Aplicabilidade da abordagem histórica dos conceitos de Física em sala de aula.

1. VISÃO PSICOGENÉTICO-HISTÓRICA CONCEPÇÕES DOS ESTUDANTES
- animismo
- primado do sensorial
- indiferenciação dos conceitos
- confundem conceitos de força, energia
potencial, potência, energia, força
gravitacional e peso
- pseudo necessidades
- finalismo
- motor interno
- egocentrismo
- centrado nos atributos (predicados)
- contradições
- força parece residir dentro dos objetos; é
imanente e sugere alguma espécie de
poder residindo no objeto ou corpo;
- associam movimento a força
- se um corpo se move há uma força
atuando sobre ele na direção do
movimento
- se um corpo não se move não há força
autuando sobre ele.
INTRODUÇÃO
CONCLUSÕES
Em vários cursos de física, não apenas no ensino médio, mas também nas universidades,
observa-se a pouca importância que é dada à História da Física na abordagem dos
conceitos básicos dessa ciência. Na maioria das vezes, os conceitos são dados como
“prontos”, sem uma discussão sobre a evolução do pensamento que, em determinada
época da humanidade, tomou conta dos pesquisadores, filósofos e cientistas, e os levaram
às conclusões que, hoje tomadas como evidentes, são apresentadas aos alunos. Assim é,
por exemplo, com os conceitos de movimento, força, espaço, tempo, etc. Grandes
contribuições foram dadas por diversos filósofos, pensadores e cientistas da antiguidade,
contribuições essas que possuem um enorme potencial a ser explorado em salas de aula, a
fim de promover a motivação dos alunos para o assunto, além de aprofundar o
entendimento daqueles conceitos. Dessa forma, é possível trazer para o aluno de hoje, a
física como ela nasceu, não apenas como uma quantidade infindável de fórmulas que, por
si só, não permitem a compreensão dos conceitos básicos em sua plenitude.
Paulo Ricardo da Silva Mendes
Universidade Federal de Lavras - MG
paulom2001@gmail.com
OBJETIVOS
ANÁLISE HISTÓRICA DOS CONCEITOS BÁSICOS DA
FÍSICA E SEU EMPREGO EM SALA DE AULA
Pós-Graduação Lato Sensu
FÍSICA
OBJETIVO GERAL
Relacionar a evolução dos conceitos básicos da mecânica no decorrer da história com o
aprendizado desses mesmos conceitos por parte dos alunos ingressantes no Ensino
Médio .
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Desenvolver um tutorial que poderá ser utilizado em sala de aula, versando sobre
conceitos básicos da mecânica;
b) Sintetizar a história da evolução dos conceitos básicos de física, particularmente na
mecânica, de um modo que possa ser aplicado em sala de aula;
c) Justificar as questões levantadas no tutorial criado, relacionando-as com a evolução dos
conceitos na história da mecânica.
Pierre Duhem (1861-1916), filósofo da ciência, físico e matemático francês e Ernest Mach
(1838-1916), filósofo e físico austríaco já postulavam em suas obras a importância da
utilização do chamado método histórico no ensino da Física.
Esses autores citavam três aspectos presentes na abordagem histórica do ensino de física,
quais sejam:
- propiciam um entendimento mais profundo a respeito do assunto;
- o fenômeno da “recapitulação”: desenvolvimento individual / desenvolvimento coletivo.
- a apresentação da natureza da Física como atividade científica propriamente dita.
Além da busca da clarificação dos conceitos básicos envolvidos em mecânica, o emprego
de um tutorial de História da Física tenta preencher uma lacuna existente na mente dos
alunos hoje em dia, no que diz respeito ao papel da Física como ciência propriamente dita,
como via de formular questionamentos, propor hipóteses, buscar soluções para eventos
não satisfatoriamente explicados, como uma área do conhecimento humano extremamente
dinâmica, em constante evolução, porém, construída sempre sobre preceitos muito bem
fundamentados, em uma estrutura lógica, seja essa lógica a dos tempos modernos, seja a
da idade média, ou a dos gregos. Tal metodologia busca também refutar preconceitos,
contidos muitas vezes até mesmo em livros-texto, contra teorias antigas. Pretende-se
mostrar que teorias obsoletas não deixam de ter sido científicas por terem sido superadas
por outras, mas, ao contrário, foram construídas sobre todo um conjunto de crenças que
havia na época, às quais o cientista, o pesquisador ou o pensador, estava também
submetido. Mostra ainda, o presente trabalho que, quando houve o rompimento com tais
conjuntos de crenças, houve a chamada Revolução Científica, o que permitiu à ciência
avançar rumo às causas primeiras dos fenômenos naturais, motivo de constante
“inquietude” do ser humano na busca do entendimento do universo que o cerca.
