XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física – Águas de Lindóia – 2010
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A HISTÓRIA E A NATUREZA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE CIÊNCIAS: OBSTÁCULOS A SUPERAR OU CONTORNAR THE HISTORY AND THE NATURE OF SCIENCE IN THE SCIENCE TEACHING: SOLVING OR CONTERBALANCING OBSTACLES Thaís Cyrino de Mello Forato1, Roberto de Andrade Martins2, Maurício Pietrocola3 1 USP / Faculdade de Educação,
[email protected] 2 UNICAMP/ Instituto de Física Gleb Wataghin,
[email protected] 3 USP / Faculdade de Educação,
[email protected]
Resumo A importância do ensino e aprendizagem de conteúdos sobre as ciências, e não apenas conteúdos científicos tradicionais, tem se intensificado nas pesquisas educacionais das últimas décadas. Nesse sentido, a história da ciência configura-se um recurso pedagógico adequado na abordagem sobre a construção do conhecimento científico. Contudo, as exigências da didática das ciências em confronto com os requisitos da historiografia da história da ciência prevê alguns obstáculos por enfrentar para a construção do saber escolar. Buscou-se analisar tais desafios e aventar propostas para seu enfrentamento mediante os fundamentos dos quadros teóricos estudados e de uma investigação empírica. Adotou-se como estratégia metodológica o confronto entre tais desafios previstos pela análise teórica com as dificuldades vivenciadas na elaboração de um curso piloto para uma turma de ensino médio de uma escola pública da zona sul da cidade de São Paulo. Foram selecionados três episódios da história da óptica, que debatiam sobre a natureza da luz, para tratar de alguns aspectos epistemológicos que problematizavam, principalmente, uma visão empírico-indutivista da ciência. O saber escolar desenvolvido consistiu em oito pequenos textos, um roteiro para teatro e uma seqüência de cerca de vinte atividades didáticas. Na construção de tais atividades e textos foi possível identificar obstáculos passíveis de solução e outros para os quais apenas era possível propor uma compensação. Os dados oriundos dessa etapa são predominantemente descritivos e têm no pesquisador seu agente de coleta. A metodologia qualitativa de pesquisa educacionais fundamentou um conjunto de reflexões e propostas que podem ser entendidas como resultados para auxiliar no desenvolvimento de outros cursos, além de fundamentar questões para investigação voltadas aos usos da história e filosofia da ciência na educação científica. Palavras-chave: ensino de física, natureza da ciência, historia da ciência, obstáculos superáveis, obstáculos compensáveis. Abstract The relevance of teaching about science, instead of teaching only the traditional and systematized scientific concepts, has been an important issue for educational researches over the last decades. In this approach, the use of history of science is a promising pedagogical strategy to introduce the development of scientific knowledge in the context of education, which means, to discuss the nature of
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science. However, when one tries to reconcile the demands of both didacticpedagogical and historic-epistemological fields, many obstacles become evident. Accordingly, these obstacles were analyzed and faced from the combination of a theoretical framework and an empirical investigation. The methodological strategy employed confronts those challenges with the elaboration of a pilot course on the history of optics for high school. Some texts to the students, a theater play and a teaching and learning sequences were developed. Three historical episodes concerning the theory of light were chosen in order to challenge students’ naïve inductive-empiricist conceptions of the nature of science. We were able to identify a set of obstacles and to propose strategies to face them. As a result, we have developed viable solutions and realized that some of them still need to be improved. A qualitative research methodology guided our process of elaboration, and data analysis. A set of ideas and proposals that could be constructed as results are
able to assist the development of other courses, and support issues for research aiming at the uses of history and philosophy of science in science education. Keywords: physics teaching, nature of science, history of science, obstacles. 1. Introdução Desde a década de 1990, vem ocorrendo intenso crescimento nas publicações especializadas que defendem a importância do ensino/aprendizagem dos conhecimentos sobre a ciência, em todos os níveis da educação científica. Pesquisas em ensino de ciências e documentos internacionais de reforma da educação científica advogam a inclusão da história e filosofia da ciência (HFC) no currículo de ciência como recurso pedagógico adequado para tal abordagem, especialmente visando o aprendizado de conteúdos epistemológicos (ABD-ELKHALICK & LEDERMAN, 2000; ARDURIZ-BRAVO & IZQUIERDO-AYMERICH, 2009; BELL et al., 2001; LEDERMAN, 2007; MCCOMAS et al., 1998). Depreende-se da literatura especializada que episódios selecionados da história da ciência (HC) podem funcionar como modelos de natureza da ciência (NDC), configurando-se recursos que “dão sentido às noções epistemológicas abstratas e promovem sua transferência para outras situações” (ARDURIZ-BRAVO & IZQUIERDO-AYMERICH, 2009, p. 1179). Nesse sentido, a HC têm sido amplamente considerada como adequada para atingir vários propósitos na formação científica básica podendo apresentar a construção socio-histórica do conhecimento, a dimensão humana da ciência, e, especialmente, promover o entendimento da NDC. Entretanto, entender a ciência como uma atividade humana socialmente construída tanto pode permitir uma compreensão mais ampla de seu papel na sociedade contemporânea, quanto exige uma reflexão crítica dos pressupostos que permeiam seu ensino. Além dos problemas normalmente apontados pela literatura, como as abordagens históricas superadas e/ou distorcidas que ainda prevalecem na maioria dos materiais didáticos, outros aspectos devem ser consideradas na construção dos saberes escolares de natureza histórico-epistemológicas (ALLCHIN, 2004; EL-HANI, 2006; GIL PERez et al., 2001; HOLTON, 2003; LEDERMAN, 2007; MARTINS, A., 2007; MARTINS, R., 2006; MEDEIROS, 2000; PAGLIARINI, 2007; PIETROCOLA, 2003). A busca pela coerência entre uma visão da construção da ciência e os pressupostos que guiam a elaboração dos saberes escolares e seus
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processos de ensino/ aprendizagem impõe o enfrentamento de desafios que não são triviais. Foi desenvolvida uma pesquisa que avaliou na prática as dificuldades para a utilização da HFC em ambiente real de sala de aula (FORATO, 2009). Tal pesquisa consistiu em analisar os obstáculos a enfrentar, elaborar propostas para sua superação na construção de um curso piloto, preparar o professor para aplicá-lo, acompanhar a aplicação desse curso em sala de aula e analisar os dados obtidos. Além de discutir as dificuldades e as propostas para seu enfrentamento por meio de exemplos concretos, os resultados propõem parâmetros envolvendo os usos da HFC na sala de aula, podendo subsidiar pesquisas acadêmicas, projetos de extensão, bem como oferecem elementos relevantes e orientações para elaboração de textos e cursos nesse tema. Este trabalho apresenta uma breve síntese de uma das etapas da pesquisa: o enfrentamento na prática dos obstáculos para a construção do saber escolar na elaboração de um curso piloto, resultando em alguns obstáculos possíveis de superação e outros para os quais foi possível propor apenas uma compensação. 2. A natureza da ciência como saber escolar O objetivo pedagógico estabelecido para a elaboração do curso piloto foi o ensino/ aprendizagem de aspectos da NDC. Optou-se pela abordagem empírica de tais aspectos que consiste em utilizar episódios da HC para exemplificar elementos envolvidos na construção do conhecimento científico. 1 Buscou-se problematizar uma visão exclusivamente empírico-indutivista da construção da ciência. Foram selecionadas algumas concepções de NDC recomendadas pela literatura especializada como importantes conhecimentos para uma sociedade letrada cientificamente e, portanto, valiosas para constar nos currículos de ciência (ABD EL KHALICK & LEDERMAN, 2000; ALLCHIN, 2004; ARDURIZ-BRAVO & IZQUIERDO-AYMERICH, 2009; EL-HANI, 2006; GIL PEREZ et al., 2001; LEDERMAN, 2007; MARTINS, 2006; MCCOMAS et. al., 1998; PIETROCOLA, 2003...). Considera-se adequado para a educação científica básica, por exemplo, a crítica ao empirismo ingênuo, a necessidade de apresentar a ciência como uma construção humana, a impossibilidade de observação neutra dos fenômenos naturais, dentre outras. Desse modo, adotou-se como propósito pedagógico para o curso piloto alguns dos aspectos sistematizados por Pumfrey (1991) que contemplam tais idéias: • • • • •
a natureza não fornece dados suficientemente simples que permitam interpretações sem ambigüidades; uma observação significativa não é possível sem uma expectativa preexistente; a ciência é uma atividade humana influenciada pelo contexto sociocultural de cada época; teorias científicas não podem ser provadas e não são elaboradas unicamente a partir da experiência; o conhecimento científico baseia-se fortemente, mas não inteiramente, na observação, evidência experimental, argumentos racionais e ceticismo. 3. Metodologia estruturadora da pesquisa
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A natureza da ciência não foi enfocada do ponto de vista filosófico, ou seja, a partir de abordagens normativa/axiológica ou analítica (cf Forato et al., 2007; Martins, 1990)
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A metodologia de trabalho que estruturou o planejamento da pesquisa, a coleta e a análise de dados pressupõe a coerência e consistência entre marcos teóricos, metodológicos e epistemológicos, ou seja, considerar os objetivos e as hipóteses que alicerçam os problemas da pesquisa (CARVALHO, 2006; SANTOS e GRECA, 2006). A proposta para os usos da HC na educação científica encerra uma visão de ciência e de seu ensino, retratada nos objetivos epistemológicos estabelecidos, implicando a valorização do processo educacional, tanto quanto seu produto final. Se a ciência foi entendida como uma atividade humana desenvolvida em um dado contexto sociocultural, a construção do saber escolar e do conhecimento sobre a ciência também foram concebidos como um processo contextualizado de construção do conhecimento. Buscou-se identificar desafios e dificuldades na transposição de conteúdos histórico-epistemológicos para o ensino médio, pretendendo contribuir para fundamentar a construção do saber escolar. .
Assim, focalizando processo e produto, adotou-se como estratégia metodológica o confronto e o esforço para harmonizar os pré-requisitos entre as necessidades de diferentes campos do saber em dois níveis distintos: 1. análise teórica comparativa das exigências didático-pedagógicas e histórico-epistemológicas, em que se obteve oito obstáculos e quatro tensões ou dilemas a serem enfrentados (FORATO, 2009; FORATO et al., 2009)
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2. desenvolvimento de uma parte empírica que compreendeu a elaboração (FORATO et al., 2010), acompanhamento da aplicação e análise de um curso piloto para o ensino médio organizados nas seguintes etapas: selecionar o conteúdo da HC adequado a tratar aspectos pretendidos sobre a NDC; desenvolver o material para os alunos; desenvolver o material de apoio ao professor; desenvolver as atividades da seqüência aplicada em sala de aula; apresentar a proposta do mini-curso ao professor de física do ensino médio, dando suporte para a sua aplicação; visitar a escola para planejar a tomada de dados e cuidar dos aspectos éticos da pesquisa; acompanhar a aplicação e gravação em vídeo do mini-curso tomando notas de campo; analisar os dados obtidos. O planejamento da aplicação do curso piloto, a tomada e a análise de dados apoiou-se na metodologia qualitativa das pesquisas educacionais (CARVALHO, 2006; ERICKSON, 1998; LÜDKE e ANDRÉ, 1986). 0. O segundo grupo de resultados da pesquisa foi estabelecido durante o desenvolvimento do curso piloto, em várias de suas etapas. Experimentou-se na prática a busca por soluções para os desafios enfrentados nos processos de descontextualização, despersonalização, dessincretização e na posterior recontextualização para o ambiente escolar (CHEVALLARD, 1991). Alguns desses desafios colocavam em conflito certas exigências teóricas, pois era necessário optar ou pelas prescrições historiográficas (ALLCHIN, 2004; KRAGH, 1998), correndo o risco de se afastar demais de um enfoque acessível ao aluno, ou omitir aspectos da HC, assumindo o risco de incorrer em excessiva simplificação. . Os dados oriundos dessa etapa da pesquisa são predominantemente descritivos e têm o pesquisador como seu agente de coleta (ERICKSON, 1998). Tais relatos descrevem as dificuldades encontradas na relação interpessoal do sujeitopesquisador com o saber na construção do Saber a Ensinar, bem como as soluções propostas. Buscou-se registrar da maneira mais fidedigna possível as dúvidas, as conjecturas feitas sobre os caminhos possíveis e as dificuldades em fazer escolhas. . O estabelecimento dos objetivos epistemológicos para o curso piloto, a seleção dos conteúdos do temas da HC selecionado, bem como o nível de
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profundidade adotado levou em conta o contexto educacional relatado pela professora que aplicaria o curso. Haveria 20 horas-aula disponíveis, em uma turma do terceiro ano de ensino médio de uma escola pública da periferia da cidade de São Paulo. A escola funcionava no sistema modular de disciplinas, agrupando-as em blocos de duas horas-aula diárias consecutivas, durante duas semanas. Os alunos haviam estudado rudimentos de óptica geométrica recorrendo apenas ao que a professora representava na lousa, único recurso didático disponível. Eles nunca haviam estudado tópicos de história da física ou abordado explicitamente qualquer tipo de reflexão epistemológica, ao menos na disciplina de física. Havia 38 alunos freqüentando a escola e alguns deles trabalhavam no período da tarde após a aula. . 0.
4. O saber escolar elaborado O saber escolar consistiu de textos para os alunos e uma seqüência de atividades didáticas abordando três episódios da história da luz. Apresenta-se no quadro abaixo a organização do conteúdo e das respectivas atividades didáticas. O planejamento pedagógico do curso pode ser encontrado em FORATO (2009, vol. 2).
0. CONTEÚDO EPISÓDIO I I. O que é a luz? Como vemos o mundo? II. Explicações muito antigas: mitos e filosofia. III. A luz para os atomistas. IV. Empédocles e o raio visual. V. Aristóteles e a qualidade dos corpos transparentes. VI. Pensando sobre a diversidade de teorias. CONTEÚDO EPISÓDIO II I. Breve biografia de Newton. II. Revisão de fenômenos ópticos. III. Noções sobre a óptica no século XVII. IV. O fenômeno das cores. V. Huygens e o movimento no éter. VI. Newton e a possibilidade corpuscular para a luz.
VII. Simulação de um debate entre as teorias “ondulatória” e corpuscular para a luz no final do século XVII.
VIII. A imagem da ciência no século XVIII. CONTEÚDO EPISÓDIO III I. Revisão de alguns fenômenos ópticos: sombras e difração; superposição e interferência.
ATIVIDADES 1. Jogo “colocando na linha do tempo”. 2. Apresentar a linha cronológica e o tema do curso. 3. Quebra-cabeça texto 1: “A filosofia e as explicações para o funcionamento da natureza”. 4. Slides: teorias da luz e da visão, e suas limitações. 5. Leitura do texto 2: “Um pouco sobre a luz na Antiguidade grega”. 6. Responder em grupo às questões do texto. 7. Discussão plenária e correção das respostas. Sistematização do episódio. ATIVIDADES 1. Quebra-cabeça texto 3: “O frágil bebê que se tornou o grande filósofo natural”. 2. Apresentação em slides: reflexão, refração e dispersão da luz. 3. Demonstração da dispersão da luz branca em um prisma. 4. Apresentação em slides: teorias de Newton e Huygens. 5. Demonstração com lanternas e bolas de gude. 6. Leitura do texto 4: “Fim do século XVII: corpúsculos ou pulsos no éter?”. 7. Discussões plenárias. Sistematização do episódio. 8. Leitura e discussão dos textos 5: “Os pulsos no éter de Huygens” e 6: “A teoria corpuscular de Newton”. Revisão do episódio. Preparação em grupo para o debate. 9. Debate entre os grupos. 10. Quebra-cabeça do texto 7: “A luz e o século das luzes”. ATIVIDADES 1. Apresentação slides: sombras e difração; superposição e interferência. 2. Demonstração da difração e da interferência luminosas. 3. Trecho inicial do vídeo: Dr. Quantum – Doublé slit experiment, (Youtube)
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XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física – Águas de Lindóia – 2010 II. A importância do éter na teoria ondulatória. III. Rompendo com a tradição corpuscular. IV. Os corpuscularistas e o prêmio de Fresnel. V. O apoio de Arago a Fresnel. VI. A aceitação da teoria ondulatória. Avaliação Festival cultural
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4. Teatro. Texto 8: “O éter e a natureza da luz”. 5. Discussão plenária e questões. 6. Apresentação de slides: As teorias da luz e o éter luminífero no século XIX. 7. Texto 9: “As teorias da luz e o éter luminífero no início do século XIX”. 8. Discussão plenária das questões. Síntese do episódio. 1. Prova com consulta 2. Criações dos alunos: paródias, poesias, histórias.
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Quadro 1: Resumo do conteúdo e das atividades do curso piloto: “o éter, a luz e a natureza da ciência”.
5. Resultados preliminares: obstáculos na elaboração do curso A construção das atividades didáticas e dos textos para o curso piloto possibilitou materializar os desafios previstos pelo quadro teórico de modo mais detalhado e fundamentá-los por meio de exemplos concretos. Tais desafios foram organizados em termos de dezessete obstáculos estruturais, pois eles se vinculam à própria essência do processo de didatização, que envolve a negociação entre os domínios histórico-epistemológicos, as exigências do projeto educacional e as possibilidades do campo de aplicação didática (a sala de aula). As escolhas foram feitas pontualmente em função dos objetivos visados no curso piloto, de seu contexto educacional e mediante a avaliação do risco de possíveis conseqüências. Tais obstáculos estruturais revelaram-se, nesse contexto específico, como superáveis ou contornáveis em função das possibilidades e das escolhas feitas mediante seu enfrentamento na elaboração do Saber a Ensinar. A relação dos obstáculos a superar e a contornar será apresentada abaixo, mas apenas dois exemplos das propostas serão discutidos neste trabalho por limitações de espaço. 2 A idéia não é a de propor categorias rígidas, mas sim organizar as reflexões e soluções aventadas de modo a se constituírem pontos de apoio para fundamentar novas questões de natureza teórica ou auxiliar o desenvolvimento de outros cursos para outros contextos educacionais ou tratando de diferentes temas da história da ciência. 5.1. Obstáculos superáveis Foram considerados como obstáculos estruturais superáveis (OS) aqueles desafios que envolviam um conjunto de dificuldades para as quais se julgou possível propor uma solução para a criação das atividades e elaboração dos textos no contexto do curso piloto. Neste caso, o Saber a Ensinar produzido incorpora ações ou estratégias que contribuem para a superação dos desafios enfrentados, no contexto do curso piloto e seus objetivos pedagógicos. Embora esses obstáculos apresentem íntima relação, eles foram organizados nos nove itens diferentes listados abaixo objetivando esclarecer detalhes das dificuldades enfrentadas. OS1. Concepção de ciência a ser apresentada: seleção dos aspectos da NDC.
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As propostas estão detalhadas no planejamento pedagógico do curso piloto (FORATO, 2009, vol 2, Apêndice C.1), na descrição de sua construção (FORATO, 2009, vol 1, seção 3.2), e nos textos para os alunos (FORATO, 2009, vol 2, Apêndice C.2) e para o professor (FORATO, 2009, vol 2, Apêndice A).
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OS2. Seleção dos aspectos históricos a enfatizar em cada episódio. OS3. Nível de aprofundamento de alguns aspectos históricos. OS4. Nível de detalhamento do contexto não científico. OS5. Nível de aprofundamento de alguns aspectos epistemológicos. OS6. Se, quando, quanto e como utilizar trechos de fontes primárias. OS7. Formulação discursiva adequada ao nível de escolaridade visado. OS8. Tratar, diacronicamente, diferentes (a) concepções de ciência e (b) pensadores de distintas épocas e (c) conteúdos da história da ciência de difícil compreensão na atualidade. OS9. Construção de atividades de ensino adequadas sob o ponto de vista pedagógico e epistemológico. . 0. 0.
5.1.1. Faces do anacronismo: construindo propostas Como os demais obstáculos listados acima, considerou-se que lidar com diferentes faces do anacronismo era um obstáculo estrutural passível de superação para o contexto do curso piloto, por meio de ações ou estratégias planejadas que envolveram escolhas e assunção de riscos. Apresenta-se a seguir, como exemplo:
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OS8. Tratar diacronicamente diferentes concepções de ciência e pensadores de distintas épocas, e conteúdos da história da ciência de difícil compreensão na atualidade. 0. Levar em conta as diferenças entre a concepção de ciência em distintas épocas e nas diferentes ciências foi um obstáculo estrutural que motivou significativa reflexão. Como o aluno poderia interpretar as diferentes concepções de ciência, tanto entre os três episódios enfocados, quanto em relação à ciência atual? A interpretação anacrônica de que o fracasso das teorias do passado deve-se ao “atraso científico” de cada período é a concepção mais usual referida pela literatura especializada. Os estudantes poderiam concluir que as diferentes interpretações para os fenômenos naturais só ocorriam no passado. Era necessário pensar em estratégias para lidar com as diferenças entre o que os alunos consideram como ciência atualmente e o que era considerado válido para a elaboração de explicações para os fenômenos naturais tratados no período da Antiguidade que enfocamos. A proposta para lidar com esse desafio foi insistir nesse aspecto na preparação da professora, enfatizando-o e buscando antever possíveis momentos em que tal visão pudesse se manifestar, e como ela poderia posicionar-se diante dessas concepções para promover um entendimento adequado da questão. 0. Buscou-se lidar com esse obstáculo também nos textos para os alunos comentando explicitamente sobre o que se aceitava como válido pelos homens da ciência de cada época no empenho de interpretar o mundo natural. Enfatizou-se que o modo como os filósofos gregos construíam explicações sobre os fenômenos era diferente dos filósofos naturais do século XVII e dos cientistas do século XIX. Esses métodos eram aceitos no período pelas respectivas comunidades de pensadores, tal qual hoje os membros da comunidade de cientistas conhecem os procedimentos aceitos como válidos pela ciência de seu tempo. Além das diferentes concepções de ciência, há conceitos, hipóteses e teorias na HC que requerem empenho e atenção para serem tratados
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diacronicamente. Muitas idéias importantes em diversos momentos da HC podem ser consideradas “bizarros” pelos alunos, atualmente. Na elaboração do curso piloto, por exemplo, lidou-se com o conceito do éter nos séculos XVII e XIX. Na preparação do material ponderou-se as dificuldades que os alunos teriam para compreender esse ente inobservável. Esse tema, inclusive, foi propositadamente selecionado como tema para o curso, por permitir problematizar tal visão anacrônica. A solução proposta inicialmente foi selecionar apenas aspectos pontuais das teorias “ondulatórias” a serem tratadas, que permitissem atingir os objetivos do curso, como a necessidade de um meio material para propagar vibrações ou ondas em alguns momentos da HC. Na preparação da professora foi enfatizado que o éter e idéias de substâncias e fluidos imponderáveis eram comuns na física dos séculos XVII, XVIII e parte do século XIX. Além disso, destacou-se que o éter era utilizado para explicar outros fenômenos naturais e não apenas a natureza da luz. É importante o aluno compreender que as concepções de éter e de outros conceitos descartados pela ciência atual eram pertinentes aos seus respectivos períodos, caso contrário, tais conteúdos poderão soar ridículos e nada “científicos”. Ou seja, se o aluno não entender que idéias, conceitos e pressupostos da ciência eram pertinentes às práticas consideradas válidas em cada período, ele poderá imaginar que o “atraso do passado” justifica a aceitação de “coisas estranhas”. Tal concepção preconceituosa e anacrônica conflita diretamente com o propósito de ensinar a ciência como construção dinâmica, se desenvolvendo em um contexto cultural, de relações humanas e dilemas profissionais. Uma ciência parcial e falível, contestável, uma construção cultural (MEDEIROS & BEZERRA-FILHO, 2000; PUMFREY, 1991). Outro desafio enfrentado foi tratar diacronicamente pensadores de épocas e culturas diferentes das nossas. Como auxiliar o aluno a compreender, por exemplo, a concepção de mundo aristotélica ou de Empédocles? Como promover “rapidamente” o entendimento de seus critérios, crenças e valores? Não era o objetivo do curso abordar detalhes históricos do período no nível de profundidade que seria necessário para compreender a visão de mundo em diferentes períodos. Uma das estratégias utilizadas para lidar com esse desafio foi a atividade do debate. Quando os alunos assumissem o papel de “cientistas” 3 do passado, tendo que justificar suas respectivas teorias, utilizando somente os argumentos aceitos naquele período, eles vivenciariam a defesa de suas idéias e teriam que construir argumentos para defendê-las. Na proposta para superar esse obstáculo também recorreu-se à preparação da professora para lidar com idéias que poderiam surgir ao longo das aulas, discutindo possíveis interpretações anacrônicas dos alunos e alguns modos para criticá-las. Essas três faces do anacronismo expostas acima são, em geral, indissociáveis, mas esse relato pontual busca fornecer mais elementos sobre elas. 5.2. Obstáculos a contornar Os obstáculos estruturais contornáveis (OC) vinculam-se a desafios que envolviam um conjunto de dificuldades para as quais não foi possível propor uma solução, pois extrapolavam os limites e possibilidades do contexto do curso piloto em questão. Isso pode ocorrer por diversos motivos, por exemplo, em função das 3
Sob o ponto de vista historiográfico, os homens da ciência do século XVII eram filósofos naturais, com concepções de ciência e de seus métodos diferentes das atuais. A partir do século XIX, com o surgimento das especializações, os homens que pesquisavam o mundo natural passaram a ser chamados de cientistas. As diferentes denominações pretendem contextualizar suas práticas a seus respectivos períodos, chamando a atenção para as mudanças na concepção de ciência que ocorreram ao longo da história da ciência.
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especificidades do Saber Sábio, de limites dos pré-requisitos conceituais do professor ou dos alunos, ou de condições disponíveis no sistema de ensino. Seu enfrentamento requereu assumir riscos, fazer escolhas, adotar estratégias para contornar alguns obstáculos sobre os quais não se poderia atuar. Os obstáculos encontrados são listados a seguir: OC1. Concepções ingênuas sobre história e epistemologia da ciência presentes no contexto. OC2. Falta de preparação do professor. OC3. Inadequação de textos especializados de história da ciência ao ensino médio. OC4. Falta de pré-requisitos dos alunos em relação ao conhecimento matemático, físico, histórico, epistemológico e filosófico. OC5. Possível concepção prévia dos estudantes e professores sobrevalorizando a capacidade da ciência atual em resolver todos os problemas. OC6. Enfatizar aspectos científicos ou enfatizar fatores externos à ciência. OC7. Quantidade da informação na forma de textos. OC8. Extensão x profundidade. 5.2.1 Obstáculos a contornar: em busca de caminhos Na impossibilidade de apresentar todos os obstáculos discutidos, selecionamos as concepções ingênuas sobre história e epistemologia da ciência para exemplificar a idéia de compensação. Considerou-se que no contexto do curso piloto, incluindo o tempo didático disponível e os pré-requisitos dos alunos e do professor, alguns dos obstáculos poderiam apenas ser contornados ou compensados, e não solucionados. OC1. Concepções ingênuas sobre história e epistemologia da ciência presentes no contexto Quando se propõe utilizar a HC na educação científica, mediante as prescrições da historiografia atual, é necessário ter claro que se está apresentando um enfoque diferente da visão que os alunos e demais pessoas da sua convivência possuem. Adotou-se como pressuposto que os alunos provavelmente iniciariam o curso piloto com uma visão excessivamente empirista da ciência e com a crença de que os cientistas provam suas teorias. De fato, modificar a concepção sobre essas características era um dos objetivos do curso piloto, pois, ao recomendar o ensino da NDC, os especialistas buscam, justamente, tal modificação (LEDERMAN, 2007). Entretanto, o contexto de vida dos alunos não pode ser modificado pelo curso piloto. As concepções sobre a NDC presentes no ambiente socio-cultural no aluno (como a mídia impressa, eletrônica e televisiva, seus amigos, colegas e familiares, etc) extrapolam as possibilidades de atuação. Além do contexto social, a concepção que se busca apresentar aos alunos é diferente daquela trazida pelos materiais didáticos (ALLCHIN, 2004; PAGLIARINI, 2007). Isso significa que o curso deve lidar não apenas com concepções presentes fora do ambiente escolar, mas conflitante com aquela trazida por uma “autoridade escolar”, o material didático, que goza de prestígio no ambiente escolar. Por que o aluno deveria considerar o ponto de vista do seu professor correto e o livro didático errado? Como lidar com a visão de ciência produtora de eternas verdades absolutas constantemente veiculada pela mídia? Para
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superar a concepção ingênua dos alunos era necessário lidar com seu entorno, obstáculo ao aprendizado a ser contornado, por meio de estratégias que poderiam preparar o aluno para lidar com ele, na medida do possível para o contexto do curso. Seria necessário antecipar tais diferenças e preparar os estudantes para lidar com o confronto entre o novo enfoque e a visão ainda predominante na educação científica. Além de modificar a visão inadequada sobre a NDC que os alunos possuíam, as estratégias pedagógicas deveriam, também, prepará-lo para lidar com o entorno cultural. Uma das dificuldades era trazer para os conteúdos de HFC uma metodologia problematizadora que permitisse romper com essas visões ingênuas e construir um novo conhecimento (DELIZOICOV, 2005). A nova concepção de NDC que se pretendia ensinar não poderia ser simplesmente dita, proclamada. Seria indispensável os alunos terem um contato significativo com esses conteúdos, no sentido de vivenciar algum tipo de conflito ou problematização que os envolvesse. Era imprescindível lidar com a imagem ingênua do funcionamento da ciência, buscando compensar esse obstáculo de duas formas. Primeiramente, levantou-se dúvidas sobre a concepção a ser criticada ao longo da apresentação do conteúdo nos slides e nos textos, e, ao mesmo tempo, fazer provocações que instigassem os alunos a questioná-las, mostrando exemplos históricos de teorias aceitas como válidas e depois descartadas da ciência (FORATO, 2009, Apêndice C.2). Os elementos que permitiriam propor uma visão alternativa foram introduzidos aos poucos, exemplificando o ponto de vista defendido. A segunda estratégia foi enfatizá-lo na preparação da professora. Destacou-se que, além dos livros didáticos, a mídia, direta ou indiretamente, veicula uma concepção da NDC ultrapassada, justamente aquela que se pretendia modificar. A professora foi orientada para discutir isso com os alunos, alertando-os para as situações corriqueiras, como por exemplo, declarações de que “mais uma teoria científica havia sido comprovada”. Assumiu-se que seria possível ao professor identificar situações para discutir as diferentes visões da NDC, quando tem consciência desse desafio. Idealmente, a preparação do professor deveria ser suficiente para que ele lidasse com diferenças entre os aspectos da visão de NDC pretendidos para o ensino/aprendizagem e as concepções mais difundidas socialmente, podendo conduzir habilmente a discussão em sala de aula. Mas a falta de formação do professor é um dos obstáculos apontados pelos especialistas (GIL PEREZ et al., 2001; LEDERMAN, 2007; MARTINS, A., 2007; MEDEIROS & BEZERRA-FILHO, 2000).
Considerações finais Os graus de dificuldade para o enfrentamento dos obstáculos estruturais variou bastante. Alguns exigiram mais reflexão, empenho e assunção de riscos do que outros. Há alguns casos nos quais os desafios não eram exatamente dificuldades e sim, etapas que mereceram atenção e ponderação diferenciada. Há outros casos nos quais os desafios geravam conflitos ou mesmo dilemas como, por exemplo, optar por excluir, ou não, a matematização dos fenômenos ópticos tratados. De qualquer modo, tanto buscar superar como contornar os obstáculos envolveu fazer escolhas e assumir riscos. É possível, e provável, que os obstáculos classificados como superáveis sou contornáveis mediante o contexto do curso piloto, revelem-se diferentes em outros contextos educacionais. Claro que é possível, também, o surgimento de outras dificuldades não explicitadas aqui trazidas por
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elementos contextuais específicos. Espera-se que essas reflexões possam apontar possibilidades e motivar a criatividade para essas situações imprevistas. No momento da preparação do curso piloto, considerou-se que seria muito produtivo um trabalho conjunto com outras disciplinas, por exemplo, história, filosofia, literatura e artes. Se outros professores da turma conhecessem os textos e os propósitos do curso, poderiam discutir aspectos de suas áreas de especialidade para favorecer ao aluno um entendimento mais amplo do conteúdo. Porém, não seria possível contar com esse recurso naquele momento, e, mais do que isso, não seria apropriado para a pesquisa. Uma vez que se pretendia produzir conhecimento replicável, o contexto de aplicação deveria ser o mais autônomo possível. Todavia, é interessante registrar essa possibilidade, pois um trabalho multidisciplinar poderia contribuir sobremaneira para a formação dos alunos. Os exemplos aqui discutidos apresentam de modo muito sucinto as soluções propostas para o enfrentamento dos obstáculos encontrados na construção do saber escolar. No contexto da pesquisa, tanto obstáculos, quanto conjecturas para enfrentamento e soluções propostas, materializaram-se no planejamento pedagógico do curso piloto, na descrição de sua construção, e nos textos para os alunos e para o professor. 4 Vivenciar as dificuldades para a construção do saber escolar permitiu ampliar o mapeamento dos desafios a se enfrentar, previstos pela análise teórica (FORATO et al., 2009), para os usos da HFC na educação científica. A etapa seguinte da pesquisa consistiu na aplicação do curso piloto e na análise dos dados obtidos. Percebeu-se que algumas das soluções propostas mostraram-se boas estratégias e outras requerem aprimoramento, especialmente com relação à formação do professor. Essas soluções a aprimorar sinalizam para novas questões de pesquisa, cuja discussão extrapola os limites do presente trabalho e que estão em curso de estruturação. Os autores agradecem à Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pelo apoio ao desenvolvimento dessa pesquisa. Referências bibliográficas ABD-EL-KHALICK, F.; LEDERMAN, N. The influence of History of Science Courses on Students' Views of Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching. 37 (10): 1057-1095, 2000. ALLCHIN, D. Pseudohistory and Pseudoscience. Science & Education. 13: 179-195, 2004. ARDURÍZ-BRAVO, Agustín; IZQUIERDO-AYMERICH, Mercè. A research-informed instructional unit to teach the nature of science to pre-service science teachers. Science & Education 18: 1177-1192, 2009. BOSCH, M., GASCÓN, J. Twenty-five years of didactic transposition. ICMI Bulletin 58: 51-64, 2006. CARVALHO, A. M. P. Uma metodologia de pesquisa para estudar os processos de ensino e aprendizagem em salas de aula. In, SANTOS, F.M.T.; GRECA, I.M. (orgs.) 4
Apêndice A.
Respectivamente: FORATO, 2009, vol. 2, Apêndice C.1; vol. 1, seção 3.2; vol. 2, Apêndice C.2; vol. 2,
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