ensinar” e “como ensinar”. Outros estudiosos também se mostram reticentes quanto ao uso de História da Ciência no Ensino de Ciências. Klein (1972) argumenta que, ao selecionarem materiais históricos, os professores de ciências, particularmente os de física, o fazem com outros objetivos didáticos, e a História da Ciência presente no Ensino de Ciências seria de má qualidade. Portanto, seria melhor não utilizar a HC. Whitaker (1979), ao referir-se à “quasi-história” no ensino de física, ressalta os fins da ideologia científica ou da visão de ciência que permeiam a narrativa histórica, indo além dos fins pedagógicos propriamente ditos; seria melhor, então, não utilizar a história em sala de aula. Para Kuhn (1998), o estudante deve ser treinado no paradigma vigente, o que se constitui no objetivo da educação científica. Brush (1974), inclusive, sugere que a História da Ciência seja censurada, sob pena de influenciar negativamente os estudantes. Na verdade, estaria sugerindo “que apenas um público científico maduro deveria ter acesso à história” (MATTHEWS, 1995, p. 177). Peduzzi (2011, p.12-13) também reúne alguns argumentos contrários à inserção de HC, com por exemplo, a física, como ciência objetiva, dispensa avaliações históricas subjetivas, as quais dependem de diferentes concepções
filosóficas para sua análise; a história da ciência/física é complexa, extrapolando, em muitos casos, o campo de interesse do físico; o aluno, qualquer que seja o nível de ensino, deve aprender a ciência/física, seus conceitos, princípios, teorias e métodos, e não investir esforços na aquisição de conhecimentos sobre a ciência.
Com isso, verificamos que a utilização de elementos históricos e filosóficos da ciência em seu ensino não é uma tarefa fácil, encontrando recomendações da literatura quanto a possíveis distorções de tal prática, o que pode comprometer a aprendizam, pelo aluno, do próprio conteúdo científico que se deseja ensinar. Há uma preocupação do conteúdo científico (de física) tornar-se secundário:
Já outras propostas para inserir a física moderna e contemporânea na educação elegem outras prioridades, tornando o conteúdo de física uma preocupação secundária. Por exemplo, temos várias pesquisas cujo objetivo principal é trazer discussões sobre relações entre ciência, tecnologia e sociedade, ou sobre a natureza da ciência a partir de diversos episódios da física moderna e contemporânea. Existe até mesmo a possibilidade de que tópicos da física contemporânea sejam abordados para problematizar a confiança depositada na ciência, defendendo teses “relativistas” que deixariam a maioria dos cientistas ofendidos (BAGDONAS, 2015, p. 19).
Outras distorções do uso de elementos históricos, que poderiam comprometer e, até mesmo, subverter a Educação Científica, causando prejuízos para a formação dos educandos, são apontadas por Gerald Holton, um dos idealizadores do prestigiado Harvard Project Physics:
O que eu discordo em História da Ciência é quando se afirma que o que o cientista faz nada tem a ver com a natureza, mas simplesmente com questão de carreira profissional, ou de dinheiro, de política, de corporações, e por aí vai. Isso é uma visão estreita. Essas são apenas partes de um grande quebra-cabeças. E há ainda pessoas que vão mais além, como Sandra Harding, que diz, por exemplo, que o Principia de Newton é manual de estupro, uma violência, porque essa é a maneira como os homens lidam com a natureza: violando-a. Isso é uma tradução equivocada de Bacon, porque ele fala em inquirir a natureza. Essas pessoas têm sido muito ouvidas. Acho que o que temos que fazer é ter paciência e esperar, porque o que elas estão dizendo não vai durar muito. Eventualmente, elas se arrependem, como Bruno Latour faz agora escrevendo um mea culpa, dizendo que todos esses anos estava ensinando aos estudantes que não há certeza em ciência, que tudo é uma questão de opinião, à maneira de Foucault (OLIVEIRA; FREIRE JR, 2006, p. 325-326).
Para Matthews (1995), a História da Ciência, ao ser levada para o ensino, não deve representar o processo histórico de forma caricaturada, mas deve ser uma história simplificada, adaptada à faixa etária dos alunos e ao currículo. Portanto, não seria necessário extinguí-la dos cursos de ciências. Para este autor, tanto a HC quanto o próprio conteúdo científico podem tornar-se mais complexos, conforme a exigência da situação educacional. E para evitar distorções grosseiras, é imperativo que os professores de ciências sejam preparados para utilizarem a HFC em suas prática pedagógicas. Matthews (1995) cita o sucesso do Projecto Física de Harvard como um exemplo que se contrapõe às preocupações de Kuhn/Brush.
A partir do exposto por Moreira (2004), os autores Damasio e Peduzzi (2016), por sua vez, defendem que a formação de cientistas deve incluir a educação científica, ou seja, os pesquisadores devem ter uma visão epistemológica adequada da ciência que praticam, capazes de compartilhar significados no contexto da ciência ao reconhecerem aspectos históricos, culturais e sociais da ciência. Entretanto, o contrário não seria necessariamente verdadeiro, já que objetivo principal da educação científica não é a formação de cientistas, mas uma formação científica geral. Damasio e Peduzzi (2016) defendem, portanto, a abordagem de HFC na formação de professores para que estes, em sua futura prática docente, possam contribuir para formar alunos capazes de compreender a complexidade do conhecimento científico. A não discussão desses temas na graduação e a falta de materiais didáticos adequados para instrumentalizar o professor consistiriam em entraves para o uso didático da HFC: os professores não estariam capacitados a levar essas questões para a sala de aula (DAMASIO; PEDUZZI, 2016).
Ao consultarmos a literatura especializada, concordamos com Matthews (1994) e vemos em Martins (2006) e Martins (2007) que não é uma tarefa fácil introduzir HFC nas salas de aula. Dentre os desafios encontrados, podemos citar:(i) falta de professores com formação adequada para pesquisar e ensinar sobre a história da ciência; (ii) a falta de material didático de história da ciência voltado para o ensino de ciências; e (iii) dificuldade de acesso aos materiais existentes, resultados de pesquisas acadêmicas na área, por parte dos professores (MARTINS, 2006). Além disso, dentre as dificuldades encontradas por professores de física, estudantes de graduação e licenciandos ao ministrarem a disciplina física, Martins (2007) aponta: (i) a falta de material didático adequado; a pouca presença desse tipo de material, ausente nos livros existentes; (ii) o currículo escolar, excessivamente
voltado para os exames vestibulares; (iii) o tempo insuficiente, disponível para isso; (iv) vencer a resistência tanto dos alunos, quanto da própria escola, ambos apegados ao ensino “tradicional” e (v) a formação dos professores deficiente. Isto posto, a formação de professores é colocada como um obstáculo relevante a ser superado, no que tange à transposição da HFC para as salas de aula (LEDERMAN, 1992; HÖTTECKE; SILVA, 2011; FORATO; MARTINS; PIETROCOLA, 2012; DAMASIO; PEDUZZI, 2016).
Outro obstáculo também pontuado por Vital e Guerra (2016) é quando os professores são levados a produzir os próprios textos, utilizados como materiais didáticos, que fazem uso da História da Ciência; eles devem trabalhar com fontes (primárias ou secundárias) e realizar a transposição didática, de modo a tornar o conteúdo acessível aos alunos a fim de proporcionar reflexões sobre a ciência em sala de aula. Entretanto, apesar de mostrarem-se capazes de produzir o próprio material didático, os professores nem sempre observam determinados princípios historiográficos - ressaltam as autoras que a historiografia da ciência sofre influências de concepções e metodologias de pesquisa adotadas pelos historiadores - a serem articulados com os aspectos epistemológicos e pedagógicos (VITAL; GUERRA, 2016).
Diante da falta de preparo dos professores ao utilizarem HFC em suas aulas, Martins (2006) nos mostra que o problema da formação dos licenciados poderia melhorar a partir do aumento de programas de pós-graduação em História e Filosofia da Ciência no Ensino de Física, o que capacitaria docentes mais preparados para ensinar nos cursos de licenciatura, cujos egressos, por sua vez, estariam mais preparados para inserir a abordagem histórico-filosófica nos Ensinos Fundamental e Médio. Para Forato, Pietrocola e Martins (2011), “Ao se construir, utilizar ou divulgar uma determinada versão da HC, está se propagando uma versão como a ciência foi construída” (FORATO; PIETROCOLOA; MARTINS, 2011, p. 30), o que mostra a importância de uma base epistemológica para se trabalhar a História da Ciência e de professores de ciências formados sob a perspectiva da HFC.
Em consonância com essa tendência de incluir História e Filosofia da Ciência nos currículos escolares, apontada por Matthews (1994), bem como por Carvalho e Vannucchi (1996), experiências recentes do uso de abordagem contextual têm sido realizadas em cursos de física de universidades baianas (a exemplo da UFBA e UEFS), o que tem sido uma experiência concreta para uma investigação acerca da
sua influência na formação dos licenciados em física, em particular, a influência desta abordagem na compreensão dos estudantes de conceitos da física e sobre a Natureza da Ciência. Alguns trabalhos de pesquisa têm sido desenvolvidos nesta direção no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências (UFBA/UEFS), entre os quais, como já mencionado, uma Tese de Doutorado (ROCHA, 2014), defendida em 2014, em que, entre outros aspectos, foram apresentadas as inovações trazidas pela matriz curricular do Curso de Física, Licenciatura, noturno, com atenção especial para as Físicas Básicas, onde também se discutiu a repercussão dessas inovações entre os professores e alunos.
A particularidade deste projeto está no fato de conceber a inclusão da História e Filosofia da Ciência, particularmente a História da Física, como um conteúdo integrado à matéria física, acompanhado, inclusive, de experimentos demonstrativos e de tratamento matemático simples (IFUFBA, 1998; IFUFBA, 2016; ROCHA, 2014). Foi proposto para ser desenvolvido nos dois primeiros anos de cursos de licenciatura (que, como se sabe, integra a chamada área de ciências exatas), através das citadas Físicas Básicas I, II, III e IV (atuais Conceitos de Física A, B, C e D), as quais foram concebidas como um espaço onde o conteúdo da física universitária básica deve ser apresentado dentro de uma abordagem contextual. Esta proposta é diferente da de Cassidy (2002), como visto em Oliveira e Freire Jr. (2006), que não inclui cursos da chamada área de ciências exatas entre aqueles que eventualmente usarão o citado Understanding Physics, texto revisto, atualizado e ampliado do
Projecto Física. No caso da UEFS, Teixeira (2003) relata a existência das disciplinas
Fundamentos de Física I, II e III, que integravam o currículo antigo de física (licenciatura e bacharelado) da mesma instituição, através de uma abordagem histórico-filosófica no Ensino de Física a ser utilizada também no curso de formação de professores.
Apesar do sucesso da proposta das Físicas Básicas, como um todo, os depoimentos dos alunos indicaram possíveis dificuldades nessas disciplinas, como mencionado; afastavam-se, geralmente, das concepções iniciais do citado projeto e foi este afastamento, como já foi dito, que motivou a proposta da presente pesquisa de mestrado aqui relatada.
Para Duarte (2004), quando se pensa na utilização da História da Ciência em sala de aula, depara-se, inevitavelmente, com a formação de professores, os quais devem ter subsídios para selecionar o material histórico adequado - ou, até mesmo,
produzir o próprio material - visando a situações didáticas, de ensino-aprendizagem. A autora também reforça a importância do professor estar munido de conhecimentos epistemológicos “[...] que permitam fazer uma seleção e utilização pedagógica fundamentada” (DUARTE, 2004, p. 321). Entretanto, para Duarte (2004), a simples mudança curricular dos cursos de formação de professores não seria suficiente, devendo-se atentar para os formadores de professores, ao considerar projetos sistemáticos, multidisciplinares e institucionais, associados a iniciativas inovadoras, de investigação e de reflexão da prática pedagógica.
Marques (2015) vê nos currículos tradicionais dos cursos de formação de professores uma forte influência positivista, cujo tipo de ensino ancorar-se-ia no modelo da racionalidade técnica: o professor (técnico) aplica diferentes técnicas, procedimentos e teorias baseados num único método (a metodologia científica não é problematizada) para resolver um determinado problema e obter certo resultado; o processo de construção do conhecimento científico, bem como a complexidade de tal empreendimento, ficam alijados. Nesse modelo de racionalidade técnica, o autor vê ainda a dicotomia entre teoria e prática: no início dos cursos de licenciatura o futuro professor estuda os conteúdos específicos para, só do meio para o fim, cursar disciplinas de caráter pedagógico e realizar os estágios de docência.
Marques (2015) também relata que a História da Ciência, quando inserida nos cursos de formação, geralmente está dissociada de aspectos pedagógicos, que permitam contextualizar o conhecimento científico em situações reais de sala de aula; a sua incorporação, tanto no Ensino Superior quanto na Educação Básica, não deve substituir os conceitos inerentes à disciplina, mas contextualizá-los. Como a História da Ciência é, muitas vezes, apresentada com distorções (positivista, tradicional, linear, que mostra a ciência como sendo capaz de conduzir a uma verdade), Marques (2015) aponta a necessidade - além dos projetos sistemáticos e institucionais colocados por Duarte (2004) - para a articulação entre ensino e história e para a presença de professores com formação específica em História da Ciência nas licenciaturas.
Reconhecendo a falta de atualização dos professores do ensino fundamental, geralmente formados em pedagogia, nos conteúdos de Ciências da Natureza, bem como falhas na formação pedagógica desses profissionais ao trabalharem com essa disciplina e o analfabetismo científico dos alunos, Batista e Guideti (2011) analisam a inserção de uma abordagem histórico-pedagógica na formação de professores das
séries iniciais do Ensino Fundamental, trazendo, como inovação metodológica, a História da Ciência, por meio de textos históricos sobre germinação, de forma integrada a atividades investigativas experimentais; utilizam, como hipótese metodológica de estruturação, registro e avaliação, o V Epistemológico de Gowin. As autoras constatam a importância da contextualização histórica (ao contrário do uso da HC como mero apêndice, muitas vezes anedótica), como forma de desenvolver nos professores em formação visões mais críticas do conhecimento científico, permitindo-lhes compreender as mudanças teórico-conceituais da ciência no decorrer do tempo. Com isso, procura-se evitar que os futuros docentes continuem presos a uma visão empírico-indutivista, determinista e infalível da ciência ou que tenham uma visão distorcida da Natureza da Ciência, sob pena de reproduzir tais equívocos em sala de aula, quando do exercício profissional. Entretanto, Batista e Guideti (2011) também constataram dificuldades dos professores formadores em utilizarem tal abordagem, adquirirem material adequado e elaborarem suas próprias sínteses históricas de formação de conceitos e teorias, associadas ao uso metodológico desse material.
Gatti, Nardi e Silva (2004) propõem um curso que incorpore pesquisas em ensino-aprendizagem de ciências, concepções alternativas e História da Ciência no ensino de ciências, com o objetivo de contribuir para a formação inicial de professores de física. Desconsiderando o licenciando como simples, passível consumidor dos resultados de pesquisa, incapaz de questionar sua própria prática, Gatti, Nardi e Silva (2004) procuram, por meio do desenvolvimento histórico do tema
atração gravitacional, inserir História da Ciência no ensino de ciências, no âmbito da
disciplina Prática de Ensino de Física, do Curso de Licenciatura em Física da UNESP. Além de identificar mudanças na ação docente, também pretendiam um modelo de formação que privilegiasse metodologias de ensino voltadas à construção de conhecimentos. O curso foi dividido em três partes: 1) Atividades de conhecimento epistemológico/científico; 2) Atividades de reflexão acerca dos referenciais teóricos sobre a aprendizagem e a aprendizagem em ciências; 3) Atividades de síntese das ideias debatidas. Trabalhando como o conceito de gravidade foi se constituindo historicamente, propiciando momentos de reflexão e discussão que extrapolassem o conhecimento físico em si, mas que considerassem as dificuldades de elaboração, os elementos do contexto etc., que permeiam o desenvolvimento, a construção do conhecimento científico.