BIBLIOGRAFIA
BARBETA, V. B.; YAMAMOTO, I. Dificuldade conceituais em Física apresentadas por alunos
ingressantes em um curso de Engenharia. São Bernardo do Campo, BRASIL
BRASIL, MEC. SEMTEC. Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Brasília:
Secretaria de Educação Média e Tecnologia, 1999
FERNANDES, S. A.; TALIM, S. L. Tradução e Validação do teste “Force Concept Inventory”.
Belo Horizonte, BRASIL
MATHEWS, M. R. História, Filosofia e Ensino de Ciências: a tendência atual de
reaproximação. Trad. Port. de C. M. Andrade. Science and Education 1, 11-47, 1992
PEDUZZI, L. Q. Q.; ZYLBERSZTAJN, A.; MOREIRA, M. A. As concepções espontâneas, a
resolução de problemas e a história da ciência numa seqüência de conteúdos em mecânica: o
referencial teórico e a receptividade de estudantes universitários à abordagem histórica da
relação força e movimento. Florianópolis, BRASIL
PIAGET, J.; GARCIA, R. Psicogénesis e Historia de la Ciência. México: ED. Siglo Veintiuno,
1987
ROCHA, J., F.,Origens e Evolução das Idéias da Física. 1ª Ed. Salvador:EDUFBA, 2002
PESQUISA BIBLIOGRÁFICA
HESTENES & WELLS (1992) criaram um teste denominado “Mechanics Baseline Test –
MBT”, o qual é composto de 26 questões de múltipla escolha versando sobre diversos
conceitos em física. Tal teste foi aplicado em agosto de 1999 e em agosto de 2000, em
turmas cursando a disciplina Física I numa escola de Engenharia do Brasil, por
BARBETA, V. B.; YAMAMOTO, I. (Dificuldades conceituais em Física apresentadas por
alunos ingressantes em um curso de Engenharia. São Bernardo do Campo, BRASIL,
2002)
Na obra de Massimo (1983), encontra-se o seguinte fragmento que reproduz o debate entre
Jean Piaget e Noan Chomsky a respeito da correlação entre psicogênese e
desenvolvimento histórico das estruturas cognitivas:
“Em certos casos, antes da ciência do século XVII, podemos até observar um
paralelismo estádio a estádio . É assim que, para as relações de força e movimento,
podemos distinguir quatro períodos: 1) o da teoria dos dois motores de Aristóteles que
tem, como conseqüência o modelo da antiperistasis; 2) uma explicação global onde
permanecem indiferentes, a força, o movimento e o impulso; 3) a teoria do impetus (ou
impulso), concebida por Buridan como um intermediário necessário entre a força e o
movimento; 4) um período final e pré-newtoniano onde o impulso tende a reduzir-se à
aceleração.”
A partir das idéias de Piaget é possível montar uma matriz que correlaciona as concepções dos
estudantes às características da visão histórica do desenvolvimento cognitivo:
SÍNTESE HISTÓRICA:
A MECÂNICA ARISTOTÉLICA – Física baseada na observação; natureza intrínseca das
mudanças
A TEORIA DO ÍMPETO – “O `projetor` ao lançar um corpo imprime nele um certo ímpeto
(impetus) ou uma certa força motora (vis motiva) na direção na qual o projetor moveu o corpo,
seja para cima ou para baixo, lateralmente ou circularmente.”
GALILEU GALILEI - o método científico
A MECÂNICA NEWTONIANA – síntese de Galileu, Kepler e outros; as três leis
fundamentais; ação à distância
Conceitos abordados no MBT: Percentual de acertos no MBT: